1- Introdução

Neste tópico continuaremos a explicar o funcionamento da tecnologia Wi-Fi Direct, discutida em nosso post anterior: Wi-Fi Direct: Tutorial – Parte 1. Aqui, explicaremos o processo de criação de grupo e possibilidades de descoberta de serviços que a tecnologia oferece.

2-Criação de grupo

Fonte: Hexus

Somente com a formação de um grupo P2P os dispositivos podem se comunicar utilizando Wi-Fi Direct, porém, os participantes do grupo devem concordar no papel que cada um vai possuir dentro do grupo, ou seja, devem concordar em quem será o P2P GO daquele grupo específico.

Essa decisão é feita com os dispositivos enviando, por broadcast, um número de intenção. Este número varia entre 1 e 15 e o dispositivo que enviar o maior número se torna o P2P GO. No caso de dois ou mais dispositivos empatarem na decisão de se tornar o P2P GO, um bit de desempate é setado aleatoriamente e quem o tiver com valor 1 se torna o P2P GO.

Após concordarem nos papéis, o P2P GO se comporta como um AP típico de uma rede infra-estruturada, ou seja, envia mensagens de tempo em tempo para que os Clientes P2P saibam que ele ainda está ativo e assim o grupo não se dissolva. Além disso, ele é responsável por comunicar os dispositivos e atribuir endereços IP para cada um dos dispositivos presente na rede (inclusive ele próprio).

A segurança na comunicação do Wi-Fi Direct é feita utilizando o protocolo WPS (Wi-Fi Protected Setup) na hora de trocar mensagens e utilizando uma confirmação do usuário do dispositivo para permitir que outros dispositivos se conectem a ele. Além disso, a tecnologia possui formas de economia de energia dos dispositivos. Assim como no padrão wi-fi, os clientes possuem mecanismos para economizar a energia, porém o AP não possui pois pressupõe-se que ele sempre estará conectado a uma fonte de energia. Contudo, esta afirmação não é válida em redes ad-hoc pois os dispositivos são móveis e não exercem sempre o mesmo papel, logo os dispositivos Wi-Fi Direct devem possuir formas de economizar sua energia independente se eles são P2P GO ou Clientes P2P. Os Clientes seguem a mesma maneira utilizada no padrão wi-fi (não discutido aqui), já o P2P GO possui duas formas de economizar energia: oportunística e aviso de ausência.

1. Oportunística
   1. Nesta forma de economia de energia, o P2P GO entra para de receber e enviar mensagens baseado em informações enviadas pelos Clientes P2P. Portanto, ele aproveita algumas janelas nas quais os Clientes avisam que não irão enviar nenhuma mensagem e também entra no modo de economia de energia.
2. Aviso de Ausência
   1. Nesta forma, ao invés de o P2P GO esperar por informações vindas dos Clientes sobre janelas sem mensagens, ele mesmo notifica os Clientes que durante um certo período de tempo ele não receberá nem enviará nada. Aqui, de tempo em tempo, o P2P GO informa aos Clientes que em uma janela de tempo, ele ficará inativo, portanto não será possível trafegar mensagens.

Para formar o grupo, existem três formas diferentes previstas pelo Wi-Fi Direct:

1. Standard
   1. Os dispositivos negociam o papel de cada um através dos números das mensagens
2. Autonomous
   1. Um dispositivo se torna AP (P2P GO) previamente e os outros se conectam a ele
3. Persistent
   1. Os dispositivos negociam o papel de cada um, da mesma forma que no Standard, porém a configuração (papel) de cada um dentro daquele grupo é armazenado para que quando os mesmos dispositivos se encontrarem, os mesmos papéis sejam atribuídos.

2.1-Standard

Neta configuração, um dispositivo começa a procura por grupos P2P escolhendo um canal como de escuta (para que algum outro dispositivo que esteja procurando por grupos avisa este). Como o dispositivo quer procurar e escutar alguma requisição de grupo, ele fica alternando em tempos aleatórios entre a escuta e a procura, utilizando o mesmo canal.

Assim que dois ou mais dispositivos se encontram, eles começam a negociação de P2P GO, através dos números de intenção. O dispositivo que se tornar o P2P GO, define os endereços IPs dos participantes da rede e, caso ele caia, o grupo também cai e uma nova negociação deve ser iniciada.

Na figura, os dispositivos se encontram e enviam seus números de intenção: o dispositivo 1 envia o número 4, o dispositivo 2 envia o número 8, o 3 envia o número 9 e o 4 envia o número 15. Com isso, o dispositivo 4 (que enviou o maior número) se torna o P2P GO daquele grupo e atribui os endereços IPs de cada dispositivo.

2.2-Autonomous

Nesta configuração, um dispositivo cria, apenas com ele, um grupo P2P, fazendo assim que ele seja o P2P GO deste grupo. À medida que outros dispositivos quiserem se conectar a ele, os endereços IP são atribuídos.

Esta configuração é útil quando o usuário quer compartilhar algum serviço, seja internet, impressão ou outro qualquer, com outros. Assim, ele primeiro faz com que seu dispositivo disponibilize este serviço e espera para que outros se conectem a ele.

Nas figura, o dispositivo 1 primeiro se auto-elege como P2P GO de um grupo. Assim que outros dispositivos chegam, eles se conectam ao dispositivo 1 que atribui os endereços IPs.

2.3-Persistent

Aqui, a definição dos papéis é a mesma que acontece no Standard. Porém, assim que os papéis são definidos, eles são armazenados para que em uma outra vez que os dispositivos se encontrarem, os mesmo papéis sejam atribuídos aos dispositivos.

Esta configuração pode ser utilizada quando um grupo de pessoas se encontra frequentemente e sabem que um dos dispositivos é mais indicado, em termos de vida de bateria, maior banda, mais seguro entro outras métricas, para ser o P2P GO. Desta forma, sempre que as pessoas se encontrarem, para manter a qualidade do serviço utilizado, o mesmo dispositivo será o P2P GO e os outros os Clientes P2P.

3-Descoberta de serviço

A tecnologia Wi-Fi Direct suporta a descoberta de serviços na camada de enlace. Desta forma, antes da criação de um Grupo de P2P,  os dispositivo pode trocar informação para descobrir o conjunto de serviços disponível nos outros e, com base nisso, decidir se quer continuar a formação do grupo ou não. Isto abre várias outras possibilidades além da básica do wi-fi de prover acesso à Internet. Com essa nova característica, os dispositivos podem anunciar qualquer tipo de serviço que ele possua, seja ele acesso à Internet, impressão, e-mail entre vários outros possíveis.

4-Conclusão

Contando com a criação de grupos e a comunicação sem a conexão, o Wi-Fi Direct apresenta formas diferentes de comunicação, fazendo com que sua aplicação possa ser expandida para vários cenários, trazendo assim um potencial de crescimento muito grande.

Além disso, como discutido no post anterior (link na introdução), aproveitar o alcance e velocidade da interface wi-fi trás mais benefícios ajudando em sua evolução.