Na katerem kanalu je bluetooth. Vse, kar morate vedeti o tehnologiji Bluetooth. Kaj je Bluetooth

Tehnologija prenosa podatkov na kratke razdalje sega v leto 1994, ko sta se dva inženirja iz Ericssona odločila za vedno odpraviti žice pri izmenjavi podatkov med mobilnimi napravami. Ta tehnologija se imenuje Bluetooth (Blue Tooth). Tehnologija je dobila ime po Haroldu Prvem modrozobcu, ki je bil kralj Danske in Norveške, ki je zaslovel po združitvi skandinavskih plemen pod svojo oblastjo v 10. stoletju.

Opis komunikacijskega standarda

Sprva se je razvoj izvajal na frekvencah, ki niso predmet dodatnega licenciranja. Gre za 79 kanalov, ki delujejo na frekvencah od 2402 MHz do 2480 MHz, ki so posebej dodeljeni za delovanje medicinske in znanstvene opreme.

Izmenjava informacij med sprejemnikom in oddajnikom poteka tako, da se kanali nenehno spreminjajo približno 1600-krat na sekundo. Samo sprejemna in oddajna naprava ve, na katerem kanalu bo prišlo do preklopa, obvestilo se izvede s pomočjo posebnih identifikacijskih ključev. Ta metoda minimizira možnost motenj in omogoča, da seznanjene naprave med seboj ne nasprotujejo. Standard bluetooth je eden najvarnejših načinov za izmenjavo informacij, saj se z napravo brez dovoljenja ni mogoče povezati. Edina težava pri tovrstni komunikaciji je zelo majhen doseg, po drugi strani pa se s tem dvigne tudi raven varnosti.

Glede na moč radijskih oddajnikov je standard razdeljen na tri velike skupine ali razrede:

• Razred 1 se uporablja predvsem v medicinski opremi, za katero zadostuje oddajnik z zelo malo moči.
• Razred 2 s srednje močnimi oddajniki lahko vidimo v sodobnih mobilnih telefonih, tablicah in drugih zunanjih napravah.
• Razred 3 uporablja zelo zmogljive oddajnike in najde svojo uporabo v industrijskih obratih, na primer za krmiljenje posameznih strojev ali celotnega proizvodnega procesa kot celote.

Povezava je možna ne samo med dvema napravama. Število sočasno povezanih naprav je omejeno na 71 naprav, pri čemer ena naprava deluje kot glavna ali glavna naprava, vse ostale pa delujejo kot glavne (podrejene). Naprava, ki deluje kot podrejena, lahko deluje kot glavna za tiste, ki so z njo povezani. Tako lahko ustvarite celotno omrežje, imenovano piconet. Hkrati je mogoče kombinirati največ deset pikonet.

Razvoj standarda

Od uvedbe standarda leta 1994 se je standard imenoval Bluethooth 1.0. Še vedno je bil zelo surov izdelek. Imel je veliko varnostnih ranljivosti zaradi dejstva, da je bilo treba naslov naprave posredovati v jasnem besedilu. Težave so bile tudi pri združevanju naprav različnih proizvajalcev. Tudi hitrost Bluetooth je pustila veliko želenega. V različici 1.1 je postalo mogoče videti nivo signala in dodana je bila podpora za nešifrirane kanale.

Raziskave so bile nenehno v teku, vendar se je naslednja različica bluetootha 2.0 pojavila šele leta 2007. Hitrost bluetootha se je znatno povečala, ki je dosegla skoraj 2,5 Mb / s, v različici 2.1 pa so bili parametri porabe energije bistveno preoblikovani in zmanjšani. Izboljšana varnost in hitrost seznanjanja naprav.

Aprila 2007 je bil uveden standard Bluetooth 3.0. skupaj z uporabo asinhrone večprocesne tehnologije je bila hitrost izmenjave podatkov 24 Mb / s, vendar se je poraba energije povečala. Povečanje porabe energije razvijalcem ni dalo počitka, saj je za mobilne naprave to precej kritičen trenutek. Po izboljšavah ob koncu leta je širša javnost lahko videla bluetooth 4, ki je v uporabi še danes.

Glavna razlika od prejšnjih različic je zelo nizka poraba baterije. To dosežemo tudi s tem, da se signal ne prenaša stalno, ampak le po potrebi, t.j. Oddajnik je v stalnem stanju pripravljenosti in se aktivira le, ko je to potrebno.

Povezava med napravami zdaj nastane v 5 ms, razdalja med napravami pa lahko zdaj doseže 100 metrov znotraj vidnega polja. Stopnja šifriranja podatkov v bluetoothu 4 poteka po 128-bitnem algoritmu. Ta standard je postal referenca za povezovanje zunanjih naprav, kot so slušalke, zunanji zvočniki, pametne ure in mnogi drugi.

V različnih različicah bluetootha je hitrost prenosa naslednja:

• 2 - do 1 Mb/s;
• 0 - do 3 Mb/s;
• 0 in v4.0 - do 24 Mb/s.

Proizvajalci se trudijo oblikovati naprave tako, da podpirajo različne različice bluetootha, za večjo združljivost med napravami.

Uporaba bluetooth-a doma

Trenutno je prenos informacij prek bluetootha precej priljubljen, zanimanje za tehnologijo pa nenehno narašča. Obstaja veliko področij dejavnosti, kjer je našel svojo uporabo:

• izmenjava podatkov med dvema mobilnima telefonoma;
• nalaganje fotografij iz digitalnega fotoaparata brez uporabe žične povezave;
• povezovanje miške, tipkovnice, tiskalnika, skenerja in drugih zunanjih naprav na računalnik ali prenosnik;
• sinhronizacija podatkov med osebnim računalnikom in mobilno napravo;
• povezovanje slušalk, pametne ure in drugih naprav na mobilni telefon.

Domišljija razvijalcev o tem, kje lahko uporabite Bluetooth, je neomejena. Na trg se nenehno dobavljajo novi in ​​novi izdelki, ki podpirajo delo na tej tehnologiji.

Tehnologija Bluetooth je bila prvotno razvita za prenos podatkov in je odprt standard za brezžično komunikacijo, zasnovan za izmenjavo podatkov na kratkih razdaljah. Podpora za slušalke Bluetooth je skupna značilnost večine mobilnih telefonov, zaradi česar je ta tehnologija idealna izbira za zaposlene, ki uporabljajo mobilne telefone kot glavno komunikacijsko sredstvo.

Bluetooth naprave delujejo v frekvenčnem pasu 2,4 GHz, ki je namenjen industrijski, znanstveni in medicinski opremi (ISM-Instrument, Scientific and Medical). To frekvenco si delijo tudi druge tehnologije, vključno z dostopnimi točkami Wi-Fi, brezžičnimi brezžičnimi telefoni, amaterskimi radii in drugimi napravami. Ker različne tehnologije uporabljajo iste radijske frekvence, obstaja možnost konflikta med temi napravami. Natančneje, tehnologija Bluetooth deluje na frekvencah od 2,402 GHz do 2,480 GHz. Ta frekvenčni spekter je razdeljen na 79 1 MHz kanalov. Med delovanjem slušalke Bluetooth preklapljajo med 79 kanali 1600-krat na sekundo v psevdonaključnem zaporedju, dogovorjenem le med sprejemnikom in oddajnikom.

Slušalke Bluetooth delujejo v povezavi s telefonom, modulom Bluetooth USB ali drugo napravo, imenovano avdio prehod. Prenos informacij med slušalkami in zvočnim prehodom se lahko zgodi šele, ko je ena naprava povezana z drugo, kar se imenuje postopek seznanjanja. Med seznanjanjem se naprave usklajujejo, da ustvarijo 128-bitne kode za preverjanje pristnosti in šifrirajo vsebino.

Prilagodljivo frekvenčno skakanje

Bluetooth slušalke Plantronics uporabljajo frekvenčno skakanje, da zmanjšajo učinek motenj zaradi deljenja istega frekvenčnega spektra z drugimi uporabniki. Ko pride do motenj, slušalke Bluetooth zabeležijo frekvenco, pri kateri se pojavijo, in jo odstranijo iz zaporedja skokov. Ta sistem dobro deluje z eno ali dvema dostopnima točkama Wi-Fi 802.11 v bližini, čeprav lahko pride do kratkih motenj. Če sta na istem območju več kot dve dostopni točki Wi-Fi, morajo slušalke Bluetooth delovati z znatno zmanjšanim številom kanalov, kar poveča pogostost motenj.

Razdalja in moč

Standard Bluetooth opredeljuje tri razrede moči oddajnika. Večina običajnih slušalk spada v razred 2, ki zagotavlja dobro ravnovesje zmogljivosti, sprejemljivo delovno razdaljo, varčevanje z baterijo in manj motenj z drugimi napravami. Plantronics ponuja tudi naprave razreda 1, ki zagotavljajo bistveno daljšo delovno razdaljo. Slušalke Plantronics razreda 1 imajo prednost prilagodljivega nadzora moči - delujejo z močjo razreda 1, če so združene s prehodom razreda 1 ali kadar je potreben obseg razreda 1. Ko je potreben manjši doseg ali ko so seznanjeni z avdio prehodom razreda 2 , se njihova moč oddajnika zmanjša na razred 2.

Varnost

Kadar mobilni uporabniki prosto potujejo in komunicirajo kadarkoli in kjer koli, sta varnost in zaščita osebnih podatkov izjemno pomembna. Tehnologija Bluetooth ima več nivojev varnosti, ki so zasnovane tako, da ohranjajo zasebnost osebne komunikacije.

• Naprave Bluetooth se med seboj povezujejo s pomočjo 128-bitnih ključev za preverjanje pristnosti. Kombinacija osebne identifikacijske številke (PIN) in naslova naprave Bluetooth omogoča prepoznavanje naprav Bluetooth
• Hitro preklapljanje pasov, ki se izvaja v napravah Bluetooth, zagotavlja dodatno plast varnosti. Namesto oddajanja na eni frekvenci v pasu 2,4 GHz se naprave Bluetooth nenehno preklapljajo v psevdonaključnem zaporedju, ki ga poznajo samo seznanjene naprave.

Povezave z več dostopnimi točkami (Multipoint)

Slušalke Bluetooth s tehnologijo Multipoint, ki so hkrati povezane na dva avdio prehoda, se lahko uporabljajo s katero koli od teh baz. Takšne slušalke je na primer mogoče seznaniti z mobilnim telefonom in drugo napravo Bluetooth UC hkrati, kar uporabniku omogoča priročno preklapljanje med obema telefonskima sistemoma z uporabo istih slušalk.

Širokopasovne rešitve

Širokopasovna signalna tehnologija zagotavlja širši frekvenčni odziv kot tradicionalni telefoni in zagotavlja bogato, realistično glasovno in večpredstavnostno vsebino. Ker povečana pasovna širina omogoča prenos več paketov in obogati zvok, zaseda več radiofrekvenčnega spektra in hitreje izprazni baterijo. Slušalke Plantronics s tehnologijo razširjenega spektra omogočajo uporabnikom, da izberejo standardno kakovost zvoka, ko je potrebna čim večja življenjska doba baterije in gostota.

Uporaba Bluetooth z računalnikom

Večina računalnikov ima vgrajen modul Bluetooth. Na žalost imajo ti moduli veliko oblikovnih razlik in funkcij. Večina jih ne podpira vseh funkcij, potrebnih za glasovno komunikacijo. Zaradi tega so slušalke Plantronics Bluetooth, zasnovane za računalniške aplikacije, opremljene z adapterji Bluetooth USB, ki podpirajo brezžično glasovno komunikacijo in zagotavljajo vrhunsko izkušnjo.

Če pomislite, se izkaže, da nimate pojma, kako deluje večina funkcij elektronskih naprav, ki ste jih vajeni. Te vrzeli bom poskušal zapolniti v seriji izobraževalnih člankov. Začelo se bo z Bluetooth, brezžično tehnologijo, brez katere ne more noben pametni telefon. O tem, kako se je pojavil, zakaj je tako imenovan, kaj je in kaj bo postal v bližnji prihodnosti, preberite v tem gradivu.

Zgodovina imena Bluetooth

Leta 1998 je Intelov inženir Jim Cardak kot del velike razvojne ekipe delal na radijski tehnologiji kratkega dosega. Komunikacijski sistem, ki bi lahko združil računalnike in mobilne telefone z univerzalnim komunikacijskim protokolom.

Za njeno tehnologijo je bilo razvrščenih veliko imen, a nobeno od njih ni ustrezalo vodstvu podjetja. Nekateri so bili nekako okorni, drugi niso odražali bistva projekta. Nato je Jim Cardak od svojega švedskega kolega slišal zgodbo o majhni norveški vasici.

Poznan je le po eni starodavni znamenitosti. Tam so nameščeni Jellingovi runski kamni.

Zdaj jih pred slabim vremenom in vandali ščiti trpežna stekla, za katerimi se vzdržuje konstantna temperatura, a so kamnito površino več kot tisoč let zalivali dež in veter, tako da zdaj Jelling kamni le malo spominjajo na tiste spomenike, ki so bili nekoč tukaj.

Najmanjšega in najstarejšega je postavil danski kralj Gorm v čast svoji ženi Tyri. Večji kamen je delo njunega sina, katerega ime, prevedeno v angleščino, zveni kot Harold Bluetooth (Modrozobi). Na njem je napis "Harald, ki je osvojil vso Dansko in Norveško, ki je krstil Dance."

Zgodba o gospodu, ki je združila tako različna ljudstva, je bila všeč Kardaku in odločil se je, da bo ime "Bluetooth" dobro kodno ime. Projekt je treba nekako poimenovati, dokler se spori nadaljujejo. Samo in vse.

Po dolgem premisleku in pogajanjih je bilo odločeno, da se za uradno ime postavi Personal Area Network ali PAN (Personal Area Networking), vendar so tri tedne pred izidom odvetniki dejali, da ne morejo zaznamovati nečesa s tako pogostim imenom. Izbire ni bilo več in protokolu je bilo dodeljeno tehnično ime - ime starodavnega kralja - Bluetooth.

Kar se tiče logotipa, pomeni: Harald Bluetooth. "HB", napisan v runski abecedi, se je združil in tvoril nekaj starodavnega podpisa.

Pred tisoč leti je danski kralj ukazal, da se kamne sekajo in postavljajo v spomin na njegova dejanja, stoletje pozneje pa je bilo njegovo ime ovekovečeno v vsakem pametnem telefonu.

Bluetooth strojna oprema

Mislim, da med bralci tega članka skorajda ni vsaj ene osebe, ki nikoli ne bi uporabljala Bluetooth, zato se ne bom razglabljal o tem, čemu je ta tehnologija namenjena. Bolje je, da vam takoj povem, kako se izkaže, da se datoteke premikajo kot po zraku iz enega telefona v drugega.

Na začetku je Bluetooth zagotavljal ločen neopisljiv majhen čip, ki se ni razlikoval od drugih komponent, spajkanih na vezje telefona.

Vendar pa je sčasoma miniaturizacija, ki jo je spodbudila prizadevanja za čim manjšo debelino telefonov in prvih pametnih telefonov, prisilila inženirje, da so ustvarili čipe, ki pod enim pokrovom združujejo Wi-Fi, FM radio in Bluetooth. Tako bi lahko ti komunikacijski protokoli uporabljali eno anteno, v primeru okvare pa je veliko lažje zamenjati en čip kot več spajkanih po celi plošči.

Toda v sodobnih pametnih telefonih najverjetneje ne boste našli kombiniranega čipa brezžičnega vmesnika.

Danes je običajno, da se Bluetooth integrira v silicijev kristal, ki združuje procesor, video pospeševalnik in druge računalniške elemente.

Proizvajalec procesorja mora vgraditi omrežno funkcionalnost neposredno v čip ali jo odstraniti na ločenem čipu. V prodaji lahko še vedno najdete ločene Bluetooth čipe iz MediaTeka, vendar ta pristop k postavitvi komponent postopoma postaja stvar preteklosti.

Kako deluje protokol

Kar zadeva proces prenosa, z izbiro datoteke v meniju operacijskega sistema aktivirate radijski oddajnik, ki deluje v omejenem frekvenčnem območju okoli 2,4 GHz, tako imenovani ISM - Industrija, znanost in medicina - del spektra, ki je posebej dodeljen. za potrebe različnih visokotehnoloških naprav.

Bluetooth začne slediti vsem signalom znotraj teh omejitev. Pametni telefon na drugi strani naredi isto stvar in poskuša izolirati znane pozdravne sekvence od hrupa motenj.

Upoštevati je treba, da je formalno Bluetooth hkrati sprejemnik in oddajnik, vendar čip ne more delovati v obeh načinih hkrati. Izjema je zvok v slušalkah bluetooth, vendar si ta vidik tehnologije zasluži ločeno zgodbo.

Ko se telefoni najdejo, se začne prava čarovnija. Prvi Bluetooth krmilnik prevzame vlogo oddajnika, drugi pa postane sprejemnik. Oddajnik iz radijskih valov tvori poseben vzorec, ki se spremeni 1600-krat na sekundo in "skače" z ene od razpoložljivih 79 frekvenc (v razponu od 2,401 GHz do 2,480 GHz) na drugo v skoraj naključnem vrstnem redu.

Predloga deluje kot identifikator. Samo naprave, ki so nastavljene na isto predlogo, bodo lahko delile datoteke. Hkrati se za druge naprave prenesene informacije ne razlikujejo od običajnih radijskih motenj. Na ta način je mogoče doseči ne le zasebnost, temveč tudi neovirano hkratno delovanje več parov sprejemnik-oddajnik, na primer v enem prostoru.

Tik pred pošiljanjem po bluetoothu se podatki na določen način razdelijo v pakete – podatkovne bloke, ki jim priložijo navodila za sestavljanje izvorne datoteke iz njih.

Prejemnikov procesor obdela te pakete, jih shrani v eno datoteko in jo shrani v pomnilnik naprave, ki je samo za branje. Če paket manjka, se ponovno zahteva.

Celoten postopek traja veliko manj časa, kot je bilo vzeto za branje njegove razlage – običajno od nekaj sekund do nekaj minut. Hitrost prenosa datoteke je odvisna predvsem od njene velikosti.

Kratka zgodovina različic

Nekateri naši bralci se morda spominjajo dni, ko je bil prenos datotek prek Bluetootha tako naporen. Posamezno melodijo zvonjenja je bilo mogoče prenašati več deset minut, proces pa so spremljale prekinitve povezave. Pojavile so se tudi težave z združljivostjo med različnimi napravami (recimo LG in Nokia). Vse gre za različice. Noben izdelek ni popoln že od prvega dne. Komunikacijski protokoli se nenehno razvijajo in prilagajajo.

Torej, Bluetooth 1.0 je bil grozen in dejansko je bil demo. Na srečo se v resničnem življenju skoraj nihče ni imel časa soočiti z njim.

Bluetooth 1.1 in 1.2 sta bila nekoliko boljša, vendar se bistveno nista razlikovala od prve različice. Pri njih so se razvijalci osredotočili predvsem na odpravljanje napak in izboljšanje stabilnosti protokola.

Šele 10. novembra 2004, ko je izšel Bluetooth 2.0, je tehnologija postala mainstream. Z uvedbo EDR (Enhanced Data Rate) je hitrost prenosa podatkov dosegla 2,1 Mbps, Bluetooth pa je hitro postal izjemno priljubljen.

Naslednji velik korak naprej je bila izdaja Bluetooth 4.0, ki je dejansko združil več komunikacijskih protokolov pod enim imenom: običajni, hitri in nizkoenergijski. Zadnji od teh, Bluetooth Low Energy, je bil promoviran kot idealna rešitev za miniaturne naprave v dobi interneta stvari, ki nikoli ni prišel. Toda ekonomični protokol je prišel prav pri ustvarjanju slušalk, brezžičnih slušalk in fitnes zapestnic.

V tem načinu ni nujno, da skeniranje radijskega pasu prebudi napravo. Pametni telefon, ki uporablja Bluetooth Low Energy, lahko na primer prepozna slušalke in ostane v stiku z njimi, ne da bi zapustil stanje pripravljenosti.

Poleg tega so nove različice tega brezžičnega protokola usposobljene za vzporedno oddajanje. Ne gre za hkratno komunikacijo z več napravami (to je bilo že zdavnaj implementirano), temveč za porazdelitev komunikacijske pasovne širine med različnimi aplikacijami.

Ker je v vsakem podatkovnem paketu omejen prostor, so se v preteklosti zanj potegovale aplikacije, ki so želele prenašati podatke prek Bluetooth. Z izdajo Bluetooth 4.0 lahko razvijalci določijo vsebino oddajnih paketov in da radio pošlje podatke vsake aplikacije v ločenem nizu paketov.

Tako kot pri skeniranju vam tehnologija zdaj omogoča prilagajanje frekvence prenosa paketov zahtev, da dosežete ravnovesje med močjo in delovanjem funkcij Bluetooth, kot je skeniranje ali povezovanje z brezžično igralno ploščico.

Najpogostejša je zdaj modifikacija Bluetooth 4.2, ki ima bolj zapleten in varen postopek za vzpostavitev povezave med napravami kot prvotna modifikacija.

Decembra bo Bluetooth 4.2 star tri leta – častitljiva starost, zato bo v prihajajočem letu 2018 večina pametnih telefonov, vsaj iz srednjega in višjega cenovnega segmenta, imela vgrajen Bluetooth 5.0, ki je še hitrejši, energijsko učinkovit in stabilen.

V primerjavi z različico 4.2 ima novi Bluetooth dvakrat večjo hitrost prenosa podatkov - 6,25 MB / s in veliko večji radij. Meritve v laboratorijskih pogojih, ki so podane v značilnostih protokola, kažejo na povečanje komunikacijskega radija z 10 na 40 metrov v zaprtih prostorih in s 50 na 200 metrov na prostem.

Za posebej požrešne aplikacije in hiter prenos velikih količin podatkov je dodan tudi način oddajanja s povečanim paketom.

Posebna interesna skupina Bluetooth, trenutni razvijalci protokola, še naprej razvijajo temo interneta stvari in zanjo uvajajo shemo daisy verige. Preprosto povedano, z Bluetooth 5.0 je mogoče podatke prenašati ne le neposredno med pametnim telefonom in pametno žarnico, temveč tudi prek sistema posrednikov – repetitorjev, ki bodo drugi elementi pametnega doma.

Na srečo z izdajo novih različic protokol ne izgubi podpore za stare - to se imenuje združljivost za nazaj. Bluetooth 5.0 bo torej brez težav vzpostavil povezavo z Bluetooth 3.0, vendar bo prenos podatkov omejen s hitrostjo mlajšega protokola in seveda vse te novosti ne bodo delovale.

Sklep ali nekaj besed o prihodnosti protokola

Od leta 1994 je Bluetooth postal bistven atribut vsakega pametnega telefona, povpraševan je bil v različnih napravah, od pametnih žarnic do igralnih plošč. A zdi se, da je vrhunec priljubljenosti protokola že minil.

Vsaj vse manj uporabljamo njegovo osnovno funkcionalnost – prenašanje datotek z naprave na napravo brez posrednikov.

Malo verjetno je, da bo tehnologija ponovno pridobila svojo nekdanjo priljubljenost kot sredstvo za prenos datotek, vsaj v tistih državah, kjer je hitri internet, vendar je Bluetooth še vedno nepogrešljiv za druga opravila.

Vse več podjetij opušča 3,5 mm priključek v svojih pametnih telefonih in ni dvoma, da se bodo slušalke povezovale z novimi vodilnimi prek Bluetooth. Toda ali bo širjenje Bluetooth 5.0 povzročilo nov vzlet v priljubljenosti tehnologije, bo pokazal čas.

Bluetooth (v prevodu »modri zob« ali popularno »modri zob«) je ena izmed brezžičnih omrežnih tehnologij, ki omogoča izmenjavo informacij med različnimi napravami, vključno z osebnimi računalniki, prenosniki, mobilnimi telefoni, tiskalniki, fotoaparati in drugimi podobnimi izdelki. Bluetooth omogoča napravam komunikacijo – največji doseg je 100 metrov drug od drugega.

Glavna naloga tehnologije Bluetooth je prenos podatkov med napravami brez pomoči žic – zagotavljanje ekonomične in poceni radijske komunikacije med različnimi vrstami elektronskih naprav.

Načelo delovanja temelji na uporabi radijskih valov, sama tehnologija Bluetooth pa je majhen čip, ki je visokofrekvenčni oddajnik. Deluje v pasu ISM (industrija, znanost in medicina; industrijska, znanstvena in medicinska), saj za te frekvence ni potrebna licenca – so brezplačne za uporabo po vsem svetu (izjema: Francija in Španija).

Temeljni princip gradnje omrežij na osnovi Bluetooth je metoda širjenja spektra s frekvenčnim preskokom (FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum). Metoda FHSS je enostavna za izvedbo - zagotavlja odpornost na širokopasovne motnje, oprema pa je poceni.

Oddajnik podatke razbije v pakete in jih odda s pomočjo psevdo-naključnega algoritma, pri katerem se nosilna frekvenca (vzorec) spremeni 1600-krat na sekundo in prevzame vrednost ene od 79 podfrekvenc. Preklopno zaporedje med frekvencami za vsako povezavo je psevdo-naključno in znano samo oddajniku in sprejemniku.

Več naprav, povezanih prek Bluetooth, tvori tako imenovani pikonet (Piconet) - zbirko dveh do osmih naprav, ki delujejo na isti predlogi. V pikonetu je ena od naprav glavna, druga pa podrejena. Tehnologija Bluetooth lahko podpira več podrejenih naprav – do največ sedem. Glavna naprava je uporabniška naprava, ki sproži komunikacijo. Nadzira tudi delovanje naprav v pikonetu.

Bluetooth vam omogoča prenos tako glasu kot podatkov. Glas se prenaša po treh zvočnih kanalih s hitrostjo 64 Kbps. Podatkovna hitrost je približno 720 Kbps v asimetričnem in 420 Kbps v popolnoma simetričnem ali polnem dupleksu (dvosmernem) načinu. "Modri ​​zob" lahko deluje na relativno kratkih razdaljah. Glede na specifikacije (različica 1.1 in 1.2) ima dva razreda adapterjev: razred 1 (razred A) podpira razdalje do 100 metrov, razred 2 (razred B) pa deluje znotraj 10 metrov (še vedno najpogostejši razred med specifikacijami). ) .

Trenutno ima najnovejša specifikacija Bluetooth indeks 4.0. Bluetooth SIG je specifikacijo odobril 30. junija 2010. Protokol nizke energije Bluetooth podpira prenos podatkov, kot so temperatura, tlak, vlaga, senzorji hitrosti in drugi, ki temeljijo na tem standardu, lahko prenašajo informacije na različne naprave: mobilne telefone, osebne računalnike, pametne telefone in druge podobne mobilne izdelke.

Tehnologija Bluetooth se lahko uporablja tudi na različnih področjih mobilnega življenja. Z lahkoto ga lahko uporabite za naslednje namene:

• Za samodejno sinhronizacijo med napravami. Takoj na primer, ko vnesete nove podatke v imenik na prenosnem računalniku, se ustrezni vnosi v namiznem računalniku samodejno posodobijo in obratno
• Za samodejno sinhronizacijo varnostnih kopij. Primer je ta situacija: upravitelj je spremenil vaš akcijski načrt, ko ste na dopustu. Pisarniški računalnik pošlje spremembe na vašo mobilno napravo, ki se samodejno poveže s prenosnikom in posreduje spremenjen urnik
• Za uporabo prenosnega računalnika kot zvočnika. Če brezžične slušalke povežete s prenosnikom, jih lahko uporabljate v pisarni, avtomobilu ali doma
• Povezati vse udeležence pri izmenjavi informacij. Ko ste na katerem koli poslovnem dogodku, se lahko hitro pogovorite o vprašanju, ki vas zanima, z vsemi udeleženci. Poleg tega lahko na daljavo izvajate nadzorne funkcije. Na primer, vklopite projektor
• Za prenos različnih večpredstavnostnih vsebin od koder koli. Kamera se poveže s telefonom (brezžično) in dodajate komentarje s tipkovnico na telefonu ali prenosniku. Fotografije in besedilo se pošljejo naslovniku

Vse našteto je le majhen del možnosti uporabe brezžične tehnologije Bluetooth. Zdaj že obstajajo tako eksotične možnosti, kot so vgrajevanje modulov na podlagi te tehnologije v tiskalnike, pomnilniške kartice in različne druge naprave.

V bližnji prihodnosti bo tehnologija Bluetooth poleg mobilnih telefonov, pametnih telefonov in drugih povezanih naprav vgrajena celo v gospodinjske aparate. Samo predstavljati si je treba: TV, sesalnik, hladilnik, mikrovalovno pečico in druge gospodinjske aparate lahko upravljate s pametnim telefonom – tako kot z univerzalnim daljinskim upravljalnikom. Poleg tega se trenutno razvijajo alternativne rešitve, ki bi morale resno konkurirati tako imenovanemu "modremu zobu" in morda celo preseči to tehnologijo.

Bluetooth: tehnologija in njena uporaba

...in rekel je: "Naj se vsi ponovno združijo."

Povsem možno je, da je prav s temi besedami srednjeveškega danskega kralja Haralda II. Modrozuba (Harald II Bluetooth) povezan tudi njegov drugi vzdevek – »unifikator«, ki je po 1000 letih postal ime novega brezžičnega komunikacijskega vmesnika.

Kaj je Bluetooth? To je brezžična komunikacijska tehnologija, ki jo je leta 1998 ustvarila skupina podjetij: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. Trenutno razvoj na področju Bluetooth izvaja Bluetooth SIG (Special Interest Group), ki vključuje tudi Lucent, Microsoft in številne druge.

Glavni namen Bluetooth je zagotavljanje varčne (glede na trenutno porabo) in poceni radijske komunikacije med različnimi vrstami elektronskih naprav, velik pomen pa pripisuje kompaktnosti elektronskih komponent, ki omogoča uporabo Bluetootha v majhnih napravah. velikost zapestne ure.

Vmesnik Bluetooth omogoča prenos tako glasu (s hitrostjo 64 Kbps) kot podatkov. Za prenos podatkov je mogoče uporabiti asimetrične (721 Kbps v eno smer in 57,6 Kbps v drugo smer) in simetrične metode (432,6 Kbps v obe smeri). Oddajnik, ki deluje na frekvenci 2,4 GHz, ki je Bluetooth čip, omogoča, odvisno od stopnje moči, vzpostavitev komunikacije v razdalji 10 ali 100 metrov. Razlika v razdalji je vsekakor velika, vendar povezava znotraj 10 m omogoča nizko porabo energije, kompaktno velikost in relativno nizke stroške komponent. Torej, oddajnik z majhno močjo porabi le 0,3 mA v stanju pripravljenosti in v povprečju 30 mA pri izmenjavi informacij.

Bluetooth deluje na principu FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Na kratko je to mogoče razložiti takole: oddajnik razbije podatke v pakete in jih odda z uporabo algoritma psevdo-naključnega frekvenčnega skoka (1600-krat na sekundo) ali vzorca (vzorca), sestavljenega iz 79 podfrekvenc. Samo tiste naprave, ki so uglašene na isti vzorec prenosa, se lahko "razumejo" - za tuje naprave bodo posredovane informacije navaden šum.

Glavni strukturni element omrežja Bluetooth je tako imenovani "piconet" (piconet) - zbirka od 2 do 8 naprav, ki delujejo na isti predlogi. V vsakem pikonetu ena naprava deluje kot glavna, ostale pa kot podrejene. Master določi predlogo, na kateri bodo delovali vsi podrejeni svojega pikoneta, in sinhronizira svoje delo. Standard Bluetooth predvideva povezavo neodvisnih in celo nesinhroniziranih pikonet (do 10) v tako imenovani "scatternet" (pravilnega ruskega prevoda tega izraza še nisem zasledil, ampak enega od prevodov glagola razpršiti zveni kot "scatter"). Za to mora imeti vsak par pikonet vsaj eno skupno napravo, ki bo glavna v enem in podrejena v drugi. Tako se lahko znotraj ločenega razpršenega omrežja na vmesnik Bluetooth hkrati poveže največ 71 naprav, vendar nihče ne omejuje uporabe vratnih naprav, ki uporabljajo isti internet za daljšo komunikacijo.

Frekvenčno območje Bluetooth je v večini držav brez licence, v Franciji, Španiji in na Japonskem pa morate zaradi zakonskih omejitev uporabljati druge frekvence kot zgoraj.

Ko že govorimo o brezžični komunikaciji, se ne moremo dotakniti vprašanja varnosti takšne povezave. Poleg osredotočanja na frekvenčne vzorce in potrebe po sinhronizaciji oddajnika, standard Bluetooth omogoča šifriranje poslanih podatkov z efektivno dolžino ključa od 8 do 128 bitov in možnost izbire enosmerne ali dvosmerne avtentikacije (seveda , sploh lahko brez avtentikacije), kar vam omogoča, da nastavite moč nastalega šifriranja v skladu z zakonodajo vsake posamezne države (v nekaterih državah je uporaba močne kriptografije prepovedana :). Poleg šifriranja na ravni protokola je mogoče uporabiti šifriranje na ravni aplikacije - tukaj nihče ne omejuje uporabe poljubno močnih algoritmov.

Pogosto se srečamo z idejo, da se lahko naprave Bluetooth v dosegu preprosto združijo in začnejo izmenjevati informacije, ki morda niso namenjene ušesom ali očem tretjih oseb. Pravzaprav se avtomatska izmenjava informacij med napravami Bluetooth izvaja le na ravni strojne opreme, tj. zgolj za ugotavljanje samega dejstva povezljivosti. Toda na ravni aplikacije se uporabnik sam odloči, ali bo vstopil ali onemogočil samodejno komunikacijo. Tako uporaba Bluetootha ni nič bolj nevarna kot povezovanje z internetom, pri katerem so vsa vozlišča tudi električno povezana, vendar to ne pomeni brezpogojnega dostopa do katerega koli vira.

Omeniti velja tudi, da je bil standard Bluetooth razvit z mislijo na nizko porabo energije, zato je njegov vpliv na človeško telo minimalen.

Glavna smer uporabe Bluetooth bi morala biti ustvarjanje tako imenovanih osebnih omrežij (PAN-ov ali zasebnih omrežij), ki vključujejo tako raznolike naprave, kot so mobilni telefoni, dlančniki, MP3 predvajalniki, računalniki in celo mikrovalovne pečice s hladilniki (to je nekaj ki že dolgo ni bila povezana). omrežje). Glasovna zmogljivost omogoča, da se vmesnik Bluetooth integrira v brezžične telefone ali na primer brezžične slušalke za mobilne telefone. Možnosti uporabe Bluetootha v praksi so neskončne: poleg sinhronizacije dlančnika z namiznim računalnikom ali povezovanja sorazmerno hitrih zunanjih naprav, kot so tipkovnice ali miške, vmesnik omogoča zelo enostavno in stroškovno učinkovito organizacijo domačega omrežja. Poleg tega so lahko vozlišča tega omrežja vse naprave, ki potrebujejo informacije ali imajo potrebne informacije.

Primerjajmo Bluetooth z drugim enako znanim brezžičnim vmesnikom – IEEE 802.11, še posebej, ker sta obe rešitvi že na voljo na splošnem trgu. Glavne razlike med njimi je mogoče povzeti na naslednji način:

	IEEE 802.11	Bluetooth
1. Imenovanje	Brezžična domača/pisarniška omrežja	Zamenjava kabelskih povezav za kompaktna komunikacijska orodja
2. Delovna frekvenca	2,4 GHz	2,4 GHz
3. Največja hitrost prenosa	11 Mbps (IEEE 802.11b), 2 Mbps (IEEE 802.11)	721 Kbps
4. Domet	100 m	10 m ali 100 m
5. Največje število vozlišč	128 naprav na omrežje	8 naprav na pikonet, max. 10 pikonet, t.j. do 71 naprav na razpršeno omrežje
6. Glasovni kanali	Ne (izbirno)	3 kanali
7. Dostopnost	zdaj	zdaj
8. Cena	100-400 $ na vozlišče	Približno 5 $ na vozlišče

Kot lahko vidite, je vmesnik Bluetooth veliko bolj primeren za uporabo v tistih brezžičnih komunikacijskih napravah, kjer se zahteva dokaj nizka cena, ni potrebe po visokih hitrostih in je zaželena nizka poraba energije. Vendar, kot je bilo že omenjeno, je mogoče ustvariti kombinirana omrežja, še posebej, ker IEEE 802.11 deluje na popolnoma drugačnem principu kodiranja prenesenih podatkov, zato se bosta oba standarda, ki sta na isti delovni frekvenci, fizično slišala drug drugega, toda signale drugih ljudi bo vsak od njih obravnaval kot zunanji hrup.

Pomemben vidik pri razvoju Bluetooth je dejstvo, da ta tehnologija ni predmet licenciranja in njena uporaba ne zahteva plačila licenčnin (čeprav zahteva podpis brezplačne pogodbe). Ta politika je mnogim podjetjem omogočila, da se aktivno vključijo v razvoj Bluetooth naprav, ki so bile v velikem številu prikazane na CeBIT 2001.

Največje zanimanje seveda povzročajo naprave, ki omogočajo prehod z obstoječih vmesnikov na Bluetooth. Eden izmed njih je bil industrijski adapter za serijska vrata Bluetooth švedskega podjetja connectBlue. Kot pove že ime, je ta naprava zasnovana za industrijsko uporabo in omogoča povezavo vseh naprav, opremljenih s serijskimi vrati, na Bluetooth:

Tipičen primer uporabe bi bil na primer konfiguriranje industrijskih obratov z uporabo prenosnika.

Značilnosti:

• domet - do 10 m,
• hitrost prenosa - 300-115200 Kbps,
• napajalna napetost - 9-30 voltov.

Belkin, znan predvsem po svojih izdelkih za vodilo USB, je predstavil celo vrsto naprav Bluetooth:

Ta kartica formata PCMCIA Type II omogoča vsem napravam s podobno režo sprejem vmesnika Bluetooth s hitrostjo do 721 Kbps. Domet - 10 m.

Tukaj vidimo odlično rešitev USB za namizne (in ne samo) računalnike: lastnosti so enake kot v prejšnjem primeru, poleg tega ta naprava omogoča izmenjavo podatkov po glasovnih kanalih.

Obstaja celo adapter za Palm V: Palm je preprosto nameščen vanj, kot v standardno posteljo, po kateri se lahko sinhronizirate z namiznim računalnikom ali dostopate do interneta prek mobilnega telefona, opremljenega tudi z vmesnikom Bluetooth. Ta adapter napaja baterija samega Palm.

Na razstavi lahko najdete celo Bluetooth adapter za Compact Flash:

Troy XCD je predstavil adapter za povezavo tiskalnika z vmesnikom Centronics na Bluetooth:

Podjetje obljublja, da ga bo na trg izdalo v začetku poletja, približna cena je približno 195 $.

Enako zanimiva uporaba tehnologije Bluetooth je lahko organizacija brezžičnega dostopa do lokalnega omrežja in/ali interneta za naprave v majhni pisarni ali doma. Nesporno vodilni na tem področju je bil Red-M, ki je predstavil svojo rešitev - strežnik Red-M 3000AS:

In tukaj je fotografija njegovega prototipa v akciji:

3000AS je strežnik Linux, ki lahko deluje tudi kot prehod v lokalno omrežje ali internet. Za razliko od večine drugih naprav Bluetooth ima 3000AS zmogljiv oddajnik, ki zagotavlja komunikacijo v območju 100 m, vključena pa je tudi zunanja antena za povečanje zanesljivosti komunikacije v prisotnosti zunanjih motenj. Povezave je mogoče vzpostaviti z uporabo ISDN (vedno na spletu ali možnosti na zahtevo), 10/100 Mbps Ethernet in RS-232 za storitvene aplikacije. Strežnik se lahko napaja tudi preko UPS.

Za razširitev dostopa do strežnika lahko uporabite majhne dostopne točke Red-M 1000AP:

Strežnik samodejno zazna in konfigurira vse dostopne točke, ki so v njegovem dosegu. Zunanje naprave je mogoče povezati z dostopno točko preko 10/100 Mbps Ethernet.

MiTAC je predstavil podoben sistem: njihova dostopna točka Bluetooth ima 750 MHz procesor Transmeta Crusoe TM5400, vgrajen NAT in DHCP strežnik in, tako kot prejšnji vzorec, zmogljiv oddajnik z dosegom do 100 m:

Odličen dodatek k takšnemu sistemu je lahko Canonova naprava - modul Bluetooth za digitalni fotoaparat:

Predstavljajte si – kamera bo lahko samodejno nalagala slike prek vrat Bluetooth na vašo delovno postajo ali isti podprenosnik ali celo prek mobilnega telefona, ki je povezan z internetom in podpira Bluetooth ... na splošno so možnosti neskončne.

Pogosta možnost je povezovanje standardnih vhodnih naprav prek Bluetooth, kot je ta:

Sony je na CeBIT predstavil poseben modul Memory Stick, imenovan InfoStick:

Zelo dobra ideja, še posebej glede na obstoj podobne naprave za Compact Flash.

Omeniti je treba še, da je licenciranje podpore Bluetooth brezplačno in je potrebno le za sklenitev pogodbe o blagovni znamki. Tako da lahko v bližnji prihodnosti pričakujemo pojav Bluetooth v žarnicah in likalnikih :). A resno, tehnologija Bluetooth lahko naredi pravo revolucijo v svetu osebnih komunikacij in na splošno v človeškem življenju. Toda koliko potrebujemo še eno revolucijo - o tem se je treba še odločiti.