ЧТО ТАКОЕ BLUETOOTH

Bluetooth: технология и ее применение

Вполне возможно, что именно с этими словами средневекового датского короля Харальда II Синезубого (Harald II Bluetooth) связано его другое прозвище — "объединитель", через 1000 лет ставшее названием нового интерфейса беспроводной связи.

Что же такое Bluetooth? Это технология беспроводной связи, созданная в 1998 году группой компаний: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. В настоящее время разработки в области Bluetooth ведутся Bluetooth SIG (Special Interest Group), в которую входят также Lucent, Microsoft и многие другие.

Основное назначение Bluetooth — обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между различными типами электронных устройств, причем немалое значение придается компактности электронных компонентов, что дает возможность применять Bluetooth в малогабаритных устройствах размером с наручные часы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос (со скоростью 64 Кбит/сек), так и данные. Для передачи данных могут быть использованы асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) и симметричный методы (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях). Работающий на частоте 2.4 ГГц приемопередатчик, коим является Bluetooth-чип, позволяет в зависимости от степени мощности устанавливать связь в пределах 10 или 100 метров. Разница в расстоянии, безусловно, большая, однако соединение в пределах 10 м позволяет сохранить низкое энергопотребление, компактный размер и достаточно невысокую стоимость компонентов. Так, маломощный передатчик потребляет всего 0.3 мА в режиме standby и в среднем 30 мА при обмене информацией.

Bluetooth работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму скачкообразной перестройки частоты (1600 раз в секунду), или шаблону (pattern), составленному из 79 подчастот. "Понять" друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи — для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая "пикосеть" (piconet) — совокупность от 2 до 8 устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как master, а остальные как slave. Master определяет шаблон, на котором будут работать все slave-устройства его пикосети, и синхронизирует ее работу. Стандарт Bluetooth предусматривает соединение независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10) в так называемую "scatternet" (я еще не встречал корректного русского перевода этого термина, но один из вариантов перевода глагола to scatter звучит как "рассеивать"). Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет master’ом в одной и slave’ом в другой. Таким образом, в пределах отдельной scatternet с интерфейсом Bluetooth может быть одновременно связано максимум 71 устройство, однако никто не ограничивает применение устройств-гейтов, использующих тот же Internet для более дальней связи.

Частотный диапазона Bluetooth в большинстве стран свободен от лицензирования, но во Франции, Испании и Японии из-за законодательных ограничений необходимо использовать отличные от указанных выше частоты.

Говоря о беспроводной связи, нельзя не затронуть вопрос безопасности такого соединения. Помимо фокуса с частотными шаблонами и необходимости синхронизации приемопередачи в стандарте Bluetooth предусмотрено шифрование передаваемых данных с ключом эффективной длины от 8 до 128 бит и возможностью выбора односторонней или двусторонней аутентификации (конечно, можно обойтись вообще без аутентификации), что позволяет устанавливать стойкость результирующего шифрования в соответствии с законодательством каждой отдельной страны (в некоторых странах запрещено использование сильной криптографии:). В дополнение к шифрованию на уровне протокола может быть применено шифрование на уровне приложений — здесь уже применение сколь угодно стойких алгоритмов никто не ограничивает.

Часто приходится сталкиваться с мнением, что находящиеся в пределах действия связи Bluetooth-устройства могут просто соединиться и начать обмениваться информацией, которая, возможно, не предназначена для сторонних ушей или глаз. На самом деле автоматический обмен информацией между Bluetooth-устройствами ведется лишь на уровне аппаратного обеспечения, т.е. исключительно для определения самого факта возможности соединения. А вот на уровне приложений пользователь сам решает, ввести или запретить автоматическую установку связи. Таким образом, использование Bluetooth становится не опаснее подключения к Интернету, в котором все узлы также соединены электрически, но это еще не означает получение безоговорочного доступа к любому ресурсу.

Стоит также заметить, что стандарт Bluetooth разрабатывался с расчетом на малую мощность, поэтому воздействие его на организм человека сведено к минимуму.

Основным направлением использования Bluetooth должно стать создание так называемых персональных сетей (PAN, или private area networks), включающих такие разноплановые устройства, как мобильные телефоны, PDA, МР3-плееры, компьютеры и даже микроволновые печи с холодильниками (вот уж что давно не подключали в сеть ). Возможность передачи голоса позволяет встраивать интерфейс Bluetooth в беспроводные телефоны или, например, беспроводные гарнитуры для сотовых телефонов. Возможности применения Bluetooth на практике безграничны: помимо синхронизации PDA с настольным компьютером или подсоединения относительно низкоскоростной периферии вроде клавиатур или мышей интерфейс позволяет очень просто и с небольшими затратами организовать домашнюю сеть. Причем узлами этой сети могут быть любые устройства, имеющие потребность в информации либо обладающие необходимой информацией.

Давайте сравним Bluetooth с другим не менее известным интерфейсом беспроводной связи — IEEE 802.11, тем более что оба решения уже доступны на широком рынке. Основные различия между ними можно свести к следующему:

IEEE 802.11 Bluetooth
1. Назначение Беспроводные домашние/офисные сети Замена кабельных соединений для компактных коммуникационных средств
2. Рабочая частота 2.4 ГГц 2.4 ГГц
3. Максимальная скорость передачи данных 11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11) 721 Кбит/сек
4. Дальность действия 100 м 10 м или 100 м
5. Максимальное количество узлов 128 устройств на сеть 8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
6. Голосовые каналы Нет (опционально) 3 канала
7. Доступность Сейчас Сейчас
8. Цена $100-$400 за узел Около $5 за узел

Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного лучше приспособлен для использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется достаточно низкая цена, нет необходимости в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как уже отмечалось, возможно создание комбинированных сетей, тем более что IEEE 802.11 работает совершенно по другому принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной и той же рабочей частоте, оба стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы будут расценены каждым из них как посторонний шум.

Немаловажным аспектом в развитии Bluetooth является тот факт, что эта технология не подлежит лицензированию и ее использование не требует выплаты каких-либо лицензионных отчислений (хотя и требует подписания бесплатного соглашения). Такая политика позволила многим компаниям энергично включиться в процесс разработки устройств с интерфейсом Bluetooth, кои были в большом количестве продемонстрированы на выставке CeBIT 2001.

Наибольший интерес, естественно, вызывают устройства, обеспечивающие переход с уже существующих интерфейсов на Bluetooth. Одним из них стало Industrial Bluetooth Serial Port Adapter шведской компании connectBlue. Как видно из названия, это устройство предназначено для промышленного применения и позволяет подключать к Bluetooth любые приборы, оборудованные последовательным портом:

Типичным вариантом использования может стать, например, конфигурирование промышленных установок при помощи ноутбука.

  • дальность действия — до 10 м,
  • скорость передачи — 300-115200 Кбит,
  • напряжение питания — 9-30 Вольт.

Компания Belkin, знаменитая, в частности, своими продуктами для шины USB, представила целый набор устройств Bluetooth:

Эта карта формата PCMCIA Type II позволяет всем устройствам, имеющим подобный слот, получить Bluetooth интерфейс со скоростью до 721 Кбит/сек. Дальность действия — 10 м.

Здесь мы видим отличное USB решение для настольных (и не только) компьютеров: характеристики те же, что и в предыдущем случае, к тому же это устройство позволяет обмениваться данными по голосовым каналам.

Есть даже адаптер для Palm V: Palm просто кладется в него, как в стандартную кроватку, после чего можно синхронизироваться с настольным компьютером или выходить в Интернет при помощи мобильного телефона, также снабженного Bluetooth интерфейсом. Данный адаптер питается от батареи самого Palm’а.

На выставке можно было найти даже Bluetooth адаптер для Compact Flash:

Компания Troy XCD представила адаптер для подключения принтера с интерфейсом Centronics к Bluetooth:

Компания обещает выпустить его на рынок в начале лета, примерная стоимость — около 195$.

Не менее интересным вариантом применения технологии Bluetooth может стать организация беспроводного доступа в локальную сеть и/или Интернет для устройств в малом офисе или дома. Безусловным лидером в этой области стала компания Red-M , представившая свое решение — сервер Red-M 3000AS:

А вот фотография его прототипа в работе:

3000AS представляет собой Linux-сервер, который может также работать как шлюз в локальную сеть или Интернет. В отличие от большинства других Bluetooth-устройств 3000AS имеет мощный приемопередатчик, обеспечивающий связь в пределах 100 м, причем в комплект входит внешняя антенна, повышающая надежность связи при наличии внешних помех. Для подключения можно использовать ISDN (с выбором вариантов "постоянно онлайн" или "подключение по требованию"), 10/100 Мбит Ethernet, а также RS-232 для сервисного применения. Сервер может также быть запитан через UPS.

Для расширения доступа к серверу могут использоваться малогабаритные точки доступа Red-M 1000AP:

Сервер автоматически определяет и конфигурирует все точки доступа, находящиеся в пределах дальности его действия. Внешние устройства могут быть подсоединены к точке доступа через 10/100 Мбит Ethernet.

Схожую систему представил MiTAC: их Bluetooth Access Point несет на борту 750МГц процессор Transmeta Crusoe TM5400, встроенный NAT и DHCP сервер и, как и предыдущий образец, мощный приемопередатчик дальностью действия до 100 м:

Отличным дополнением к такой системе может стать устройство от Canon — Bluetooth модуль для цифрового фотоаппарата:

Только представьте себе — фотоаппарат сможет автоматически сбрасывать снимки через Bluetooth-гейт на вашу рабочую станцию, или тот же субноутбук, или даже через подключенный к Интернет сотовый телефон с поддержкой Bluetooth… в общем, возможности бесконечны.

Распространенным вариантом является подключение стандартных устройств ввода через Bluetooth, например, вот так:

Sony представила на CeBIT специальный модуль в формате Memory Stick под названием InfoStick:

Очень неплохая идея, особенно учитывая наличие аналогичного устройства для Compact Flash.

Остается только заметить, что лицензирование поддержки Bluetooth бесплатно и необходимо только для заключения соглашения об использовании торговых марок. Так что в скором будущем мы вполне можем ожидать появление Bluetooth в лампочках и утюгах :). А если серьезно, то технология Bluetooth может совершить настоящую революцию в мире персональных коммуникаций и вообще в жизни человека. А вот насколько нам нужна еще одна революция — это еще предстоит решить.

Что такое Bluetooth и как он работает?

Bluetooth или блютуc ( переводится как синий зуб) — технология беспроводной передачи данных. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как персональные компьютеры (настольные, карманные, ноутбуки), мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.

Читайте также  Как выбрать пылесос хорошего качества и по доступной цене?

Bluetooth позволяет этим устройствам общаться, на расстоянии от 1 до 100 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Происхождение названия Bluetooth

Слово Bluetooth — перевод на английский язык датского слова «Blåtand» («Синезубый»). Это прозвище носил король Харальд I, правивший в X веке Данией и частью Норвегии и объединивший враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт.

С чего начался Bluetooth?

Первая концепция технологии Bluetooth появилась в небольшом городке Швеции Лунде, в 1994 году, где компания Ericsson решила воздвигнуть там новый камень (своеобразный ритуал) в память о великом человеке. Надпись на этом памятнике гласит (в оригинале — на древнескандинавском языке): «Компания Ericsson Mobile Communications АВ установила этот камень в честь Гаральда Блютуса, который дал свое имя новой беспроводной технологии для мобильных коммуникаций».

Далее, в начале 1998 года, пять крупных компаний — Ericsson, Nokia, IBM, Intel и Toshiba — объединились, чтобы начать работу над созданием новой технологии беспроводной связи Bluetooth. 20 мая этого же года для дальнейшего продвижения новой технологии на телекоммуникационном рынке была сформирована специальная рабочая группа (Special Interest Group — SIG). Любая компания, которая планирует разрабатывать устройства Bluetooth, может бесплатно войти в эту группу. В настоящее время в SIG входит более трех тысяч компаний, среди которых есть и старые представители, давшие начало развитию данного стандарта, и новые — например, такие гиганты, как Lucent, Microsoft, Motorola и др.

Основные положения технологии Bluetooth

Bluetooth – это, как уже было сказано выше, современная технология беспроводной передачи данных, позволяющая соединять друг с другом практически любые устройства. Соединить можно все, что соединяется, то есть имеет встроенный микрочип Bluetooth. Технология стандартизирована, следовательно, проблемы несовместимости устройств от конкурирующих фирм быть не должно.

Bluetooth — это маленький чип (рис. 1), представляющий собой высокочастотный (2.4 — 2.48 ГГц) приёмопередатчик.

Чип Bluetooth

Энергопотребление (мощность передатчика) не должно превышать 10 мВт. Изначально технология предполагала возможность связи на расстоянии не более 10 метров. Сегодня некоторые фирмы предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров. Как радиотехнология, Bluetooth способен «обходить» препятствия, поэтому соединяемые устройства могут находиться вне зоны прямой видимости. Соединение происходит автоматически, как только Bluetooth-устройства оказываются в пределах досягаемости, причем не только по принципу точка — точка (два устройства), но и по принципу точка — много точек (одно устройство работает с несколькими другими).

Bluetooth-чип и спичка рядом

Рис. 2 Bluetooth-чип и спичка рядом

Чип Bluetooth реализован с учетом всех современных тенденций. Размер чипа (рис. 2) — менее одного квадратного сантиметра. Применяемая частота позволяет ограничить потребляемую мощность 1мВт. Подобные характеристики позволяют интегрировать чипы Bluetooth в таких устройствах, как мобильные телефоны и карманные компьютеры.

Принцип работы Bluetooth

Технология Вluetooth предполагает два вида связи: синхронную — SCO (Synchronous Connection Oriented) и асинхронную — ACL (Аsynchronous Connectionless). Первый вид, SCO, рассчитан на установление симметричного соединения «точка — точка» и служит преимущественно для передачи речевых сообщений. Скорость передачи информации SCO равна 64 Кит/с. Второй, ACL, предназначен для пакетной передачи данных. Он поддерживает симметричные и асимметричные соединения типа «точка — много точек». Скорость передачи пакетной информации при ACL cоставляет порядка 721 Кбит/с. Пакеты данных имеют фиксированный формат. В начале блока находится 72-бит код доступа. Он может применяться, в частности, для синхронизации устройств. За ним следует 54-бит заголовок пакета, содержащий контрольную сумму пакета и информацию о его параметрах (например, о повторной передаче блока данных). Замыкает пакет область, непосредственно содержащая пересылаемую информацию. Размер этой области варьируется от 0 до 2745 бит.

Основополагающим принципом построения систем Bluetooth является использование метода расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS — Frequency Hop Spread Spectrum). Весь выделенный для Bluetooth-радиосвязи частотный диапазон 2,402-2,480 ГГц разбит на N частотных каналов. Полоса каждого канала 1 МГц, разнос каналов – 140-175 кГц. Для кодирования пакетной информации используется частотная манипуляция.

Для США и Европы N = 79. Исключение составляют Испания и Франция, где для Bluetooth применяется 23 частотных канала. Смена каналов производится по псевдослучайному закону 1600 раз в секунду. Постоянное чередование частот позволяет радиоинтерфейсу Bluetooth транслировать информацию по всему диапазону ISM и избежать воздействия помех со стороны устройств, работающих в этом же диапазоне. Если данный канал зашумлён, то система перейдёт на другой, и так будет происходить до тех пор, пока не обнаружится канал, свободный от помех.

Частотно-временная диаграмма работы модулей Bluetooth

Рис. 3. Частотно-временная диаграмма работы модулей Bluetooth

На рис. 3 показана частотно-временная плоскость, иллюстрирующая одновременную работу трёх Bluetooth-модулей. Модули работают тактами (слотами), длительностью 625 мкс. Каждому модулю в пределах каждого такта назначается соответствующий частотный канал и режим передачи или приёма.

Когда пара любых Bluetooth-устройств соединяется, то они образуют пикосеть (рис. 4).

Одно из них, выполняющее функции ведущего устройства, формирует сигналы синхронизации частоты и ее изменения. Обычно ведущим является тот модуль, который размещён в наиболее мощном устройстве, таком, как персональный компьютер. Все другие устройства являются ведомыми.

Пикосеть

Пикосеть является фундаментальной формой коммуникации в технологии Bluetooth. Пикосеть может содержать до 7 активных ведомых устройств. Кроме того, в окрестности (зоне уверенного приема) ведущего устройства могут находиться неактивные ведомые устройства, которые также синхронизированы на общие часы и общую последовательность смены частот, но не могут обмениваться данными до тех пор, пока ведущее устройство не активирует их. Если в сети оказывается более 8 устройств, то будет сформирована вторая пикосеть и так далее. Несколько (до 10) независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей, между которыми возможен обмен информацией, могут объединяться в так называемую большую сеть Scatternel. Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет главным в одной и подчиняемым в другой. Таким образом, в пределах отдельной Scatternet может быть одновременно связано максимум 71 устройство.

Структурная схема архитектуры Bluetooth

схема работы BT

Рис. 5 Архитектура Bluetooth

Важной частью архитектуры (рис. 5) является Host to Controller интерфейс (HCI), обеспечивающий взаимодействие софтовой подсистемы Host с железной подсистемой Controller. Всё взаимодействие верхних уровней Bluetooth системы с ее аппаратной частью происходит через HCI-команды, инициируемые драйвером.

Основные блоки архитектуры:
RF
Блок Radio занимается преобразованием битовой последовательности в радио сигналы. Вопросы модуляции, спектральных характеристик и физики процессов обеспечения битовой скорости — все это решается на нижнем уровне модели.

Baseband Layer = Link Controller + Baseband Manager + Device Manager
Уровень baseband представлен в виде трех блоков, совместная задача которых состоит в управлении физическими каналами, поверх которых устанавливаются физические соединения. Bluetooth-адресация, синхронизации генераторов устройств, управление кодами доступа к физическим каналам, поиск устройств и установление физического канала между ними — все это задачи Baseband-уровня.

Link Manager

После того, как два нижних уровня обеспечили нас физическим соединением между устройствами, дело становится за организацией логических каналов, которые впоследствии и станут базой для передачи трафика приложений. Link Managerв ответе за установление, изменение и освобождение логических соединений между устройствами, а так же за обновление параметров физических соединений. Для этих целей Link Manager использует Link Management протокол (LMP).

L2CAP Layer = Channel Manager + L2CAP Resource Manager
Это высокоуровневый блок Bluetooth Host, оккупированный L2CAP уровнем. Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) — протокол, работающий поверх созданных логических соединений, обеспечивающий сегментацию и восстановление пакетных данных от всех вышележащих приложений.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

Эх, вспоминаю старые времена, когда у молодежи были черно-белые кнопочные телефоны, а передача любимых треков в виде MIDI файлов осуществлялась с помощью инфракрасного порт (ИК). В те стародавние времена стали выходить первые телефоны с Bluetooth. Сегодня мы и поговорим про то – как работает Блютуз, для чего он нужен и какие могут быть проблемы при передаче данных.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

Определение

Bluetooth переводится как «Голубой зуб», очень странная ассоциация была у автора сие аппарата. Данный стандарт позволяет передавать данные на небольшое расстояние с помощью радиоволн. При этом на обоих устройствах должен быть специальный модуль, который и выступает как передатчик, так и отправитель.

Вот мы и подобрались к вопросу, а для чего нужен Bluetooth. В самые первые времена его использовали для передачи данных. Например, с одного телефона можно было перекинуть фотографии на другой. Сейчас возможности расширились, и все беспроводные наушники работают на этой технологии.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

Сам принцип достаточно простой, включается Блютус на телефоне и на наушниках, а далее идёт сопряжение, когда два устройства подключаются друг к другу. После этого пользователь включает музыку и слушает её на своих наушниках. Но также «Голубой зуб» часто используют, чтобы закачать видео, картинки, фотографии с телефона или другого устройства на компьютер или ноутбук. К слову, у большинства моделей ноутбуков есть Bluetooth и используется он также.

Мы тут начали говорить про радиоволны, но что-то отвлеклись. Эта самая технология работает на частоте 2.4 ГГц. Как не странно, но на этой же самой частоте ещё работает мобильная связь, Wi-Fi, микроволновые печи и многое другое.

В первые свет увидел «Голубой зуб» в 1998 году, когда вышла первая версия 1.0. После этого через какой-то период времени выходили все новые и новые версии: 2.0, 3.0, 4.0 и т.д. Основная особенность улучшения версии в увеличении скорости передачи данных, уменьшения помех и электроэнергии.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

В чем отличие от Wi-Fi

Мы как портал о всем беспроводном не могли обойти эту тематику. Многие, кстати, путают WiFi и Bluetooth, но на деле — это абсолютно разные вещи и никак между собой не связаны. Напомню, что Wi-Fi — это беспроводная сеть, которая также строится с помощью радиоволн. При этом используется другие стандарты передачи данных.

Вот эта самая беспроводная сеть связываем устройства: компьютеры, ноутбуки, телефоны, телевизоры. И по этой сети можно пустить интернет. При этом используется интересный аппарат под название роутер или маршрутизатор. Bluetooth же нужен для передачи между двумя устройствами и без построения локальной сети. Также Блутус не используют для передачи интернета. Конечно, бывает такое – но это бывает крайне редко, а передача идёт сугубо от одного устройства к другому.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

Если вам интересно, то советую для общего образования прочесть две статьи. Первая – статья про Wi-Fi от моего коллеги. Там очень понятно и лаконично объясняется, про эту технологию простым языком. Вторая – статья про роутер, который является самым популярным аппаратом и есть почти в каждом доме.

Устройство Bluetooth

Многие спрашивают – а что нужно, чтобы он работал. Повторюсь, что на обоих устройствах должен быть модуль. К слову, на компьютерах его устанавливают редко, а вот на ноутбуках, планшетах и телефонах он есть почти всегда. Но для персонального стационарного компа можно приобрести внешний модуль. Он выглядит как флэшка и вставляется в обычные USB порт.

Читайте также  Как правильно установить дверную ручку

Также модулю нужно связаться с другим адаптером. Для этих целей используется протоколы связи и передачи данных. В качестве основных протоколов используется LMP, L2CAP и SDP. Эти протоколы позволяют потоково связывать два устройства. Протоколов очень много, но все они служат именно для взаимосвязи между устройствами.

После того как связь будет установлена, нужно, чтобы два устройства начали общение. Именно для этого и предназначены профили или стандарты передачи данных. Одним из самых популярных профилей является A2DP, который предназначен для передачи звуковых файлов с телефона на беспроводные наушники.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

К примеру, у меня на телевизоре пульт работает как с применением Блютус по профилю AVRCP. С помощью него я управляю экраном, переключаю каналы и ввожу какие-то данные. Профиль BIP предназначен для передачи картинки и фотографий. BPP – профиль для передачи текста. А VDP передает видео в формате MPEG 4.

Как видите профилей очень много и в этом состоит главная проблема. Вот вам пример – ко мне недавно обратился наш постоянный читатель, который жаловался, что купил новый SMART TV телевизор с Bluetooth, но подключить беспроводные наушники не может. Да Блютус в телике есть, но он поддерживает только профили для передачи данных от беспроводной мышки, клавиатуры и пульта дистанционного управления. Звук передавать по нему нельзя.

Именно из-за большого количества профилей некоторые пользователи, покупая те же наушники не могут их подключить к старым ноутбукам или даже телефону. Бывает такое, что звук есть, а микрофон не работает. Проблема в том, что продавцы не указывают профили в описании, а простые покупатели об этом просто не знают.

Работает ли Блютуз без СИМ-карты? Именно этот вопрос ко мне пришёл, когда я писал эта статью. Сразу скажу, что SIM карта не связана с Bluetooth и он может спокойно работать без неё. Если у вас будут какие-то дополнительные вопросы по этой или любой другой беспроводной технологии – задавайте их в комментариях под этой статьей.

Как подключить и включить

В телефоне или планшете можно зайти в настройки и сразу увидеть кнопку включения. Чтобы активировать «голубую передачу» просто нужно нажать на значок Bluetooth. На некоторых прошивках эта функция находится в верхнем меню – для активации достаточно смахнуть пальцем от верхнего края телефона или планшета.

Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии

На компьютере или ноутбуке немного сложнее, так как операционная система у всех разная. По этому поводу я писал уже отдельную статью тут. Там все понятно рассказано и есть пояснения. Также там описаны ситуации, когда «Голубой зуб» не подключается и что в этом случае нужно делать. Чтобы подключить наушники к компьютеру – читайте инструкцию здесь.

Коротко об истории Bluetooth: четверть века для путешествия от 1.0 до 5.2

Беспроводные технологии появились несколько десятков лет назад. Не так давно мы писали в своем блоге об истории WiFI, а теперь самое время вспомнить о «родственнике» — технологии Bluetooth.

Без WiFi и Bluetooth, вероятно, современный мир выглядел бы несколько иначе, и не обязательно — лучше. Нам повезло — раз став популярной, технология Bluetooth продолжала развиваться, получая все новые возможности.

Как все начиналось

Идея о создании беспроводной технологии передачи данных, кроме WIFi, появилась не вдруг. Пробовали реализовать ее такие крупные игроки IT-рынка, как Ericsson, Nokia, Intel, Toshiba и несколько других компаний.

Для концентрации и фокусирования их усилий в марте 1998 года была создана группа SIG — Special Interest Group, куда и вошли все эти и другие компании. У участников было несколько критически важных пожеланий к Bluetooth:

  • Технология должна быть надежной.
  • Беспроводная передача данных должна быть простой.
  • Ее должны поддерживать большинство гаджетов.
  • Bluetooth должна быть универсальной, чтобы смартфоны, ноутбуки и другие гаджеты могли предлагать возможности беспроводной связи.

Развитие происходило и происходит бурными темпами. В настоящий момент в состав группы SIG входит более 30 тысяч компаний со всего мира.

Первое поколение

Первая версия протокола так и называлась — Bluetooth 1.0, она появилась в 1998 году. К ней предъявляли претензии — как компании, так и обычные пользователи, которые жаловались на совместимость устройств, сложность в настройке и т.п.

К сожалению, насчет совместимости действительно были проблемы — далеко не все гаджеты быстро и оперативно выявляли все Bluetooth-устройства поблизости. Кроме того, у разных девайсов были различные версии беспроводного модуля, так что вполне могло случиться так, что два устройства с вроде бы одинаковыми версиями Bluetooth не видели друг друга.

Чуть позже появилась обновленная версия — 1.0В. И в 2000 году появилась версия Bluetooth 1.1 с большим количеством улучшений — теперь пользователи получили возможность определять уровень сигнала беспроводного соединения и передавать данные по незашифрованным каналам. А устройства в большинстве случаев видели друг друга. Конечно, проблемы случались, но в большинстве случаев все работало как надо.

Ну и «в люди» Bluetooth вышел уже начиная с версии 1.2. Она отличалась повышенной пропускной способностью канала (вплоть до 1 Мбит/с) и улучшения помехоустойчивости. Плюс появилась поддержка профиля A2DP, что означало возможность передавать стереозвук.

Версия 2.0

Спустя четыре года после выхода версии Bluetooth 1.1 появился Bluetooth 2.0. Конечно, по сравнению с предыдущим поколением улучшений была масса. Вот главные:

  • Увеличенная до 3 Мб/с скорость передачи данных. Правда, это была теоретическая скорость, на практике этот показатель составлял примерно 2 Мб/с.
  • Появление EDR, что улучшило качество приема и передачи.
  • Возможность работать одновременно с несколькими устройствами.

В последнем варианте версии 2.1 энергопотребление удалось снизить в пять раз, плюс значительно улучшить защиту передаваемых данных.

А теперь — версия 3.0

Здесь вообще улучшили все и вся. Особенно отличились разработчики в плане улучшения скорости передачи данных. Теоретический предел ширины канала — 24 Мб/с. На практике получалось несколько ниже, но все равно гораздо больше, чем у версии 2.0.

Интересно, что версия 3.0 включала и 2.0. Более новая использовалась в том случае, если нужно было передать большой объем данных. Предыдущая — в том случае, если файл маленький высокая скорость передачи данных не особо нужна.

Через год — Bluetooth 4.0

Каждая новая версия Bluetooth появлялась быстрее, чем предыдущая. Так, «четверка» вышла всего через год после «тройки». Производители мобильных устройств не успели еще освоить закупленные чипы с Bluetooth 3.0, а уже надо было выпускать модели устройств с обновленным стандартом.

Огромный плюс 4.0 — в низком энергопотреблении. Оно настолько небольшое, что модули Bluetooth стало возможным устанавливать в небольшие датчики, сенсоры и прочие устройства. Экономия энергии стала возможной благодаря тому, что чип активируется лишь в момент отправки или приема данных.

В итоге обычной батарейки CR2032 хватает для нескольких лет работы модуля 4.0. Именно благодаря этой особенности четвертого поколения беспроводной связи стало возможным выпускать поисковые метки для ключей, кошельков и т.п. Раньше такое и представить было невозможно.

В четвертой версии значительно увеличен радиус действия — вплоть до 100 метров.

Эта версия продержалась несколько лет, с разными улучшениями, добавляемыми в апдейтах протокола — 4.1 и 4.2.

И, наконец, Bluetooth 5.0

16 июня 2016 года Bluetooth Special Interest Group (SIG) представила спецификацию Bluetooth 5.0. Радиус увеличили еще в четыре раза, до 300 метров, а скорость, по сравнению с «четверкой» — в два, до 48 Мбит / с. В помещении радиус действия беспроводной связи уменьшается до 40 метров, что тоже очень неплохо.

Кроме того, в этой версии удалось избавиться от проблем в протоколе, которые приводили к эксплуатации уязвимостей злоумышленниками. Речь идет о проблеме BlueBorne, которая привела к компрометации большого количества устройств.

Bluetooth 5 идеально подходит для IoT устройств благодаря низкому энергопотреблению и высокой скорости передачи данных. Одно из достоинств этой версии беспроводной связи — то, что она может работать в очень загруженных с точки зрения радиоизлучения местах.

Bluetooth 5 используется в большом количестве устройств, включая промышленный IoT, любые носимые устройства, от трекеров до умных часов, смартфонах, медиацентрах, ноутбуках и т.п.

А еще — звук можно транслировать сразу на несколько устройств, так что к одному источнику может подключиться сразу несколько пользователей. Эта возможность была усовершенствована в версии Bluetooth 5.2. Она включает LE Isochronous Channels — функцию для поддержки нового стандарта передачи аудио LE Audio. Она дает возможность передавать данные с привязкой ко времени на одно или несколько устройств для синхронизированной по времени обработки (пример: беспроводные наушники с раздельными приёмниками), а также для параллельной трансляции на неограниченное количество устройств. Версия 5.2 появилась в начале января 2020 года.

Что касается Bluetooth 6.0, то, вероятно, разработка новой спецификации уже ведется, но информации по ней пока нет, так что ждем.

Блютуз — что это такое и как им пользоваться

Bluetooth является одной из самых распространенных и используемых технологий беспроводной связи во всем мире. Он удобен в использовании и обладает хорошими характеристиками.

Технологию поддерживает огромное количество самых разнообразных устройств типа телефонов и ноутбуков. Поэтому знать основное ее определение стоит каждому.

Блютуз - что это такое и как им пользоваться

В прошлом материале мы рассмотрели, что такое смарт часы. Сейчас вы узнаете, что такое блютуз и зачем вообще нужна эта беспроводная технология.

Что такое Bluetooth

Bluetooth (блютуз) — это беспроводная технология, стандарт передачи данных между двумя и более устройствами. Работает на основе использования дециметровых волн (радиоволн) в ISM-диапазоне от 2,402 ГГц до 2,480 ГГц. Позволяет создавать личные сети PAN между девайсами. С английского переводится, как — синий зуб.

Bluetooth находится под управлением Bluetooth Special Interest Group (SIG), именно они следят за разработкой спецификации и защищают товарный знак. Чтобы какое-либо устройство вообще могло использовать эту технологию, оно должно соответствовать стандартам Bluetooth (SIG). Плюс на саму технологию есть множество патентов, которые необходимо лицензировать для устройства.

Встретить можно: в ноутбуках, компьютерах, смартфонах, планшетах, телевизорах, принтерах, наушниках, мышках, фотоаппаратах и множестве другой техники, где необходим простой в управлении обмен данными по воздуху. Блютуз модуль представляет из себя простой чип, который устанавливается в устройство. К компьютеру, чтобы он работал по этой технологии подключается Bluetooth флешка, а на 99% ноутбуков модуль установлен по умолчанию.

Интересно! В новой версии Bluetooth 5 возможная дальность действия была увеличена аж до 240 метров, в четвертой версии было всего 60. Скорость самой передачи также была увеличена до 2 Мбит/сек, тогда, как было всего 1 Мбит/сек.

То есть, это беспроводная технология — стандарт беспроводной передачи данных. Реализуется в виде модуля/чипа, который устанавливается в устройство. Предназначен в большинстве своем для обмена данными только между двумя устройствами, в отличие от того-же Wi Fi. Имеет существенные ограничения на скорость и на расстояние распространения сигнала.

Читайте также  Как выращивать флоксы

Функции Bluetooth

Рассмотрим основные функции, которые выполняет блютус в современных устройствах. И с каждым годом производители техники придумывают все новые области ее применения.

Передача данных — самая главная функция, из нее исходят все последующие. Так, по блютуз можно передавать файлы, картинки, музыку, видео и многое другое. И все это между разными устройствами, к примеру, между телефоном и компьютером.

Управление устройством — подключившись по блютуз можно управлять другим устройством. К примеру, подключить телефон к компьютеру, и полноценно управлять экраном своего смартфона с монитора ПК.

Прослушивание музыки — это идеальный вариант для беспроводной передачи потокового аудио. Звук передается практически в таком же качестве, как по проводу.

Вообще может заменять проводные устройства — блютус на данный момент настолько развился, что позволяет делать из привычной нам проводной техники — беспроводную. Так, например, сейчас не кажется уже чем-то странным пользоваться беспроводными мышами, клавиатурой, наушниками и другими устройствами.

Интересно! С помощью стандарта можно даже раздать интернет с телефона на компьютер или наоборот.

Немного истории

Работы по созданию начались еще в 1 989 году Нильсом Ридбеком, когда компания Ericsson начала разработку беспроводной технологии, которая бы заменила использование кабелей RS-232. Изначально ее приспособили для обеспечения потребностей системы FLYWAY.

В 1 997 году к Нильсу обратился Адалио Санчес из компании IBM, он предложил идею объединения телефона с их ноутбуком ThinkPad. Но в ходе исследований выяснилось, что у телефона слишком высокое потребление энергии и автономность такого ноутбука будет совсем низкой.

Было принято решение интегрировать в ноутбук и телефон технологию беспроводного соединения, чтобы они могли обмениваться данными. Так как ни компьютеры IBM, ни телефоны Ericsson тогда не пользовались огромной популярностью, технологию было решено сделать открытой. Ericsson занялись непосредственно самими блютуз, а IBM озаботились патентами. Также к ним подключились Intel, Nokia и Toshiba. Так в 1 997 году был основан Bluetooth (SIG).

Название синий зуб было предложено в 1 997 году Джимом Кардахом из Intel. Взял он его из книги Франса Г. Бенгтссона «Длинные корабли». Рассказывала она о датском короле викингов Харальде Блютузе, который в 10 веке объединил враждующие датские племена в единое королевство. Прозвище синий зуб ему дали, потому что у него был один передний зуб темным. Джим подумал, ну объединил же, еще и целые племена — отличное название для технологии. Логотип также состоит из нордических/скандинавских рун: руны младшего Футарка (*) и Беркана (ᛒ).

Первое устройство с поддержкой Bluetooth вышло в 1 999 году, это была мобильная гарнитура с функцией громкой связи. Она сразу же снискала большую популярность и получила награду «Best of Show Technology Award» на выставке COMDEX. Первым же телефоном, который поддерживал блютус стал Ericsson T36 в 2 001 году. В это же время вышел и первый ноутбук с блютуз — ThinkPad A30.

Сейчас без Bluetooth невозможно представить себе телефон. Технология и сейчас продолжает развиваться и улучшаться. В последние годы она активно внедряется в беспроводные наушники. В будущим мы увидим еще больше техники, которая ее поддерживает.

В заключение

Это была основная информация по теме. Если видите перед собой, какой-либо беспроводной девайс или гаджет, то знайте, на 99% он работает с данной технологией.

Что такое Bluetooth и как используется?

Многие из вас, читающих эту тему, могут помнить старые дурные времена, когда любые два устройства синхронизировались друг с другом. Сотовые телефоны (не смартфоны) имели собственные фирменные кабели. Компьютеры еще не охватили универсальную последовательную шину, поэтому у них также были разные стандарты подключения. WiFi тоже не был чем-то особенным, хотя некоторые телефоны имели инфракрасные соединения.

Они были медленными, вам нужно было идеально совместить два излучателя, и они работали только в диапазоне, где телефоны практически соприкасались! Так что, слава Богу за Bluetooth! Это имя, которое вы, несомненно, слышали, но не то, что объясняет, что это на самом деле.

ОК, что такое Bluetooth?

Как вы, возможно, поняли из вступительного абзаца, Bluetooth — это технология беспроводной цифровой связи. Это позволяет двум устройствам, оснащенным Bluetooth, соединяться друг с другом и обмениваться данными с помощью радиоволн.

Какие данные? Ну, это зависит от разработчиков каждого устройства. Это может быть потоковое видео, аудио, файлы или что-то еще. Пока это может быть сделано с доступной пропускной способностью.

Bluetooth предназначен для того, чтобы устройства могли быстро и без дополнительных инфраструктур формировать свои собственные небольшие беспроводные сети, например, маршрутизатор. В то время как с ранними версиями этой технологии все было немного грубо, в наши дни она в значительной степени безупречна в повседневной работе, с высоким уровнем надежности и низким уровнем технической сложности в эксплуатации.

Также важно понимать, что Bluetooth — это отдельная технология от WiFi или сотовых технологий, таких как LTE. Bluetooth можно использовать только для связи с другими технологиями Bluetooth.

Что со странным именем?

Название «Bluetooth», по общему признанию, странно, если вы не знаете, что за этим стоит. Он назван в честь датского короля Харала д Bluetooth. На самом деле, символ Bluetooth является инициалами Харальда!

Король Харальд известен тем, что он объединял различные датские племена, и это то, чего пытались достичь изобретатели Bluetooth. Хорошо, даже если вы знаете историю, стоящую за именем, это все еще странно, но название зацепилось, поэтому это спорный вопрос.

Версии Bluetooth

Существует пять основных версий Bluetooth, начиная с 1.0. Большинство новых устройств на момент написания имеют некоторую итерацию Bluetooth 4, но вот полный список версий:

— Bluetooth 1.0 и 1.0B;

— Bluetooth 2.0 + повышенная скорость передачи данных (EDR);

— Bluetooth 2.1 + EDR;

— Bluetooth 3.0 + HS (высокая скорость);

Bluetooth обладает достаточной обратной совместимостью. Вы можете ожидать, что что-нибудь с Bluetooth 2.1 или новее будет по-прежнему работать с чем-то еще того же урожая. Маловероятно, что старые устройства, использующие те ранние версии Bluetooth, все еще находятся в рабочем состоянии.

Вам не особенно важно знать конкретные улучшения, которые приносит каждая версия технологии Bluetooth. В целом, каждая новая версия Bluetooth обеспечивает более высокие скорости, большие расстояния и лучшую энергоэффективность. Конечно, когда версии смешаны, они могут работать только с максимальной емкостью наименьшего общего знаменателя.

Если это вообще возможно, вам следует купить устройство с использованием самой последней версии Bluetooth на тот момент, но не так важно, чтобы вы отказались от чего-то вроде более приятного экрана или более быстрого процессора для небольшого снижения производительности Bluetooth!

Устройства с Bluetooth

Итак, где вы можете найти Bluetooth? Практически в каждом современном смартфоне, планшете и ноутбуке есть встроенный Bluetooth. Вы также можете найти его во многих современных материнских платах для настольных компьютеров, хотя Bluetooth не так распространен на настольных платформах. К счастью, вы можете легко добавить USB-приемник Bluetooth практически на любой компьютер.

Помимо обычных подозреваемых, упомянутых выше, Bluetooth также встречается во многих периферийных устройствах. Клавиатуры, мыши, наушники и колонки являются общими. Это означает, что многие вещи, которые вы обычно подключаете к компьютеру с помощью кабеля, теперь являются беспроводными. Например, если вы хотите подключить клавиатуру и мышь к телевизору с Android, Bluetooth — это наиболее удобный способ сделать это.

Bluetooth также является большой частью революции «Интернет вещей», где многие элементы и устройства получают возможность подключения к Интернету, что делает его более полезным. Например, цифровые весы и глюкометры, теперь часто поставляются со встроенным Bluetooth, чтобы они могли отправлять данные в приложение для смартфона, облегчая обмен информацией с вашим врачом или отслеживание вашего здоровья.

Аналогично, вы можете увидеть, что такие устройства, как холодильники и духовки, имеют Bluetooth-соединения, так что вы можете управлять ими или иным образом работать с ними с помощью приложения для смартфона.

Для чего используется Bluetooth?

Наиболее распространенное использование Bluetooth — это, вероятно, беспроводное аудио. Многие современные автомобильные стереосистемы поддерживают Bluetooth, Smart TV с Bluetooth могут подключаться к наушникам Bluetooth и, конечно, Bluetooth-динамики невероятно популярны.

Как упомянуто выше, периферийные устройства, такие как мыши и клавиатуры, также могут быть с поддержкой Bluetooth. Также можно отправлять файлы, например, со своего смартфона на ноутбук с помощью передачи файлов Bluetooth.

Bluetooth, однако, не подходит для соединения устройств на больших расстояниях или на очень высоких скоростях. Таким образом, вы не найдете беспроводных дисплеев, использующих эту технологию. Точно так же видео-трансляция со смартфонов, как правило, использует WiFi. Традиционно для WiFi требуется маршрутизатор, но новые технологии, такие как WiFi Direct, являются альтернативой Bluetooth.

Как я могу использовать Bluetooth?

Соединение двух устройств через Bluetooth обычно довольно безболезненное дело. Хост-устройство, такое как смартфон, сканирует окружение на наличие устройств Bluetooth, которые готовы к «сопряжению». Обычно вам необходимо перевести такие устройства, как наушники Bluetooth, динамики или клавиатуры, в «режим сопряжения», чтобы хост-устройства знали, что они открыты для подключения.

Способ перевода устройства в режим сопряжения зависит от конкретного устройства. Обычно это связано с удержанием кнопки на устройстве в течение определенного времени. Когда он находится в режиме сопряжения, вы просто выбираете его из списка на хост-устройстве, и процесс должен быть завершен.

В некоторых случаях устройству потребуется пароль для завершения процесса сопряжения. Обычно пароль будет напечатан на внутренней стороне батарейного отсека периферийного устройства, в руководстве или на наклейке. Вам будет предложено ввести пароль на хост-устройстве почти во всех случаях.

Исключение составляют такие устройства, как Apple Magic Keyboard, где пароль фактически вводится на клавиатуре, но отображается на главном устройстве.

Bluetooth ограничения

Современный Bluetooth довольно удивителен. Это надежно, с приличным диапазоном и легкой операцией. Тем не менее, это не идеально! Bluetooth чувствителен к определенным выводам.

Современный Bluetooth использует сложное скачкообразное изменение частоты, чтобы избежать помех, но если вокруг много устройств BT, это ограничивает возможности. WiFi, микроволновые печи и другие устройства, которые также излучают радиоволны в диапазоне 2,4 ГГц, могут вызвать проблемы.

Во многих случаях Bluetooth может иметь задержку. Это особенно заметно при использовании наушников Bluetooth для просмотра видеоматериалов. Вы получаете эффект «кунг-фу», когда слова и движения рта не синхронизированы. Есть специальные наушники Bluetooth, такие как Apple AirPods, которые разработаны, чтобы минимизировать это. Вы также получаете специальные Bluetooth-приемники с низкой задержкой для телевизоров, которые делают то же самое.

Несмотря на эти ограничения, Bluetooth становится стандартной технологией подключения. Это одна из главных причин, по которой телефоны теряют гнезда для наушников. Будущее явно беспроводное, и оно великолепно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: