Bluetooth - Як Працює Бездротове З'єднання?

  1. Бездротовий Bluetooth Wireless
  2. пристрої Bluetooth

Вітаю читачів! Сьогодні я хочу зробити невеликий огляд на колись дуже популярну бездротову технологію, яка хоч і поступилася першістю більш сучасному WiFi, але все ж у багатьох випадках є більш зручною і до сих пір застосовується - мова йде про Bluetooth. З'явилася вона в 1998 році завдяки зусиллям кількох компаній, серед яких IBM, Ericsson, Intel, Toshiba, Nokia. У наш час все розробки в області Bluetooth ведуться компаній Bluetooth SIG, куди, наприклад, входять Lucent, Microsoft і рядом інших компаній. А значок «блакитного зуба» ви знайдете на більшості коробок від ТБ, телефонів, годинників, планшетів і т.д. - дуже багато сучасні цифрові пристрої Bluetooth підтримують.

Бездротовий Bluetooth Wireless

Основним призначенням Bluetooth є забезпечення ергономічної (за частиною споживаного струму) і, головне, дешевої радіозв'язку між різними електронними пристроями, при цьому також накладаються умови на компактність електронних компонентів технології. Подібне умова дозволить застосовувати Bluetooth в зовсім невеликих девайсах, наприклад, в ручних годиннику і ін.

В інтерфейсі Bluetooth можлива як передача голосу (зі швидкістю в 64 кбіт / сек), а також і інших даних. Щоб передавати інформацію, може використовуватися як асиметричний метод передачі, тоді швидкість становить 721 кбіт / сек в одному напрямку і всього 57,6 кбіт / сек в іншому, так і симетричний метод, тоді швидкість передачі даних в обидві сторони обмежена швидкістю 432,6 кбіт / сек.

У цифрових пристроях Bluetooth-чіп, який є приймачем, дозволяє в залежності від потужності встановлювати зв'язок на відстані або 10 метрів, або 100 метрів. Така різниця у відстанях істотна, проте передавач, що забезпечує зв'язок на 10 метрах, споживає зовсім небагато енергії, а також має компактний розмір і невелику сукупну вартість компонентів. У режимі очікування такий передавач споживає всього 0.3 мА, а в режимі обміну інформацією 30 мА.


Основний принцип роботи пристроїв Bluetooth-технології - принцип FHSS, який розшифровується як Frequency-Hopping Spread Spectrum або метод розширення спектра. Якщо спрощувати опис цього методу, то можна описати його так: всі передані дані передавач розбиває на пакети, які потім передає за допомогою псевдовипадкового алгоритму стрибкоподібної перебудови частоти (близько 1600 разів в секунду) або за допомогою шаблону, що складається з 79 подчастот. При цьому «розуміння» між пристроями виникає тільки коли, якщо вони налаштовані на один і той же шаблон, для інших же пристроїв вся ця інформація буде просто шумом.

Основний структурний елемент Bluetooth-мережі - пікомережа, це свого роду сукупність від 2 до 8 пристроїв, які працюють за одним і тим же шаблоном. У кожній такій пікомережі один з пристроїв обов'язково працює як master (головне / основне), а всі інші як slave. Головне пристрій визначає шаблон, за яким буде працювати вся пікомережа, а також синхронізує роботу мережі. Технологія Bluetooth дозволяє з'єднати до 10 незалежних і синхронізованих між собою пікомереж в «scatternet». Щоб подібне стало можливо, кожна пара пікомереж повинна мати щонайменше одну спільну пристрій, що є master'ом в одній мережі і slave'ом в інший. Діапазон частот Bluetooth з більшості країн вільний від ліцензування, проте в ряді країн (Франції, Японії, Іспанії) через місцевого законодавства необхідно використовувати інші, нестандартні частоти.


Що стосується безпеки Bluetooth-з'єднання, то крім необхідності синхронізації пріёмопередачі і різними махінаціями з частотними шаблонами, в стандарті також підтримується шифрування даних з ключем ефективної довжиною від 8 до 128 біт, при цьому існує також можливість вибору односторонньої і навіть двосторонньої аутентифікації. Крім цього варто відзначити, що стандарт Bluetooth розроблявся таким чином, щоб звести вплив на організм людини до мінімуму.

пристрої Bluetooth

Використання Bluetooth буде ефективним і виправданим в так званих персональних мережах, в які можуть входити абсолютно різні пристрої, як мобільні телефони, MP3-плеєри, комп'ютери, так і мікрохвильові печі з холодильниками. Так як за допомогою технології можливо передавати голос, то це зумовило появу бездротових гарнітур для мобільних телефонів. На практиці ж можливості Bluetooth практично безмежні. Можна синхронізувати PDA зі стаціонарним комп'ютером або під'єднати низкоскоростную периферію до настільній машині (клавіатуру або мишу).

Взагалі, інтерфейс Bluetooth краще пристосований для тих випадків, коли потрібно зв'язати пристрої бездротовим зв'язком, але при цьому не вийти за рамки мінімального бюджету, при цьому, звичайно, немає необхідності в зовсім високих швидкостях. Великою перевагою на шляху розвитку Bluetooth також став факт не обов'язкового ліцензування технології, а значить, її використання не вимагає виплати ліцензійних відрахувань. Тому багато компаній включилися в процес розробки пристроїв, що підтримують інтерфейс Bluetooth, а також пристроїв, що забезпечують перехід з інших інтерфейсів на цю технологію.

Найпопулярнішими сьогодні прикладами використання Bluetooth пристроїв є наступні:


  1. Підключення до комп'ютера бездротової миші або клавіатури
  2. Bluetooth гарнітура для стільникового телефону
  3. Набори «Hands-free» для автомобіля
  4. Бездротові навушники або колонки
  5. Обмін файлами між пристроями, наприклад між телефонами або мобільником і ПК.

Я як раз дуже часто використовую останній спосіб, якщо потрібно швидко перекинути якийсь невеликий документ, так як він вимагає набагато менших налаштувань, ніж той же WiFi. Як я говорив, дуже багато девайси мають вбудовану підтримку Bluetooth, однак якщо, наприклад, в вашому комп'ютері немає такого модуля, то його можна придбати окремо - на ринку величезна кількість Bluetooth-адаптерів, в основному підключаються по USB. Так що забезпечити даної бездротовою технологією комп'ютер або ноутбук не складе труднощів.

Давно і міцно в наш повсякденний побут увійшли телефонні гарнітури, які допомагають відповідати на дзвінки не відриваючись від роботи без використання рук, які в цей момент можуть бути зайняті, наприклад, управлінням автомобілем. Але є приклади і більш цікавого використання «блакитного зуба» - в китайському інтернет-магазині мені попалася така цікава штука, як світлодіодна лампочка з керуванням по Bluetooth з мобільного телефону - на нього встановлюється спеціальний додаток, з якого можна керувати кольором і яскравістю. Більш того, управляти можна не однієї, а відразу декількома лампами по всій квартирі.

До сих пір про пристрої і технологію Bluetooth на блозі було дуже мало статей, і тепер я планую усунути цей недолік, так що чекайте нових оглядів і уроків з прикладами різних підключень через даний вид бездротового зв'язку.