Введение

Bluetooth (от слов англ. blue - синий и англ. tooth - зуб; произносится /bluːtuːθ/) - производственная спецификация беспроводных персональных сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN). 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, бесплатной, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Описание стандарта

Название и логотип

Слово Bluetooth - перевод на английский язык датского слова «Blåtand» («Синезубый»). Так прозвали когда-то короля викингов Харальда I Синезубого, жившего в Дании около тысячи лет назад. Прозвище это король получил за темный передний зуб. Харальд I правил в X веке Данией и частью Норвегии и объединил враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт. Хотя «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», во времена викингов оно также могло означать «чёрного цвета». Таким образом, исторически правильно было бы перевести датское Harald Blåtand скорее как Harald Blacktooth , чем как Harald Bluetooth .

Логотип Bluetooth является сочетанием двух нордических («скандинавских») рун: «хаглаз» - аналог латинской H и «беркана» - латинская B. Логотип похож на более старый логотип для Beauknit Textiles, подразделения корпорации Beauknit. В нём используется слияние отраженной K и В для «Beauknit», он шире и имеет скругленные углы, но в общем он такой же.

История создания и развития

Работы по созданию Bluetooth начал производитель телекоммуникационного оборудования Ericsson в 1994 году как беспроводную альтернативу кабелям RS-232. Первоначально эта технология была приспособлена под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии Bluetooth SIG и IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1 (дата опубликования - 14 июня 2002 года).

Принцип действия

Принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4-2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорого.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса у́же - 23 частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «точка-точка», но и соединение «точка-многоточка»

Особенности

В настоящее время технология Bluetooth представлена различными версиями (от 1.1 до 4.х) и скоростными диапазонами (1…5 Мбит/с). Причем достижение высоких скоростей последних версий стало возможным не за счет архитектуры построения беспроводной «ad-hoc» сети, а за счет функции «colocation» (две в одном устройстве), реализуемой совместно с другими технологиями, например, совместно с или UWB.

Если говорить о преимуществах Bluetooth, то, прежде всего, следует отметить ее как высокоскоростную технологию, которую можно смело поставить в ряд с UWB или Wi-Fi. К ее недостаткам, скорее, можно отнести энергоемкость (по сравнению, например, с технологией ). Поэтому основная проблема, которая решалась на протяжении последних лет и решается в настоящее время в последних версиях Bluetooth, заключается в увеличении срока службы автономных источников электропитания. Вопросы по созданию технологии Bluetooth в качестве энергосберегающей решаются в т.ч. за счет специальных алгоритмов работы радиопередающих устройств, которые включаются в сеть лишь на момент пересылки данных (версии 4.0.)

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) в 1998 г. В нее вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии группа Bluetooth SIG и организация IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1.

Радиосвязь Bluetooth осуществляется в безлицензионном ISM-диапазоне (2,4…2,4835 ГГц) со скоростями 1 Мбит/с (версия 1.2); 3 Мбит/с (версия 2.0); 24 Мбит/с (версия 3.0).

В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты FHSS. Метод FHSS прост и устойчив к помехам, а радиоустройства в основном недорогие.

Начиная с версии 1.2, были добавлены возможности адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что частично решило проблемы сосуществования разных систем в одном частотном диапазоне. Топологии сети: slave, точка-точка; master-slave, точка-Piconet; multi-masters, Scatternet.

Самоорганизующиеся сети на основе Bluetooth

Беспроводная сеть Bluetooth в классическом понимании - это беспроводная одноранговая динамическая сеть с переменным количеством мобильных узлов типа Piconet или Scatternet с децентрализованным управлением, которая может быть развернута в ограниченном пространстве (с количеством узлов до 80). Для организации беспроводной сенсорной сети необходима общая точка доступа в качестве центрального узла управления сетью и обработки информации.

Самоорганизующиеся сети на основе Bluetooth 3.0 состоят из ведущих и ведомых устройств (эти роли могут совмещаться), способных передавать данные как в синхронном, так и в асинхронном режимах. Синхронный режим передачи предполагает прямую связь между ведущим и ведомым устройствами с закрепленным каналом и временными слотами доступа. Данный режим используется в случае ограниченных по времени передач. Асинхронный режим предполагает обмен данными между ведущим и несколькими ведомыми устройствами с использованием пакетной передачи данных. Используется для организации пикосетей. Одно устройство (как ведущее, так и ведомое) может поддерживать до 3-х синхронных соединений.

В синхронном режиме максимальная скорость передачи данных равна 64 кбит/с. Максимальная скорость передачи в асинхронном режиме составляем 720 кбит/с.

Основной проблемой самоорганизующиихся сетей на основе Bluetooth 3.0 является относительно высокое энергопотребление узлов сети. Для решения этой проблемы в 2010 году в спецификацию ядра Bluetooth 4.0 была интегрирована технология с низким энергопотреблением (Bluetooth LE). Спецификация Bluetooth 4.0 ориентирована на различные мобильные устройства, требующие беспроводного обмена данными.

Спецификация Bluetooth 4.0 имеет жесткое ограничение по топологии сети: единственно возможной топологией является звезда. Такая сеть называется пикосетью (piconet). Одно из устройств в пикосети работает как ведущее, а остальные – подчиненные. Подчиненное устройство может быть одновременно подключено только к одному ведущему устройству. Ведущее устройство инициирует соединение в пикосети. В отличие от спецификации Bluetooth 3.0 для спецификации Bluetooth 4.0 отсутствует воз- можность организации распределенной сети (scatternet), когда ведущее устройство одной пикосети может являться подчиненным в другой.

При организации сети модуль Bluetooth LE может также выполнять роли запра- шивающего устройства (advertiser) или сканера (scanner). Поскольку имеется возмож- ность программного изменения ролей Bluetooth LE устройства в сети, то появляется возможность ретрансляции сообщения от узла к узлу до достижения требуемого узла в сети. Такой подход реализуется в беспроводной сети датчиков , причем чаще всего направление передачи сообщений в такой сети фиксировано от датчиков к некоторому центральному устройству, накапливающему и анализирующему данные.

В настоящее время наблюдается тенденция к добавлению дополнительных «интеллектуальных» функций различным датчикам и использование технологии Bluetooth для разнообразных мобильных устройств. Возникает задача построения сети для обмена сообщениями между ее отдельными Bluetooth LE узлами, причем все узлы в сети должны быть равноценны (однородная сеть).

Архитектура самоорганизующейся однородной беспроводной сети на базе модулей спецификации Bluetooth 4.0

Сеть Bluetooth LE устройств обычно состоит из нескольких подсетей. В подсеть объединяются устройства, находящиеся в пределах досягаемости, и имеющие одинаковый идентификатор (номер) подсети. Номер подсети назначается для каждого устройства заранее, исходя из предполагаемого территориального размещения конкретного узла.

После включения электропитания Bluetooth LE устройство должно зарегистрироваться в подсети. Для этого устройство должно переключиться в роль запрашивающего устройства и сформировать широковещательный запрос. Находящиеся в пределах досягаемости сканирующие узлы сети принимают пакет от запрашивающего устройства и заносят сведения о нем в таблицу доступных устройств. Тип запроса, номер подсети запрашивающего устройства и его адрес (номер устройства в подсети) определяются по информационной части пакета запроса. После регистрации в подсети устройство переходит в состояние сканирования.

Базовым состоянием любого Bluetooth LE устройства в рассматриваемой сети является состояние сканирования. Последовательность действий для обмена данными между парой Bluetooth LE устройств и смена их ролей представлена на рис. 1.

Внутри подсети сообщение может быть передано непосредственно адресату, либо при плохом уровне RSSI (Receiver Signal Strength Indication) с адресатом – через ретранслятор. Между подсетями сообщения передаются через ретранслятор. Возможность организации предложенной сети проверена на базе модулей BLE 112 Bluegiga. Нашими специалистами проведены исследования максимальной пропускной способности сети, в результате которых установлено, что максимальная пропускная способность составляет около 12 Кбит/с, что значительно меньше чем у альтернативной технологии .

Достоинства сетей на базе Bluetooth:

возможность быстрого развертывания;

сравнительно малое энергопотребление абонентских устройств;

широкий спектр поддерживающих эту технологию устройств.

Недостатки сети:

небольшой радиус действия (радиус действия одного абонентского устройства составляет 0.1 - 100 м);

малые скорости передачи данных (для сравнения: в сетях WiFi этот показатель составляет 11 - 108 Мбит/с);

нехватка частотного ресурса.

Последняя проблема по большей части решена с выходом устройств Bluetooth 3.0 , где используются альтернативные протоколы уровней MAC и физического с целью ускоренной передачи данных профилей Bluetooth (AMP). В частности используются протоколы стандарта 802.11.

Заключение

Исходя из вышеприведенного, можно заключить, что сети на основе Bluetooth применимы лишь в местах большого скопления людей (например, в центрах городов, небольших офисах, магазинах). Например подобная сеть может служить для организации видеонаблюдения на небольшом объекте.

Несмотря на то, что технология Bluetooth соединения достаточно старая и пользуется огромным распространением во всем мире, многие все же не знают, как работает Блютуз. При помощи такой связи вы можете обмениваться файлами, играть в совместные игры (к примеру, на телефонах), подключаться периферийное оборудование к ПК, передавать звук на аудиосистему и многое другое.

Но, чтобы знать, как создавать подключения и пользоваться технологией, вам нужно понять принцип работы Bluetooth. Технология достаточно проста и понятна. Более того, она дешевая. Благодаря этому Блютуз связь доступна абсолютно каждому. Каждый телефон, смартфон, планшет и ноутбук имеет встроенный адаптер беспроводной связи.

Что такое Bluetooth: Видео

Принцип работы Bluetooth

Многие задают вопрос, на какой расстоянии действует Bluetooth? Здесь все зависит от версии технологии. Но, прежде чем переходить к зоне покрытия, стоит отметить, что для передачи данных используются передатчики (приемники) весьма малых размеров. Они практически не занимают места.

Благодаря этому адаптер встраивается в самые миниатюрные телефоны. При этом радиус действия Блютуз достигает 10 метров. Если говорить о более новых стандартах, к примеру, Bluetooth 4.0, то радиус действия еще больше, около 100 метров на прямой видимости.

Работает приемник в диапазоне 2.4-2.48 Ггц. То есть это обычная радиосвязь, работающая в Скорость передачи данных в зависимости от версии может варьироваться от 721 Кбс (1.1), до 24 Мбс (3.0 и 4.0). Данная технология позволяет создавать частные сети, объединяя несколько устройств в группы. При этом вы можете не только передавать файлы, но и управлять оборудованием удаленно.

Ответ на вопрос, на каком расстоянии работает Блютуз - до 50 метров при прямой видимости и около 10-20 метров в зданиях. Конечно, производитель утверждает, что, начиная с версии 3.0, радиус действия может достигать 100 метров, но по факту область покрытия как минимум вдвое меньше.

При этом подключение происходить автоматически. Пользователям практически ничего настраивать не нужно. Стоит отметить, что многие современные устройства работают с такой связью. К примеру, наибольшим распространением пользуется беспроводная гарнитура, которую можно подключить к телефону или компьютеру.

Для переключения между частотами для каждого соединения используется псевдослучайная последовательность, которая известна только передатчику и приемнику. Они, в свою очередь, каждые 625 мкс синхронно переключаются с одной частоты на другую. 625 мкс - это один временной слот.

Благодаря такому алгоритму в случае, если рядом работает не одна пара (приемник-передатчик), они не мешают друг другу. Именно поэтому при подключении выполняется синхронизация. Более того, такая особенность позволяет повысить уровень безопасности и защищает систему конфиденциальности информации, которая передается между устройствами.

Как узнать версию Bluetooth: Видео

Как действуют беспроводные Bluetooth наушники

Благодаря широкому распространению беспроводной гарнитуры все чаще встречается вопрос, как работают Блютуз наушники?

Здесь очень просто. Гарнитура синхронизируется с телефоном (или другим источником звука) и воспроизводят получаемый звуковой сигнал. Суть заключается в том, что адаптер преобразует цифровой сигнал в аналоговый и передает его по радиоволнам. В наушниках Bluetooth модуль принимает радиоволны и преобразует их в цифровой сигнал.

Как подключить гарнитуру к телефону? Для этого вы зажимаете кнопку питания на наушниках и держите до тех пор, пока индикатор не начнет мигать синим и красным (цвета могут отличаться в зависимости от модели).

Выбираете нужное устройство и нажимаете «Подключить». После этого устройства синхронизируются.

26.03.2018

«Bluetooth» - это короткое загадочное слово в последнее время нам приходится слышать все чаще и чаще. В нескольких словах, это одна из технологий беспроводных сетей . Но раз «одна из…» - значит, их существует немало. Почему же именно Bluetooth? Действительно, подобные технологии были и раньше, есть и сейчас, но ни одна из них не имела и не имеет такой мощной и всесторонней поддержки - и ни про одну из них столько не говорилось и не говорится. Попробуем разобраться, что это такое.

С другой стороны, устройства непрерывно обмениваются данными по низкочастотным низкочастотным радиочастотам. Радиочастоты легко проходят через стены, а их низкая мощность помогает снизить вероятность помех от других технологий, которые используют радиоволны, например, интернет-маршрутизаторы или пульт телевизора. Что это означает на практике?

Технология помогает подключать и объединять , технология названа в честь датского короля Харальда Балланта или «Голубого зуба» Харальда Дански, который объединил воюющие части Норвегии, Швеции и Дании в 10 веке. Убедитесь, что на вашем мобильном телефоне активировано подключение к Интернету. Обратите внимание, что разные операционные системы могут не поддерживать все типы соединений.

Bluetooth - это технология передачи данных на короткую дистанцию, призванная заменить соединение сотового телефона, мобильного компьютера и других периферийных устройств между собой с помощью проводов на более удобное соединение по радиоканалу. Главная задача - обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между электронных устройств.

Затем вы можете закрыть приложение, так как вам больше не нужно будет работать с вашим устройством. Для использования этого соединения мобильное приложение не требуется, но вы можете его загрузить и использовать для управления своей учетной записью. Убедитесь, что операционная система вашего мобильного телефона поддерживает выбранный тип подключения. Запуск мобильного приложения автоматически установит соединение с устройством. . При необходимости вы можете связаться с вашим агентом или нашим Центром обслуживания клиентов.

Проверьте, выполнены ли все действия.

• Загрузите и установите бесплатное мобильное приложение.
• Запустите приложение для мобильных устройств и оставьте его.
• Убедитесь, что ваш мобильный телефон находится в режиме обнаружения.

Дословно Bluetooth переводится с английского как «синий зуб» - что, правда, имеет мало общего с сутью. Наиболее известной версией происхождения этого бредового названия является следующая.

Давно-давно, в 910-940-х годах, в Дании жил король Гаральд Блютус (Haraid Bluetooth), который являлся предводителем викингов и вошел в историю в качестве объединителя скандинавских земель. Именно благодаря ему в те весьма далекие времена Дания и Норвегия слились практически в одно целое.

Новые устройства появляются на рынке, обмениваясь друг с другом по-разному. Некоторые устройства все еще полагаются на «проводное» соединение, в то время как другие направляются на беспроводную связь, что определенно экономит массу неудобств. Кроме того, все в беспроводной связи кажется аккуратным из-за отсутствия кабелей.

Инфракрасная технология используется в течение длительного времени и находится в большом количестве устройств. Для передачи информации между двумя устройствами она использует частоту электромагнитного спектра чуть ниже красного света. Массивное проникновение этого стандарта связано с доступной технологией процесса и простой интеграцией инфракрасного излучения в устройства.

На самом деле его имя - Гаральд Гормс, однако чаще его называли прозвищем, вошедшим в английские летописи как Bluetooth - «Синезубый». На староскандинавском его имя звучало как «Bletand» и не имело ничего общего с синими зубами. А означало оно что-то вроде «чернявый», поскольку Гаральд имел весьма нетипичную для викингов-скандинавов смуглую кожу, черные волосы («bla» в переводе означает «темнокожий») и могучее телосложение (словом «tan» называли высокого хорошо сложенного человека). Вероятно, английские летописцы не захотели ломать язык и придумали королю более простое прозвище.

Однако инфракрасный спектр имеет некоторые недостатки. Прежде всего, есть небольшое расстояние, которое два устройства должны размещать так, чтобы они могли быть подключены. Во-вторых, устройства должны быть обращены друг к другу. Для того, чтобы соединение имело место, пользователь должен направить инфракрасный порт на свой телефон, например, непосредственно против инфракрасного порта устройства, с которым он хочет обмениваться информацией. Именно эти две функции делают инфракрасный порт непригодным для использования в некоторых ситуациях, но если вы хотите перенести файлы со своего телефона на свой ноутбук, он будет выполнять свою работу.

Загадочную историю правления Гаральда потомки почерпнули из древнескандинавских надписей, высеченных на двух камнях, установленных в память об этом короле в городе Jelling (ныне - Дания).

Первая концепция технологии Bluetooth появилась в небольшом городке Швеции Лунде, в 1994 году, и 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».

Однако ограничения также играют определенную роль в определенном смысле. Соблюдение требования о прямой видимости приводит к отсутствию каких-либо помех при передаче информации. Сопряженные устройства имеют право использовать выбранные профили между ними.

После первоначального спаривания во время повторной обработки не требуется. Каждое устройство имеет другой профиль, причем одно устройство имеет несколько профилей. Каждая учетная запись идентифицирует ресурс или информацию, которую может предоставить устройство. Например, у принтера есть профиль печати, но для голосовой связи нет никого.

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 , и новые - например, такие гиганты, как Lucent, Microsoft, Motorola и др.

Оба стандарта имеют одинаковую цель - поддерживать связь между устройствами без физического соединения между ними. В любом случае у вас есть смартфон. Тогда вы неизбежно столкнулись с серьезной проблемой. Ниже мы покажем вам, как мы решили эту проблему и только с бюджетом в 20 долларов.

В противном случае это дорого и не стоит. Когда у вас есть все, что вам нужно, вы начинаете с подключения двух устройств друг к другу. Теперь все готово, и вам нужно только начать переход и сохранить маршрут. Нет отображения или больше. Потребители тратят на вашу батарею.

Bluetooth, образно говоря, представляет собой маленький чип, являющийся высокочастотным (2.402-2.480 ГГц) приемопередатчиком. Он работает в диапазоне ISM (Industry, Science and Medicine; промышленный, научный и медицинский), так как для использования этик частот не требуется лицензия - они свободны для применения по всему миру (исключения составляют Франция и Испания).

Ну, у вас уже есть работоспособное решение для сохранения ваших треков в горах, что экономит ваш аккумулятор и имеет символическую цену. Если ваша статья была полезной, не будьте эгоистичной и делитесь ею со своими друзьями в 🙂. Обычно, как и самые дорогие флаги, они имеют версию 0, но клиенты не особенно интересуются этой информацией.

Может показаться, что развитие этой беспроводной технологии исчезло, но все наоборот. Покупаете ли вы телефон или телефон у любого производителя, он должен подключаться без каких-либо серьезных проблем. Истина заключается в том, что кастинг четырех не принесет никакой пользы в этом конкретном случае. Все необходимые вещи уже имеют три, четыре добавляет поддержку устройств с очень маленькими объемами данных. Типичным примером является разнообразие износостойкости, таких как спортивные трекеры и другие подобные вещи.

Основополагающий принцип построения сетей на базе Bluetooth - метод расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму, при котором несущая частота (шаблон) меняется 1600 раз в секунду и принимает значение одной из 79 подчастот. Причем «понять» друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи - для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Это, безусловно, не включает в себя беспроводную передачу музыки. И поскольку отдельные версии имеют обратную совместимость, более старая версия наушников ничего против. Таким образом, помимо ощущения того, что у них нет лучшего и самого последнего. Мы все еще возвращаемся к низкоэнергетическому стандарту, но теперь настало время продолжить генезис передачи музыки.

Чтобы сделать это не так просто, профили формируют только один из уровней связи, другие - кодеки, которые, в свою очередь, сообщают устройству, как передавать данные. Это похоже на троллинг, но под множеством статей об этих беспроводных технологиях будут сообщения, которые все не имеют ничего общего и только для громких пользователей. И кто серьезно относится к музыке, слушает только через кабель. И лучше всего с позолоченным коннектором!

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая «пикосеть» (Piconet) - совокупность от двух до восьми устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как мастер (главное устройство, по аналогии с сервером), а остальные как slave (управляемые). Мастер синхронизирует частоту и ее изменения для всех остальных slave-устройств его пикосети. Для распознавания любого устройства в сети выделяется уникальный трехразрядный адрес. В случае необходимости любое управляемое устройство в Piconet может стать управляющим, поменявшись ролью со старым лидером. Несколько независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10), 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.

Теоретически этого было бы достаточно для более требовательных слушателей, но практика приносит массу неприятных сюрпризов. Для достижения этой скорости устройство должно иметь хорошее соединение, но у вас нет гарантии, что производитель не будет искусственно ограничивать границу по какой-либо причине. И, вероятно, нет смысла говорить, что если два объединяются, скорость более слабых будет автоматически использоваться.

Его преимуществом является более высокая скорость передачи данных, а также совершенно другая модель сжатия, которая также является потерянной, но благодаря передовой математике гораздо более внимательной. Это важный источник музыки, которую вы слушаете. Он не просто пытается заменить провода, но и наиболее эффективно использовать ресурсы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос, так и данные. Голос идет по трем аудиоканалам, со скоростью 64 Кбит/с в каждом. Скорость передачи данных составляет порядка 720 Кбит/с в асимметричном и 420 Кбит/с в полностью симметричном, или полнодуплексном (двустороннем) режиме.

Технология Bluetooth может работать на сравнительно . Согласно ее спецификациям (версии 1.1 и 1.2) она имеет два класса адаптеров: класс 1 (или класс А) поддерживает связь на расстоянии до 100 м (из-за большой стоимости почти не применяется) и класс 2 (или класс В) надежно работает только в пределах 10 м (наиболее распространен).

Тенденцией последних месяцев и лет является так называемый «Интернет вещей», когда практически все, что вы помните, должно быть связано, если не в Интернете, по крайней мере, с вашим смартфоном. Наиболее уверенно, они знают об этом расширении спортсменов, которые используют его для подключения мониторов сердечного ритма, но почему бы не позволить немного фантазии и не придумать, например, умные ботинки?

Даже здесь разработка не прекратилась, хотя она не двигалась так же быстро, как в других областях. С конца прошлого года также существует спецификация версии 2, которая, в свою очередь, увеличивает скорость и снижает потребности в энергии. Однако производители не имеют большого отношения к их реализации. Узнайте больше. Если какое-либо беспроводное устройство должно быть подключено. По крайней мере одно беспроводное устройство имеет почти пустые батареи.

В конце 2004 года компания SIG анонсировала спецификацию Bluetooth v2.0+EDR (Enhanced Data Rate - расширенный" протокол передачи данных), которая, по заявлениям разработчиков, увеличивает скорость передачи данных в три раза - до 2,1 Мб/с (достаточно даже для передачи потокового видео). Здесь следует заметить, что речь идет не о принципиально новой концепции, а об усовершенствовании старой, но самое интересное заключается в том, что новая скорость передачи была достигнута не повышением скорости как таковой, а внедрением нового алгоритма сжатия передаваемых пакетов данных. Разработчики утверждают, что новый формат будет совместим с устройствами, поддерживающими более ранние протоколы: 1.1 и 1.2. К тому же так как информация при новом способе передачи запакована больше, чем прежде, то каналы сильно не нагружаются из-за уменьшения размера данных, а это автоматически снижает энергопотребление.

Если вы и Мейс получили беспроводную мышь, клавиатуру или трекпад, эти устройства находятся в паре уже на заводе. Признание других беспроводных устройств может занять до 5 секунд. Возможно, вам придется разбудить беспроводную мышь. В этом случае вам, возможно, придется нажать некоторые из их кнопок, чтобы активировать их снова.

В документации на устройство. На практике, однако, этот предел составляет от трех до четырех устройств, в зависимости от типа используемого оборудования. Устройства с интенсивным использованием данных могут уменьшить максимальное количество устройств, которые могут быть активны за один раз. С того времени, однако, он уже прошел в эту пятницу, и поэтому сегодня в вашем любимом дистрибутиве вы найдете все, что вам нужно. Это устанавливается в системной части панели при ее запуске. Если его значок серый, связи нет.

Ну а теперь перейдем от теории к практике. Итак, для тестирования возьмем несколько компьютерных Bluetooth-адаптеров от разных производителей (какие именно, значения не имеет, поскольку все устройства вели себя одинаково, и если в каком-то испытании сдавал один, то же самое происходило и с остальными), работающих по новой версии 2.0, и, соответственно, мобильный телефон. Не будем мучить вас многочисленными показателями и цифрами, а скажем лишь, что воочию наблюдать трехкратное увеличение скорости, как это было обещано, нам не удалось - максимальное отмеченное значение при самых благоприятных условиях составило около 1,9 Кбит/с, что все равно не дотягивает до эталонной цифры. Подводя итог, можно точно говорить о двукратном увеличении скорости по сравнению с предыдущими версиями. Также в ходе тестирования замечена очень важная деталь - процедура начального обнаружения и восстановления сервиса предварительно спаренных устройств стала происходить значительно быстрее, что можно записать в плюсы. Таким образом, Bluetooth v2.0+EDR действительно лучше своих младших собратьев, однако, как это всегда бывает, не настолько, как хотелось бы. Но это и к лучшему, ведь раз можно улучшать - значит, есть куда стремиться.

История создания и развития

Если вы щелкнете правой кнопкой мыши на панели задач, появится ясное, интуитивное меню. Если все должно быть, оно должно появиться. Это будет полезно позже. Мы проверим, какие услуги предлагает наш телефон. На данный момент все готово к подключению к Интернету.

Что такое модуль Bluetooth

Первое сопряжение вашего компьютера и телефона требует сопряжения. Просто выберите файл на своем диске, перетащите его в окно очереди и нажмите кнопку «Отправить». Ваш телефон спросит вас, хотите ли вы принять фотографии и передать их после их утверждения. Он работает отлично надежно.

Несмотря на то что технология Bluetooth разрабатывалась с учетом того, что передаваемая информация, как правило, является очень ценной, все же существует большая угроза безопасности пользователей «синего зуба». Конечно, протокол Bluetooth использует очень сложную и запутанную систему шифрования передаваемых данных, которая дополняется изложенной в спецификации стандарта многоуровневой схемой, каждая ступенька в которой усилена алгоритмами предыдущей. Поэтому создается псевдоощущение полной многоуровневой защиты. К несчастью, технология не идеальна. На вопрос «в чем именно?» придется приводить множество непонятных никому, кроме специалистов, ненужных формул, чего, по понятным причинам, мы не будем делать, однако все же дадим несколько рекомендаций, существенно уменьшающих риск оказаться жертвой какого-либо хакера или того, кто просто захотел поиграться, похитив вашу информацию.

После передачи изображение появляется в предварительном просмотре, вы выбираете место хранения, и файл передается на компьютер. Для синхронизации контактов существует несколько программ. Затем просто нажмите кнопку «Синхронизация», и начнется синхронизация.

Некоторые из них предназначены для конкретных типов телефонов, другие более или менее универсальны. Возможно ли использовать некоторые преимущества нового стандарта, если аксессуары еще не имеют его? Последний стандарт сочетается с тремя улучшенными функциями. В частности, он может похвастаться лучшей досягаемостью, более высокой скоростью передачи и возможностью передачи большего количества данных в одно «сообщение».

Для начала следует использовать длинные PIN-коды для аутентификации (максимальная длина, поддерживаемая стандартом, - 16 символов), желательно составленные из различных цифр и букв латинского алфавита, что поможет до минимума снизить вероятность банального угадывания кода за короткое время. Еще нужно учитывать, что момент установки связи, то есть когда происходит взаимное обнаружение устройств и их спаривание, является самым уязвимым, поэтому не стоит проводить эту процедуру в местах, где могут быть злоумышленники (к таковым относятся большие торговые центры, рынки, публичный транспорт, многолюдные улицы). По мните, что более или менее безопасным является радиус, который хотя бы в два раза превышает указанное в специфи кациях максимально допустимое расстояние для этого типа устройств - иначе и ключ инициализации, и комбинированные ключи будут находиться в полном распоряжении у «нечистого на руку» «синезубиста». И наконец, там, где есть опасность, не стоит пренебрегать возможностью дополнительного шифрования трафика, предусмотренною в стандарте в виде соответствующих опций.

Давайте посмотрим на новости немного подробнее. Однако важно отметить, что это только теоретические скорости, измеренные в лаборатории в идеальных условиях. Например, когда вы хотите прослушать ту же песню, что и на вашем телефоне, вы тоже можете это сделать.

Класс 3 работает в пределах 1 метра, класс 2 наиболее часто используется на мобильных устройствах, что соответствует максимум 10 метрам между смартфонами или другими карманными компьютерами. Последний класс, а также класс с наибольшим охватом отмечен номером 1, предназначенным в первую очередь для промышленной сферы. Чем ниже номер класса, тем более энергоемкой будет передача.

Вы можете применять технологию Bluetooth для следующих целей:

Для автоматической синхронизации настольного, переносного ПК и мобильного телефона. Например, как только вы вводите новые данные в адресную книгу в ноутбуке, автоматически модифицируются соответствующие записи в настольном компьютере, и наоборот;

Для автоматической резервной синхронизации. Представьте себе, что босс изменил ваш план мероприятий, в то время как вы находитесь в поездке. Офисный ПК посылает изменения на ваш сотовый телефон, который автоматически соединяется с ноутбуком и передает модифицированное расписание;

Для соединения между собой всех периферийных устройств. Беспроводное соединение настольного ПК или ноутбука с принтером, сканером и локальной вычислительной сетью. Особенно усиливает ощущение «свободы» беспроводное соединение мыши и клавиатуры с персональным компьютером;

Для использования автомобильного комплекта hands-free. Сотовый телефон остается в кармане, a handsfree соединяется с ним посредством беспроводной связи. Отдавая речевые команды, вы набираете номер и говорите по телефону;

Для передачи фотографий и видеоклипов из любой точки. Цифровая камера соединяется с мобильным телефоном (без проводов), а вы добавляете комментарии посредством клавиатуры на телефоне или ноутбуке. Фото и текст отправляются адресату;

Для соединения всех участников мгновенного обмена информацией. Находясь на встрече или конференции, можно быстро обсудить интересующий вопрос со всеми ее участниками Кроме того, теперь вы можете дистанционно выполнять функции управления, например включить проектор;

Для использования портативного ПК в качестве спикерфона. Соединив беспроводный головной телефон (headset) с ноутбуком, можно использовать его в офисе, автомобиле или дома.

Все это лишь малая часть того, где может применяться Bluetooth. Сейчас уже появляются такие экзотичные варианты, как встраивание модулей, работающих на этой технологии, в принтеры, карты памяти и т. д.

Уже в скором времени Bluetooth, помимо мобильных телефонов, смартфонов и КПК, будет встраиваться в различные бытовые приборы. Только представьте себе: холодильник, телевизор, пылесос, «микроволновка» и многая другая техника управляются с вашего «мобильника» так же, как и с универсального пульта . Кроме того, уже ведутся разработки альтернативных решений , которые могут составить серьезную конкуренцию «синему зубу» и даже в какой-то мере превзойти эту технологию.

ЧТО ТАКОЕ ТЕХНОЛОГИЯ BLUETOOTH

Блютуз как устройство являет собой очень маленький чип, который, несмотря на свои совсем невпечатляющие габариты способен передавать информацию начиная от 1 м и вплоть до 100 м. Существует несколько версий данной технологии – 1.0, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1, 3.0, 4.0, 4.1. Самым распространенным вариантом является версия 3.0, существенно модифицированная технология по сравнению со своими предшественниками, которую смело сравнивают по скорости передачи (до 24 Мбит/с) с Wi-Fi. Все уважающие себя компании-производители, в том числе Highscreen, оснащают свои устройства Блютуз 3.0. Усовершенствованные версии 4.0 и 4.1 с минимальным потреблением электроэнергии, быстрым соединением и увеличенным диапазоном до 100 м можно встретить в флагманских моделях мобильных устройств Хайскрин и других серьезных производителей.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ НА ПРАКТИКЕ

Когда мобильные устройства и стационарное электронное оборудование получило реальную возможность беспроводной связи, вопрос важности кабелей решился сам собой. Соединение устройств по Bluetooth выполняется через радиоканал связи с постоянно изменяющейся высокой частотой, что позволяет любым устройствам обмениваться данными.

Первыми преимущества Блютуз в полной мере оценили пользователи ПК и ноутбуков: когда стационарное устройство соединено с мышью через Блютуз, последняя перемещает курсор на экране без провода при помощи радиоканала. По-настоящему радует пользователей возможность использование Bluetooth для соединения беспроводных наушников с мобильным устройством для разговора или прослушивания мобильных треков по аналогичному принципу. Это очень удобно для водителей авто, когда можно разговаривать, не держа смартфон в руке.

КАК BLUETOOTH РАБОТАЕТ В СМАРТФОНАХ

По аналогичному принципу осуществляется передача файлов между ПК и смартфоном, планшетом и смартфоном, ноутбуком и смартфоном в произвольном порядке. Непреложное правило: модуль Блютуз должен быть включен на обоих устройствах. Чтобы отправить со стационарного устройства на мобильный телефон файл через Блютуз, необходимо в его контекстном меню выбрать соответствующий пункт, который может быть в наличии не всегда. Если вы столкнулись с такой ситуацией необходимо включить данную функцию через «Панель управления». Как это выполнить вы можете посмотреть здесь http://highscreen.ru/articles/Bluetooth-what-is-it/ .

ПРО БЕЗОПАСНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ BLUETOOTH

О МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ BLUETOOTH

• Для общения

• Для работы

• Для развлечений

Еще одна приятная возможность, которую Bluetooth дарит своему пользователю – это прослушивание музыки без проводов, что безусловно убережет нервы от постоянного их распутывания и неизбежно расшатанного со временем музыкального разъема. Для прослушивания музыки необходимо скачать любое доступное в Плей Маркете для этих целей приложение, выполнить сопряжение гарнитуры и смартфона, включить приложение и наслаждаться любимыми треками, т.к. всю работу будет выполнять утилита.

Что такое Bluetooth и с чем его «едят». Основы технологии и дата создания

Связь Bluetooth - это стандарт беспроводной технологии для обмена данными на кроткой дистанции, которая использует коротковолновые СВЧ радиоволны в ISM диапазоне от 2.4 до 2.485 ГГц, для обмена данными между стационарными и мобильными устройствами, и построении персональных сетей (Personal Area Network PAN).

Создана технология была телекоммуникационным поставщиком Ericsson в 1994 году и так серьезно вошла в повседневную жизнь, что представить себе жизнь без нее стал невозможным. В том числе и автомобильную жизнь. Изначально новая технология была задумана как беспроводная альтернатива интерфейсу RS-232 кабелей данных. При помощи Bluetooth могут подключаться различные устройства, избегая проблем с синхронизацией и без использования лишних проводов.

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая на сегодняшний день имеет в членстве более чем 25.000 компаний работающих в области электросвязи, вычислительной техники, сетевого оборудования и потребительской электроники.

Началось восхождение Bluetooth с достижения соглашения с IEEE, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1. В это время был получен ряд патентов, которые появились в процессе разработки технологии.

Тайна названия Bluetooth

"Bluetooth" является не совсем правильной англизированной версией скандинавского Blåtand/Blåtann, (старонорвежский blátǫnn) являющейся прозвищем короля Харальда Синезубого, жившего в X веке. Ему удалось объединить враждовавшие датские племена в единое королевство, по преданию он также ввел Христианство. По примеру Харальда объединившего народы, Bluetooth делал тоже самое с протоколами, объединяя их в единый универсальный стандарт.

И еще немного по поводу названия. Слово «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», но в то время когда жили викинги его второе значение означало и «черный цвет». Поэтому, скорее всего у Харальда, конечно же, был черный передний зуб, но никак ни синий. И в переводе датское Harald Blåtand более правильно было б интерпретировать как Harald Blacktooth, нежели Harald Bluetooth. Вот такая историческая неточность.

Идея названия была предложена в 1997 году Джим Кардашем, который разработал систему, позволявшую мобильным телефонам «общаться» с компьютерами. На момент разработки, Джим читал исторический роман Франса г. Бенгтссона «Корабли Викингов», повествовавшем о Викингах и о короле Харальде Синезубом. Таким образом роман и повлиял на название.

Логотип Bluetooth сочетает две скандинавские руны «хаглаз» и «беркана».

1998

Пятью кампаниями формируется Bluetooth Special Interest Group (SIG)

К концу года Bluetooth SIG принимает своего 400го члена

Имя Bluetooth получает официальный статус

1999

Выпущена спецификация Bluetooth 1.0

Bluetooth в SIG организовывает первую встречу разработчиков UnPlugFest

Технология Bluetooth награждена в качестве "Best of Show Technology Award" на COMDEX

2000

На рынок выходит первый мобильный телефон с поддержкой Bluetooth

Появляется первая PC card

Прототип мыши для ноутбука и продемонстрированы на CeBIT 2000

Прототип USB модуля показан на выставке COMDEX

Первый чип объединивший радиочастоту, основную полосу частот, функции микропроцессора и беспроводное программное обеспечение связи Bluetooth

В продажу уходит первая гарнитура

2001

Первый принтер

Первый ноутбук

Первый hands-free автомобильный комплект

Первый hands-free с распознаванием речи

Bluetooth SIG, Inc. формируется как некоммерческая, неакционерная компания

2002

Первый комплект клавиатуры и мыши

Первый GPS приемник

Количество кондиционных Bluetooth продуктов составило 500 единиц

IEEE одобряет, что 802.15.1 стандарт соответствует беспроводной технологии Bluetooth

Первая цифровая фотокамера

Реализация Bluetooth

Bluetooth работает на частотах от 2400 до 2483.5 МГц (включая поле допусков от 2 МГц в нижнем диапазонt и 3.5 МГц наверху). Соответственно как видно, принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в диапазоне ISM применяющемся в различных бытовых приборах и беспроводных сетях.

Bluetooth использует радио технологию, которая называется скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS. Bluetooth делит данные на пакеты и передает каждый пакет по одному из обозначенных 79 каналов (рабочих частот). Каждый канал имеет полосу пропускания 1 МГц. Связь Bluetooth 4.0 использует 2 МГц интервал, который вмещает в себя 40 каналов. Первый канал запускается на 2402 МГц и продолжается до 2480 МГц с шагом 1 МГц. Для Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты, несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду.

Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения.

Версии Bluetooth

Bluetooth 1.0

Устройства первой версии 1.0 имели ряд проблем. У них наблюдалась посредственная совместимость с техникой сторонних производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне и было основным недостатком версии.

Bluetooth 1.1

Первое же обновление 1.1 исправило много недочетов найденных в версии 1.0B. Добавлены: поддержка нешифрованных каналов и RSSI (Received Signal Strength Indication) индикация уровня мощности.

Bluetooth 1.2

У последующего обновления были улучшения: Быстрое подключение и обнаружение. Она стала стойкой к радиопомехам, благодаря использованию адаптивной перестройки частоты с расширенным спектром. Скорости передачи данных до 1 Мбит/с. Появилось Расширенные Синхронные Подключения (eSCO), улучшившее качество передачи голоса в аудиопотоке. В Host Controller Interface (HCI) добавлена поддержка трёхпроводного интерфейса UART. В качестве стандарта принят IEEE Standard 802.15.1-2005.

Bluetooth 2.0 + EDR

EDR обеспечивает следующие преимущества: увеличение скорости передачи в 3 раза до 2,1 Мбит/с, возможность установки нескольких подключений в связи с дополнительной полосой пропускания. Снижение потребления энергии из-за уменьшения нагрузки.

Bluetooth 2.1

Добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства, энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора в 3—10 раз. Обновлённая спецификация существенно упрощает и ускоряет установление связи между двумя устройствами, позволяет производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения

Bluetooth 2.1 + EDR

В августе 2008 года Bluetooth SIG представил версию 2.1+EDR. Новая редакция Bluetooth снижает потребление энергии в 5 раз, повышает уровень защиты данных и облегчает распознавание и соединение Bluetooth-устройств благодаря уменьшению количества шагов, за которые оно выполняется.

Bluetooth 3.0 + HS

21 апреля 2009 года появился Bluetooth 3.0+HS. Скорость передачи данных (теоретически) возросла до 24 Мбит/с. Особенностью являлось добавление AMP (Alternate MAC/PHY), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение. Для AMP были предусмотрены две технологии: 802.11 и UWB.

Bluetooth 4.0

Через четыре года, 30 июня 2010, Bluetooth SIG утвердил спецификацию 4.0. Bluetooth 4.0 включал протоколы: классический Bluetooth, высокоскоростной Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением.

Bluetooth 4.1

SIG в конце 2013 года представила спецификацию Bluetooth 4.1. Одно из улучшений, реализованных в спецификации Bluetooth 4.1, касается совместной работы Bluetooth и мобильной связи четвёртого поколения LTE. Стандарт предусматривает защиту от взаимных помех путём автоматического координирования передачи пакетов данных.

Bluetooth 4.2

Bluetooth 4.2 был представлен 2 декабря 2014 года. Стандарт улучшили в его скоростных характеристиках и информационной безопасности.

Bluetooth 4.2 добавить возможность прямого подключения к Сети. То есть устройства с поддержкой Bluetooth 4.2 смогут не только напрямую взаимодействовать друг с другом, но и подключаться к Интернет (благодаря поддержке протокола IPv6/6LoWPAN) через соответствующие точки доступа. Ключевая идея развития стандарта заключается в том, чтобы с помощью Bluetooth можно было соединить любые устройства друг с другом.

В дополнение к безопасной и быстрой связи Bluetooth 4.2 также будет более энергоэффективен, всё это сдвинет тенденцию последних месяцев к подключению к сети: всё больше устройств начинают для этого использовать Bluetooth, что, кроме всего прочего, положительно сказывается на автономности работы.

2003

Первый MP3-плеер с технологией Bluetooth

Версия Bluetooth 1.2 принята Bluetooth SIG

Поставка продуктов Bluetooth выросло до 1 млн в неделю

Первая одобренная медицинская система Bluetooth

2004

SIG принимает версию Core Specification Version 2.0 Enhanced Data Rate (EDR)

Технология Bluetooth установлена в качестве базовой комплектации на 250 млн устройств

Поставки превзошли 3 млн. единиц в неделю

Первые стереонаушники

2005

Поставки продукции поднялись до 5 млн чипсетов в неделю

SIG приветствует своего 4,000 участника

Открыта штаб-квартира SIG в Белвью, штат Вашингтон, региональные офисы начали работать в г. Мальме, Швеции и Гонконге

SIG запускает Profile Testing Suite (PTS) v1.0, инструмент для тестирования и проведения типовых испытания полностью разработанный собственными силами компании

2006

Первые солнцезащитные очки

Первые часы

Первая цифровая фоторамка поддерживающая Bluetooth

Bluetooth установлен на 1 млрд устройств

Поставки Bluetooth устройств достигает 10 миллионов в неделю

Тестирование Profile Tuning Suite (PTS) становится обязательной частью продуктов Bluetooth квалификационного отбора

SIG объявляет, что она будет интегрировать технологию сверхширокополосной связи (Ultra-Wide Band, UWB) с WiMedia Alliance

2007

Первый будильник радио

Первый телевизор

SIG приветствует 8,000 участника

Исполнительный директор Bluetooth SIG , Майкл Фолей, получает награду Telematics Leadership Award

PTS Protocol Viewer выпущен в качестве части недавно опубликованной версии 2.1.1 наряду со значительно обновленным пользовательским интерфейсом

Самые распространенные профили Bluetooth

Чтобы использовать беспроводную технологию Bluetooth, устройства должны быть в состоянии интерпретировать определенные профили Bluetooth, которые находятся определенных областях применения и указывают общие формы поведения, чтобы Bluetooth совместимые устройства могли использовать для связи с другими устройствами Bluetooth.

Профиль — набор функций или возможностей, доступных для определённого устройства Bluetooth.

Существует широкий спектр профилей Bluetooth, которые описывают различные типы приложений или сценариев использования устройства.

Список основных профилей одобренных Bluetooth SIG с кратким описанием и предназначением:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) разработан для передачи музыки, к беспроводной гарнитуре или иным устройствам.

Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) создан для управления стандартными функциями телевизоров, высокоточного оборудования. Позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления.

Basic Imaging Profile (BIP) разработан для пересылки изображений между устройствами. С помощью этого профиля, возможно, изменять размер изображения и конвертировать его в поддерживаемый принимающим устройством формат.

Basic Printing Profile (BPP) с его помощью возможно пересылать текст, сообщения электронной почты, vCard на принтер. Профилю не требуется наличие драйверов.

Common ISDN Access Profile (CIP) используется для доступа устройств к цифровой сети с интеграцией служб, ISDN.

Cordless Telephony Profile (CTP) поддерживает беспроводную телефонию.

Device ID Profile (DIP) помогает определить класс устройства, его производителя и версию продукта.

Dial-up Networking Profile (DUN) протокол предоставляет стандартный доступ к Интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth.

Fax Profile (FAX) предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном, а также персональным компьютером на котором установлено программное обеспечение для работы с факсами.

File Transfer Profile (FTP_profile) обеспечивает доступ к файловой системе устройства.

General Audio / Video Distribution Profile (GAVDP) база для A2DP и VDP.

Generic Access Profile (GAP) база для остальных профилей.

Generic Object Exchange Profile (GOEP) база для других профилей передачи данных, основывается на OBEX.

Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP) замена кабельного соединения между устройством и принтером. Отрицательная сторона профиля, делающая его не универсальным- необходимость установки драйверов.

Hands-Free Profile (HFP)

Human Interface Device Profile (HID) обеспечивает поддержку устройств с HID в которые входят клавиатуры, мышки, джойстики и т.д. Отличительная особенность - использует медленный канал, работает на пониженной мощности.

Headset Profile (HSP) используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона.

Intercom Profile (ICP) обеспечивает голосовые звонки между Bluetooth совместимыми устройствами.

LAN Access Profile (LAP) обеспечивает доступ Bluetooth устройствам к вычислительным сетям LAN, WAN или Интернет посредством другого Bluetooth устройства, которое имеет физическое подключение к этим сетям.

SIM Access Profile (SAP, SIM) позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что делает возможным использование одной SIM-карты для нескольких устройств.

Synchronisation Profile (SYNCH) позволяет синхронизировать персональные данные (PIM).

Video Distribution Profile (VDP) позволяет передавать потоковое видео.

Wireless Application Protocol Bearer (WAPB) протокол для организации P-to-P (Point-to-Point) соединения через Bluetooth.

Одна из устойчивых тенденций развития мобильных устройств - совершенствование средств беспроводных коммуникаций, которые обеспечивают возможность соединения с Интернетом, локальной сетью, а также c различным периферийным оборудованием (наушниками, гарнитурами, акустическими системами, принтерами и т.д.) и другими расположенными поблизости гаджетами. Технологии беспроводной связи, как, впрочем, и других компонентов мобильных устройств, - постоянно развиваются. Появляются новые версии спецификаций, увеличивается пропускная способность, расширяется набор функций и т.д. Благодаря этому обеспечивается качественное развитие, без которого немыслим технический прогресс. Впрочем, у прогресса есть и оборотная сторона: с каждым годом пользователям становится всё сложнее разобраться с тем, в чем же заключается различие разных моделей.

Обычно из краткого описания мобильного устройства можно почерпнуть лишь названия беспроводных интерфейсов, которыми оно оборудовано. В подробной спецификации, как правило, есть дополнительные сведения, в частности версии беспроводных интерфейсов (к примеру, Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 2.1). Однако и этого далеко не всегда достаточно для того, чтобы в полной мере оценить возможности беспроводных коммуникаций рассматриваемого устройства. Например, чтобы понять, будет ли работать то или иное периферийное устройство, подключаемое по Bluetooth, с имеющимся в вашем распоряжении смартфоном или планшетом.

В данной статье мы расскажем о различных нюансах, на которые необходимо обратить внимание при оценке возможностей устройств, оборудованных интерфейсом Bluetooth.

Сфера применения

Беспроводной интерфейс с небольшим радиусом действия, получивший название Bluetooth, был разработан в 1994 году инженерами шведской компании Ericsson. Начиная с 1998-го развитием и продвижением данной технологии занимается организация Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), основанная компаниями Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba. К настоящему времени список членов Bluetooth SIG включает более 13 тыс. компаний.

Внедрение интерфейса Bluetooth в потребительских устройствах для массового рынка началось в первой половине минувшего десятилетия. В настоящее время встроенными адаптерами Bluetooth оснащаются многие модели портативных ПК и мобильных устройств. Кроме того, в продаже представлен широкий ассортимент периферийных устройств (беспроводных гарнитур, манипуляторов, клавиатур, акустических систем и т.д.), оборудованных этим интерфейсом.

Основной функцией Bluetooth является создание так называемых персональных сетей (Private Area Networks, PAN), которые обеспечивают возможность обмена данными между расположенными поблизости (внутри одного дома, помещения, транспортного средства и т.д.) настольными и портативными ПК, периферийными и мобильными устройствами и пр.

Главными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет встраивать его даже в малогабаритные устройства с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования освобождены от выплаты лицензионных отчислений за установку в своих изделиях приемопередатчиков Bluetooth.

Подключение устройств

Посредством интерфейса Bluetooth можно объединить как два, так и сразу несколько устройств. В первом случае подключение осуществляется по схеме «точка - точка», во втором - по схеме «точка - многоточка». Независимо от схемы соединения одно из устройств является ведущим (master), остальные - ведомыми (slave). Ведущее устройство задает шаблон, который будут использовать все ведомые устройства, а также синхронизирует их работу. Соединенные таким образом устройства образуют пикосеть (piconet). В рамках одной пикосети могут быть объединены одно ведущее и до семи ведомых устройств (рис. 1 и 2). Кроме того, допускается наличие в пикосети дополнительных ведомых устройств (сверх семи), которые имеют статус заблокированных (parked): они не участвуют в обмене данными, но при этом находятся в синхронизации с ведущим устройством.

Рис. 1. Схема пикосети,
объединяющей два устройства

Рис. 2. Схема пикосети,
объединяющей несколько устройств

Несколько пикосетей можно объединить в распределенную сеть (scatternet). Для этого устройство, работающее в качестве ведомого в одной пикосети, должно выполнять функции ведущего в другой (рис. 3). Пикосети, входящие в состав одной распределенной сети, не синхронизированы друг с другом и используют разные шаблоны.

Рис. 3. Схема распределенной сети, включающей три пикосети

Максимальное количество пикосетей в составе распределенной сети не может превышать десяти. Таким образом, распределенная сеть позволяет объединить в общей сложности до 71 устройства.

Отметим, что на практике потребность в создании распределенной сети возникает редко. При нынешней степени интеграции аппаратных компонентов сложно представить себе ситуацию, когда владельцу смартфона или планшета потребовалось бы подключить по Bluetooth более двух-трех устройств одновременно.

Радиус действия

В спецификации Bluetooth предусмотрены три класса приемопередатчиков (см. таблицу), различающихся по мощности, а значит, по эффективному радиусу действия. Наиболее распространенным вариантом, который применяется в большинстве ныне выпускаемых мобильных электронных устройств и ПК, являются приемопередатчики Bluetooth Class 2. Маломощными системами Class 3 оснащается медицинская аппаратура, а основной сферой применения наиболее «дальнобойных» модулей Class 1 являются системы мониторинга и управления промышленным оборудованием.

Разумеется, рассчитывать на стабильное беспроводное соединение между устройствами, удаленными на предельное расстояние (например, на 10 м в случае приемопередатчиков Class 2), можно лишь при отсутствии между ними крупногабаритных препятствий (стены, перегородки, двери и т.п.). Реальный радиус действия может варьироваться как в зависимости от особенностей помещения, так и от наличия в эфире радиопомех и источников сильного электромагнитного излучения.

Версии Bluetooth и их различия

Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 - в ней исправлены ошибки и устранены многие недостатки первой версии.

В 2003 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 1.2. Одним из ее ключевых новшеств стало внедрение метода адаптивной перенастройки рабочей частоты (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), благодаря которому беспроводное соединение стало гораздо более устойчивым к воздействию электромагнитных помех. Кроме того, удалось сократить время, затрачиваемое на выполнение процедур обнаружения и подключения устройств.

Еще одним важным улучшением версии 1.2 стало повышение скорости обмена данными до 433,9 Кбит/с в каждую сторону при использовании асинхронной связи по симметричному каналу. В случае асимметричного канала пропускная способность составляла 723,2 Кбит/с в одну сторону и 57,6 Кбит/с - в другую.

Также был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет применения механизма повторной отправки пакетов, поврежденных в процессе передачи.

В конце 2004 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.0 + EDR. Наиболее важным новшеством второй версии стала технология Enhanced Data Rate (EDR), благодаря внедрению которой удалось значительно (в несколько раз) увеличить пропускную способность интерфейса. Теоретически использование EDR позволяет достичь скорости передачи данных 3 Мбит/с, однако на практике этот показатель обычно не превышает 2 Мбит/с.

Необходимо отметить, что EDR не является обязательной функцией для приемопередатчиков, соответствующих спецификации Bluetooth 2.0.

Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2.0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.

В 2007 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.1 + EDR. Одним из реализованных в ней новшеств стала энергосберегающая технология Sniff Subrating, позволившая значительно (от трех до десяти раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами.

В августе 2008-го были утверждены базовые дополнения (Core Specification Addendum, CSA) к спецификациям Bluetooth 2.0 + EDR и Bluetooth 2.1 + EDR. Внесенные изменения направлены на снижение уровня энергопотребления, повышение уровня защиты передаваемых данных и оптимизацию процедур идентификации и соединения Bluetooth-устройств.

В апреле 2009 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 3.0 + HS. Аббревиатура HS в данном случае расшифровывается как High Speed (высокая скорость). Ее главное новшество - реализация технологии Generic Alternate MAC/PHY, обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного (с невысоким энергопотреблением) и высокоскоростного. В зависимости от ширины потока транслируемых данных (или размера передаваемого файла) задействуется либо низкоскоростной (до 3 Мбит/с), либо высокоскоростной приемопередатчик. Это позволяет снизить уровень энергопотребления в ситуациях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.

Базовая спецификация Bluetooth 4.0 была утверждена в июне 2010 года. Ключевая особенность этой версии - применение технологии передачи данных с низким энергопотреблением (low energy technology). Снижение энергопотребления достигается как за счет ограничения скорости передачи данных (не более 1 Мбит/с), так и за счет того, что приемопередатчик не работает постоянно, а включается только на время обмена данными. Вопреки распространенному заблуждению, интерфейс Bluetooth 4.0 не обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с версией Bluetooth 3.0 + HS.

Профили Bluetooth

Возможности взаимодействия устройств при подключении по интерфейсу Bluetooth во многом определяются набором профилей, который поддерживает каждое из них. Тот или иной профиль обеспечивает поддержку определенных функций, например передачу файлов или потока медиаданных, обеспечение сетевого соединения и т.д. Сведения о некоторых профилях Bluetooth приведены во врезке.

Важно понимать, что задействовать Bluetooth-соединение для выполнения какой­либо задачи можно лишь при поддержке соответствующего профиля как у ведущего, так и у ведомого устройства. Так, передать по Bluetooth-соединению «визитную карточку» или контакт с одного мобильного телефона на другой можно лишь при условии, что оба аппарата поддерживают профиль OPP (Object Push Profile). А, например, для использования мобильного телефона в качестве беспроводного сотового модема необходимо, чтобы этот аппарат и подключаемый к нему компьютер поддерживали профиль DUN (Dial-up Networking Profile).

Нередко возникают ситуации, когда Bluetooth-соединение между двумя устройствами установлено, однако выполнить какое­либо действие (скажем, передать файл) не удается. Одной из вероятных причин возникновения подобных проблем может быть отсутствие поддержки соответствующего профиля у одного из устройств.

Таким образом, набор поддерживаемых профилей является важным фактором, который необходимо принимать во внимание при оценке возможностей того или иного устройства. К сожалению, в некоторых моделях мобильных устройств поддерживается минимальный набор профилей (например, только A2DP и HSP), что существенно ограничивает возможности беспроводного подключения к другому оборудованию.

Отметим, что набор поддерживаемых профилей определяется не только спецификой и конструктивными особенностями устройства, но и политикой производителя. Например, в некоторых аппаратах заблокирована возможность передачи файлов определенных форматов (изображения, видеоролики, электронные книги, приложения и т.д.) под предлогом борьбы с пиратством. Правда, на деле от подобных ограничений страдают отнюдь не любители контрафактного медиаконтента и программного обеспечения, а честные пользователи, вынужденные даже собственноручно снятые встроенной камерой фотографии передавать на ПК окольными путями (например, отсылая нужные файлы на собственный адрес электронной почты).

Производители постоянно внушают потребителям, что новые решения безусловно лучше старых. Новые процессоры обладают более высокой производительностью и меньшим энергопотреблением по сравнению с предшественниками; новые дисплеи имеют более высокое разрешение и широкий цветовой охват и т.д. Однако применять подобный подход для оценки возможностей интерфейса Bluetooth вряд ли целесообразно.

Во­первых, необходимо принимать в расчет особенности уже имеющегося парка Bluetooth-устройств. Ведь, как уже было упомянуто, максимальная скорость передачи данных определяется устройством, оборудованным наиболее старой версией интерфейса. К тому же высокая скорость передачи данных требуется далеко не для всех задач. Если для копирования медиафайлов (звуковых записей, изображений) или трансляции звукового потока с низкой степенью компрессии это действительно важный фактор, то для нормального взаимодействия телефона с беспроводной гарнитурой или для обмена контактами с другим аппаратом вполне хватит возможностей Bluetooth 2.0.

Во­вторых, во многих случаях гораздо более важным фактором, нежели максимальная скорость беспроводного соединения, является набор поддерживаемых профилей Bluetooth. Ведь именно он фактически определяет круг оборудования, с которым способно взаимодействовать имеющееся устройство. К сожалению, эти сведения редко приводятся даже в полной спецификации устройства, и зачастую их приходится искать в тексте руководства по эксплуатации или на форумах пользователей.