Interfața Bluetooth a devenit astăzi destul de răspândită în diferite tipuri de dispozitive, în special computere personale, telefoane mobile, tablete și altele. Desigur, utilizatorii nu sunt imuni de diverse probleme. Cel mai adesea, nu este dificil să înțelegeți cauzele problemelor; este suficient să vă familiarizați cu principiile de bază de funcționare ale interfeței specificate. „Bluetooth” - ce este? Cum să-l folosească?

Caracteristicile tehnologiei

Bluetooth este o interfață wireless cu rază scurtă de acțiune care a fost creată în 1994 de inginerii de la Ericsson, situat în Suedia. În 1998, o serie de companii au creat o organizație specială, Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), care încă lucrează la dezvoltarea, promovarea și implementarea acestei tehnologii. În acest moment, numărul firmelor care au devenit membre ale asociației a depășit 13 mii.

Principalul avantaj al acestei tehnologii este că conexiunea Bluetooth nu necesită resurse mari în ceea ce privește consumul de energie, iar costul transceiverelor este relativ scăzut în comparație cu alte tehnologii de transmisie wireless. Toate acestea permit utilizarea unei astfel de soluții tehnice chiar și în dispozitivele de dimensiuni mici cu baterii miniaturale. Producătorii de echipamente nu sunt obligați să plătească nimic creatorilor tehnologiei pentru utilizarea interfeței descrise. Acest fapt a jucat un rol important într-o distribuție atât de largă a acestei interfețe într-o varietate de dispozitive.

Pentru ce este?

Ne-am uitat pe scurt la ce este Bluetooth. Este deja clar că acesta este un lucru util. Dar tot trebuie să-ți dai seama cum să-l folosești. Scopul principal al acestei tehnologii este de a crea rețele personale care să ofere oportunități de schimb de date între gadget-urile situate în apropiere. Acestea pot fi laptopuri, computere desktop, dispozitive mobile, periferice și multe altele care se încadrează în această categorie.

Aplicație

Bluetooth poate fi folosit în diverse scopuri. Am aflat deja că acesta este un dispozitiv care vă permite să conectați mai multe dispozitive într-o rețea. Dar cum se întâmplă legătura? În cazul a două gadget-uri, conexiunea se realizează conform unei scheme „punct-la-punct”, iar în cazul unui număr mare de dispozitive va fi deja o schemă „punct-la-multipunct”. Indiferent de circuitul utilizat, sunt alocate un dispozitiv master și slave.

Dispozitivul master setează un șablon care este utilizat de toți slave și este, de asemenea, responsabil pentru sincronizarea tuturor dispozitivelor. Prin această legătură se formează un piconet. Într-o astfel de soluție, este posibil să combinați un dispozitiv master și șapte dispozitive slave. În plus, este posibil să adăugați mai multe dispozitive la piconet, care vor fi sclavi, dar numai în stare blocată temporar. Ei nu participă la schimbul de informații, dar sunt sincronizați cu gazda folosind interfața Bluetooth. Ce este aceasta devine clar dacă vă imaginați cum datele sunt trimise de la o sursă către toți ceilalți în timp real. Acest lucru este convenabil și deschide o mulțime de posibilități de organizare a muncii.

Numărul maxim de dispozitive

Un alt nivel de interconectare este integrarea mai multor piconeturi într-o singură rețea de distribuție. Pentru a face acest lucru, un dispozitiv care este sclav într-un piconet își asumă sarcinile unui maestru în altul. În acest caz, particularitatea este că piconetele aparținând aceleiași rețele de distribuție folosesc modele diferite și nu sunt sincronizate între ele. O rețea de distribuție nu poate include mai mult de 10 piconeți. Rezultă că prin organizarea unei rețele de distribuție care include dispozitive Bluetooth, este posibil să combinați până la 71 de dispozitive în total.

Caracteristicile transferului de date

Se folosește un canal radio de 2,4-2,4835 GHz, completat de metoda de reglare pseudo-aleatorie a frecvenței de operare. Gama specificată este împărțită în 79 de canale, pentru fiecare dintre acestea fiind alocată o lățime de bandă de 1 MHz. Părțile superioare și inferioare ale gamei conțin benzi neutilizate care sunt considerate protectoare. Transmiterea datelor se realizează folosind modulația de fază gaussiană, care implică modificarea frecvenței purtătoare în timp în funcție de curba gaussiană, iar acest lucru limitează semnificativ spectrul semnalului emis.

Adaptorul Bluetooth face schimb de date în intervale de timp, a căror lungime este de 625 μs. Transmisia fiecărui slot se încheie cu o tranziție la un nou canal de frecvență. Stratul de legătură de date presupune că datele sunt schimbate în pachete, fiecare dintre ele având o lungime de una până la cinci sloturi. O anumită parte a acestora poate fi rezervată pentru canalele sincrone destinate difuzării datelor în flux. Se pare că transmisia poate fi efectuată nu numai cu date sincrone, ci și cu date asincrone.

Specificația dispozitivului Bluetooth oferă posibilitatea de a utiliza două tipuri de comunicare: sincronă cu stabilirea unei conexiuni și asincronă, în care nu este stabilită o conexiune. Utilizarea primei opțiuni este relevantă atunci când se creează canale punct la punct între dispozitivele master și slave. Scopul celui de-al doilea este de a organiza o interfață punct-la-multipunct între dispozitivul master piconet și toți slave.

Clasele de dispozitive Bluetooth

În funcție de puterea și eficiența de rază a adaptorului Bluetooth, există trei clase de transceiver. Cea mai comună opțiune, relevantă pentru utilizarea în majoritatea computerelor și dispozitivelor mobile produse de industria modernă, sunt transceiver-urile de clasa a doua. Echipamentele medicale sunt echipate cu emițătoare de clasa 3 de putere redusă, iar modulele cu cea mai mare rază de acțiune aparținând clasei 1 sunt utilizate în sistemele de control și monitorizare pentru echipamente industriale.

Setări Caracteristici

Dacă doriți să instalați Bluetooth pe computer și apoi să îl utilizați pentru a se asocia cu orice dispozitiv, atunci ar trebui să fiți familiarizați cu caracteristicile configurației sale. Folosind această tehnologie, puteți utiliza unde radio cu rază scurtă de acțiune pentru a vă conecta la rețele wireless, precum și a obține acces la dispozitive periferice compatibile cu versiunea tehnologiei: imprimantă, mouse, telefon mobil, precum și alte computere și comunicatoare.

Întrucât vorbim de o conexiune fără fir, adică realizată prin unde radio, orice dispozitiv periferic poate fi mutat în spațiu, iar conexiunea nu se va pierde dacă nu iese din zona de „vizibilitate”. Dacă doriți să vă conectați, trebuie să știți că acest lucru se face automat atunci când dispozitivul intră în raza de acțiune a transmițătorului. Trebuie să faceți toate setările necesare o singură dată. Majoritatea modelelor de laptop-uri au transmițătoare încorporate de la început; trebuie doar să le configurați corect pentru ca ulterior totul să funcționeze fără întreruperi.

Configurarea unui dispozitiv Bluetooth pentru Windows

Pentru a efectua această operațiune, trebuie să efectuați acțiuni foarte specifice. Mai întâi trebuie să vă asigurați că laptopul dvs. are acest adaptor. După aceasta, trebuie să descărcați toate driverele necesare. După activarea programului de instalare a driverului și rularea Expertului Add Device, totul va fi determinat automat.

Odată ce dispozitivul este detectat, va trebui să-l adăugați. Dacă sistemul nu îl poate găsi, ar trebui să vă asigurați că dispozitivul este complet încărcat, are putere, este pornit și se află în raza de acțiune. Informații despre gama oricărui dispozitiv pot fi găsite în documentația însoțitoare. După ce verificarea detaliată a componentelor este finalizată, trebuie să reporniți Expertul Adăugare dispozitiv.

Probleme care pot apărea

Dacă sunteți nedumerit de cum să activați Bluetooth, este posibil să observați că, dacă componenta în sine nu este prezentă pe bara de activități a laptopului, pictograma corespunzătoare poate fi prezentă. Trebuie ascuns. Pentru a face acest lucru, faceți clic pe pictogramă, apoi pe elementul „Personalizare”.

Când dispozitivele Bluetooth sunt pornite, afișajul arată o listă cu toate dispozitivele asociate care sunt disponibile în raza de acțiune. În plus, fiecare, după cum am menționat mai devreme, are propria sa gamă, care trebuie luată în considerare la împerechere.

Caracteristicile muncii

Toate cele mai recente modele de telefoane, tablete și laptop-uri primesc ca componentă obligatorie un modul Bluetooth, a cărui prezență este confirmată de o pictogramă cu logo pe ecranul sau corpul dispozitivului. Când se stabilește o conexiune, pe ecran va apărea sigla corespunzătoare, iar schimbul de date este însoțit de indicații suplimentare. Producătorii integrează acum dispozitive Bluetooth în tablete, telefoane și computere.

Pe lângă dispozitivele mobile, această tehnologie este aplicabilă computerelor desktop pentru a asigura comunicarea între șoareci, tastaturi, camere digitale, scanere, imprimante, căști și o varietate de căști. Acest echipament acceptă schimbul de date pe o distanță de până la 100 de metri. Uneori, suportul wireless este posibil chiar și atunci când utilizați dispozitive situate în camere diferite.

Împerecherea diferitelor dispozitive

Dacă utilizați Bluetooth pentru un telefon sau alte dispozitive atunci când vă conectați la un computer, trebuie să instalați un conector de port pe computer care are forma unei unități flash obișnuite conectate prin USB. Driverele și programele necesare sunt de obicei furnizate împreună cu echipamentul, dar dacă nu sunt disponibile, puteți utiliza oricând site-ul oficial pentru a obține aplicațiile necesare.

Dacă luăm în considerare un dispozitiv Bluetooth pentru un telefon, atunci cei care folosesc această tehnologie sunt cei mai populari. Cu ajutorul lor, puteți vorbi la telefon chiar și atunci când aveți mâinile ocupate: când faceți sport, conduceți o mașină etc. Dacă știți să activați Bluetooth pentru a activa setul cu cască, puteți oricând să vă eliberați mâinile în timp ce vorbiți prin telefon. Dispozitivul în sine poate fi într-o geantă sau un buzunar în acest moment.

Bluetooth: tehnologie și aplicarea acesteia

... și a spus: „Fie ca toată lumea să fie reunită.”

Este foarte posibil ca cu aceste cuvinte ale regelui danez medieval Harald II Bluetooth (Harald II Bluetooth) să fie asociată și cealaltă poreclă a lui - „unificator”, care 1000 de ani mai târziu a devenit numele noii interfețe de comunicare fără fir.

Ce este Bluetooth? Aceasta este o tehnologie de comunicare fără fir creată în 1998 de un grup de companii: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. În prezent, dezvoltările în domeniul Bluetooth sunt realizate de Bluetooth SIG (Special Interest Group), care include și Lucent, Microsoft și mulți alții.

Scopul principal al Bluetooth este de a oferi o comunicare radio economică (din punct de vedere al consumului curent) și ieftină între diferite tipuri de dispozitive electronice, iar o importanță considerabilă este acordată compactității componentelor electronice, ceea ce face posibilă utilizarea Bluetooth în dispozitive mici. dimensiunea unui ceas de mână.

Interfața Bluetooth vă permite să transmiteți atât voce (la 64 Kbps) cât și date. Pentru transmisia datelor se pot folosi metode asimetrice (721 Kbit/s într-o direcție și 57,6 Kbit/s în cealaltă) și metode simetrice (432,6 Kbit/s în ambele direcții). Funcționând la o frecvență de 2,4 GHz, transceiver-ul, care este un cip Bluetooth, vă permite să stabiliți comunicații într-un interval de 10 sau 100 de metri, în funcție de gradul de putere. Diferența de distanță este cu siguranță mare, dar o conexiune la 10 m permite un consum redus de energie, o dimensiune compactă și un cost destul de scăzut al componentelor. Astfel, un transmițător de putere redusă consumă doar 0,3 mA în modul standby și o medie de 30 mA la schimbul de informații.

Bluetooth funcționează pe principiul FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Pe scurt, acest lucru poate fi explicat după cum urmează: transmițătorul descompune datele în pachete și le transmite folosind un algoritm pseudo-aleatoriu de salt de frecvență (1600 de ori pe secundă) sau model, format din 79 de subfrecvențe. Numai acele dispozitive care sunt configurate la același model de transmisie se pot „înțelege” între ele - pentru dispozitivele străine, informațiile transmise vor fi zgomot obișnuit.

Principalul element structural al rețelei Bluetooth este așa-numitul „piconet” - o colecție de 2 până la 8 dispozitive care funcționează pe același șablon. În fiecare piconet, un dispozitiv funcționează ca master, iar restul ca sclavi. Masterul determină șablonul pe care vor funcționa toate dispozitivele slave ale piconetului său și își sincronizează funcționarea. Standardul Bluetooth prevede conectarea piconeților independente și chiar nesincronizate (până la 10) în așa-numitul „scatternet” (nu am văzut încă traducerea corectă în limba rusă a acestui termen, ci una dintre traducerile verbului a împrăștia sună ca „împrăștiere”). Pentru a face acest lucru, fiecare pereche de piconeturi trebuie să aibă cel puțin un dispozitiv comun, care va fi master într-unul și slave în celălalt. Astfel, în cadrul unui singur scatternet, maxim 71 de dispozitive pot fi conectate simultan la interfața Bluetooth, dar nimeni nu limitează utilizarea dispozitivelor de tip gate care folosesc același Internet pentru comunicare la distanță mai mare.

Gama de frecvențe Bluetooth este fără licență în majoritatea țărilor, dar în Franța, Spania și Japonia, din cauza restricțiilor legale, este necesar să se utilizeze alte frecvențe decât cele enumerate mai sus.

Vorbind despre comunicațiile wireless, nu se poate să nu abordeze problema securității unei astfel de conexiuni. Pe lângă accentul pus pe modelele de frecvență și necesitatea de a sincroniza transceiver-ul, standardul Bluetooth prevede criptarea datelor transmise cu o cheie de lungime efectivă de la 8 la 128 de biți și posibilitatea de a selecta autentificarea unidirecțională sau bidirecțională ( desigur, puteți face deloc fără autentificare), ceea ce vă permite să setați puterea criptării rezultate în conformitate cu legislația fiecărei țări în parte (în unele țări este interzisă utilizarea criptografiei puternice:). Pe lângă criptarea la nivel de protocol, criptarea poate fi aplicată la nivel de aplicație - aici nimeni nu limitează utilizarea algoritmilor arbitrar puternici.

Este adesea cazul ca dispozitivele Bluetooth aflate în raza de acțiune să se poată conecta și să înceapă să facă schimb de informații care ar putea să nu fie destinate urechilor sau ochilor din afară. De fapt, schimbul automat de informații între dispozitivele Bluetooth are loc doar la nivel hardware, adică. numai pentru a determina însuși faptul conectivității. Dar la nivel de aplicație, utilizatorul însuși decide dacă introduce sau interzice stabilirea automată a conexiunii. Astfel, utilizarea Bluetooth nu devine mai periculoasă decât conectarea la Internet, în care toate nodurile sunt, de asemenea, conectate electric, dar asta nu înseamnă încă obținerea accesului necondiționat la orice resursă.

De asemenea, este de remarcat faptul că standardul Bluetooth a fost dezvoltat având în vedere puterea scăzută, astfel încât impactul său asupra corpului uman este minimizat.

Direcția principală de utilizare a Bluetooth ar trebui să fie crearea așa-numitelor rețele personale (PAN sau rețele private), inclusiv dispozitive atât de diverse precum telefoane mobile, PDA-uri, playere MP3, computere și chiar cuptoare cu microunde cu frigidere (care nu au fost conectat în mult timp).net). Capacitatea de a transmite voce permite ca interfața Bluetooth să fie integrată în telefoanele fără fir sau, de exemplu, căștile fără fir pentru telefoane mobile. Posibilitățile de utilizare a Bluetooth în practică sunt nenumărate: pe lângă sincronizarea unui PDA cu un computer desktop sau conectarea perifericelor de viteză relativ mică precum tastaturi sau mouse-uri, interfața face foarte simplă și ieftină organizarea unei rețele de acasă. Mai mult, nodurile acestei rețele pot fi orice dispozitive care au nevoie de informații sau au informațiile necesare.

Să comparăm Bluetooth cu o altă interfață de comunicație wireless la fel de cunoscută - IEEE 802.11, mai ales că ambele soluții sunt deja disponibile pe piața largă. Principalele diferențe dintre ele pot fi rezumate după cum urmează:

	IEEE 802.11	Bluetooth
1. Scop	Rețele wireless de acasă/de birou	Conexiuni de cablu de înlocuire pentru medii de comunicații compacte
2. Frecvența de funcționare	2,4 GHz	2,4 GHz
3. Rata maximă de transfer de date	11 Mbit/s (IEEE 802.11b), 2 Mbit/s (IEEE 802.11)	721 Kbps
4. Gama	100 m	10 m sau 100 m
5. Număr maxim de noduri	128 de dispozitive pe rețea	8 dispozitive per piconet, max. 10 piconeți, adică până la 71 de dispozitive per scatternet
6. Canale de voce	Nu (opțional)	3 canale
7. Disponibilitate	Acum	Acum
8. Preț	100 USD-400 USD per nod	Aproximativ 5 USD per nod

După cum este ușor de văzut, interfața Bluetooth este mult mai potrivită pentru utilizarea în acele dispozitive de comunicație fără fir unde este necesar un preț destul de mic, nu este nevoie de viteze mari și se dorește un consum redus de energie. Cu toate acestea, după cum s-a menționat deja, este posibil să se creeze rețele combinate, mai ales că IEEE 802.11 funcționează pe un principiu complet diferit de codificare a datelor transmise, prin urmare, fiind pe aceeași frecvență de operare, ambele standarde se vor auzi reciproc, dar semnalele altora. vor fi interpretate de fiecare dintre ei ca zgomot străin.

Un aspect important în dezvoltarea Bluetooth este faptul că această tehnologie nu este supusă licenței și utilizarea ei nu necesită plata niciunei taxe de licență (deși necesită semnarea unui acord gratuit). Această politică a permis multor companii să se angajeze activ în dezvoltarea dispozitivelor cu interfață Bluetooth, care au fost demonstrate în număr mare la expoziția CeBIT 2001.

Cel mai mare interes, desigur, este generat de dispozitivele care asigură o tranziție de la interfețele existente la Bluetooth. Unul dintre ele a fost adaptorul industrial pentru port serial Bluetooth de la compania suedeză connectBlue. După cum sugerează și numele, acest dispozitiv este destinat utilizării industriale și vă permite să conectați orice dispozitiv echipat cu un port serial la Bluetooth:

Un caz de utilizare tipic ar fi, de exemplu, configurarea instalațiilor industriale folosind un laptop.

Caracteristici:

raza de acțiune - până la 10 m,
viteza de transmisie - 300-115200 Kbit,
tensiune de alimentare - 9-30 volți.

Belkin, renumită în special pentru produsele sale USB bus, a introdus o gamă întreagă de dispozitive Bluetooth:

Acest card în format PCMCIA Type II permite tuturor dispozitivelor cu un slot similar să primească o interfață Bluetooth la viteze de până la 721 Kbps. Raza de acțiune - 10 m.

Aici vedem o soluție USB excelentă pentru computere desktop (și nu numai): caracteristicile sunt aceleași ca în cazul precedent, în plus, acest dispozitiv vă permite să faceți schimb de date prin canale vocale.

Există chiar și un adaptor pentru Palm V: Palm este pur și simplu plasat în el, ca într-un pătuț standard, după care puteți să vă sincronizați cu un computer desktop sau să accesați Internetul folosind un telefon mobil, echipat și cu o interfață Bluetooth. Acest adaptor este alimentat de propria baterie Palm.

La expoziție ați putut găsi chiar și un adaptor Bluetooth pentru Compact Flash:

Troy XCD a introdus un adaptor pentru conectarea unei imprimante cu o interfață Centronics la Bluetooth:

Compania promite să-l lanseze pe piață la începutul verii, costul aproximativ este de aproximativ 195 USD.

O opțiune la fel de interesantă pentru utilizarea tehnologiei Bluetooth poate fi organizarea accesului wireless la o rețea locală și/sau la Internet pentru dispozitivele dintr-un birou sau acasă mic. Liderul incontestabil în acest domeniu a fost compania Red-M, care și-a prezentat soluția - serverul Red-M 3000AS:

Iată o fotografie cu prototipul său în acțiune:

3000AS este un server Linux care poate acționa și ca o poartă către o rețea locală sau internet. Spre deosebire de majoritatea altor dispozitive Bluetooth, 3000AS are un transceiver puternic care permite comunicarea într-o rază de 100 m și include o antenă externă pentru o fiabilitate sporită în prezența interferențelor externe. Pentru conexiune, puteți utiliza ISDN (cu opțiunea „întotdeauna online” sau „conexiune la cerere”), Ethernet 10/100 Mbit, precum și RS-232 pentru aplicații de service. Serverul poate fi alimentat și prin UPS.

Pentru a extinde accesul la server, pot fi utilizate puncte de acces de dimensiuni mici Red-M 1000AP:

Serverul detectează și configurează automat toate punctele de acces din raza sa. Dispozitivele externe pot fi conectate la punctul de acces prin Ethernet 10/100 Mbit.

MiTAC a prezentat un sistem similar: punctul lor de acces Bluetooth poartă la bord un procesor Transmeta Crusoe TM5400 de 750 MHz, un server NAT și DHCP încorporat și, ca exemplul precedent, un transceiver puternic cu o rază de acțiune de până la 100 m:

O completare excelentă la un astfel de sistem ar putea fi un dispozitiv de la Canon - un modul Bluetooth pentru o cameră digitală:

Imaginează-ți doar - camera va putea transfera automat imagini printr-o poartă Bluetooth către stația ta de lucru, sau același subnotebook, sau chiar printr-un telefon mobil cu Bluetooth conectat la internet... ei bine, posibilitățile sunt nesfârșite.

O opțiune comună este conectarea dispozitivelor de intrare standard prin Bluetooth, astfel:

Sony a prezentat la CeBIT un modul special în format Memory Stick numit InfoStick:

O idee foarte bună, mai ales având în vedere disponibilitatea unui dispozitiv similar pentru Compact Flash.

Rămâne doar să rețineți că acordarea de licență pentru suport Bluetooth este gratuită și este necesară doar pentru a încheia un acord de marcă comercială. Așa că în viitorul apropiat ne putem aștepta la apariția Bluetooth în becuri și fiare de călcat :). Dar serios, tehnologia Bluetooth poate face o adevărată revoluție în lumea comunicațiilor personale și în viața umană în general. Dar cât de mult avem nevoie de o altă revoluție rămâne încă de decis.

Articole și Lifehacks

Marea majoritate a dispozitivelor mobile moderne sunt echipate cu tehnologie wireless precum Bluetooth, dar există și cei care încă nu sunt familiarizați cu funcțiile acesteia.

După ce a înțeles ce este de fapt bluetooth-ul, utilizatorul va putea înțelege principiul funcționării acestuia. Nu este atât de greu de făcut.

Ce este? Concept, caracteristici tehnice și principiu de funcționare

Deci, Bluetooth este un standard special pentru transmiterea datelor între dispozitive fără fir.

Transferul poate fi efectuat atât între gadgeturi de diferite tipuri (de exemplu, un laptop și), cât și între dispozitive similare (două telefoane).

De la începuturile sale, această tehnologie a primit multe versiuni, cea mai recentă dintre acestea fiind Bluetooth 4.0. Astăzi, multe dispozitive moderne multifuncționale sunt echipate cu acesta.

Versiunea permite utilizatorilor să comunice la o distanță de până la 100 de metri și să transfere date la viteze de până la 1 megabit pe secundă. Nu este necesar niciun echipament suplimentar.

Principiul de funcționare al tehnologiei Bluetooth se bazează pe utilizarea comunicațiilor radio în gama ISM. Această gamă este utilizată în rețelele fără fir, precum și într-o serie de aparate electrocasnice.

În același timp, echipamentul în sine este ieftin, iar nivelul de rezistență la interferențe este ridicat. În plus, consumul de energie este scăzut, ceea ce înseamnă același lucru pentru alte dispozitive mobile.

Dacă mai multe dispozitive comunică în apropiere prin Bluetooth, acestea nu interferează între ele, deoarece secvența comutării frecvenței este cunoscută doar de dispozitivele în sine și pot comuta la alte frecvențe destul de sincron.

Ei bine, datorită faptului că transmiterea are loc după un algoritm pseudo-aleatoriu, confidențialitatea este păstrată.

Dacă datele necesare sunt pierdute, acestea vor fi retransmise. În acest caz, sunt utilizate o varietate de sisteme de codare a semnalului audio, astfel încât acestea să nu fie repetate.

După ce am înțeles ce este, ne putem opri mai detaliat asupra caracteristicilor sale tehnice.

Deci, așa cum am menționat deja, rețeaua fără fir folosește banda ISM, care este liberă de necesitatea de licență, iar secvența de comutare între frecvențe este aleatorie.

Frecvența purtătoare a semnalului se modifică de 1,6 mii de ori pe secundă, ceea ce asigură un nivel ridicat de rezistență la diferite interferențe.

Acest lucru este posibil și datorită unei extinderi speciale a spectrului în care frecvența este saltată (metoda FHSS).

Utilizarea sistemului Bluetooth

Pe lângă tehnologia mobilă, această tehnologie este utilizată în mod activ în laptopuri, computere desktop și tablete. Multe astfel de dispozitive sunt echipate cu un modul de conexiune fără fir Bluetooth încorporat.

Tehnologia Bluetooth asigură comunicarea între camere digitale, PC-uri, șoareci, scanere, căști, căști, tastaturi, imprimante și smartphone-uri.

Astăzi puteți găsi chiar și adaptoare Bluetooth cu unități flash la vânzare.

Toate aceste echipamente pot comunica între ele la o distanță de până la 100 de metri. Uneori, comunicarea fără fir este posibilă chiar și atunci când dispozitivele sunt amplasate în camere diferite.

Utilizarea acestei tehnologii nu este deloc dificilă. Pentru a face acest lucru, activați funcția Bluetooth pe dispozitivele aflate într-o rază adecvată, căutați alte echipamente disponibile și încercați să vă conectați.

La sfârșitul transmisiei sau recepției datelor, funcția ar trebui să fie dezactivată.

Caracteristici de utilizare a Bluetooth în telefoane și smartphone-uri

Primele telefoane au fost capabile să transmită doar voce, dar în ultimele decenii au avansat atât de mult în dezvoltarea lor încât acum pot trimite text, grafică, video și multe alte tipuri de date către alte dispozitive. Nu cel mai mic rol îl joacă modulul radio Bluetooth (traducerea literală în rusă este „dinte albastru”), care astăzi poate fi găsit în aproape fiecare telefon mobil, precum și în laptopuri, computere și ca dispozitive separate.

Noțiuni de bază Bluetooth

Inițial, modulul radio Bluetooth a fost inventat ca o alternativă la o conexiune prin cablu pentru diverse dispozitive. Datorită acestuia, nu este nevoie să transportați și să conectați în mod constant diverse cabluri atunci când este necesar. Astăzi a devenit un standard global și puteți folosi Bluetooth în fiecare colț al planetei noastre. Pentru a funcționa, acest modul radio folosește o frecvență de 2,4 GHz (comunicații radio de joasă frecvență). Această gamă nu este supusă licenței obligatorii, așa că oricine poate lucra cu ea.

În funcție de clasă, modulele Bluetooth pot funcționa într-un interval de până la 1 până la 100 de metri, dar acest lucru este în teorie. În practică (în alte condiții decât cele ideale), raza de acțiune în fiecare clasă va fi cu 10-20% mai mică decât cea de referință. Obstacolele fizice nu întrerup semnalul radio, ci limitează doar puțin raza de acțiune a acestuia. Aceasta este principala sa diferență față de metoda mai veche de transmitere a datelor în telefon - IrDA.

În exterior, Bluetooth este un mic microcip încorporat într-un alt dispozitiv electronic. Acest articol va discuta despre capabilitățile Bluetooth ca parte a unui telefon mobil sau smartphone.

Pe cele mai vechi telefoane puteți găsi încă cea mai veche specificație Bluetooth - 1.0. Era departe de a fi perfectă, deoarece permitea transferul de date la o viteză maximă de 721 Kbps și era caracterizată de o compatibilitate slabă între dispozitivele de la diferiți producători. Versiunile 1.1 și 1.2 au corectat această eroare și au fost utilizate pe scară largă în telefoanele mobile în urmă cu câțiva ani. Astăzi, cele mai populare versiuni sunt Bluetooth 2.0 și 2.1. Primul (Bluetooth 2.0) a adăugat suport EDR, care a crescut vitezele de transfer de date la 3 Mbit/s, iar al doilea (Bluetooth 2.1) a introdus tehnologia Sniff Subrating, care economisește energie. Producătorii au instalat module radio Bluetooth versiunea 3.0 pe o serie de produse mobile recente, principala diferență față de cele anterioare este capacitatea de a transfera date la viteze de până la 24 Mbit/s (comparabilă cu viteza de transfer de date prin Wi-Fi).

Capacitățile Bluetooth ale unui telefon sunt în mare măsură determinate de setul de profiluri acceptate. Printre cele mai utile și populare profiluri se numără Mâini libere (vă permite să utilizați căști fără fir pentru conversații), Port serial (emulator de port serial pentru PC), Dial Up Networking (apelare în rețea), Transfer de fișiere (transfer de fișiere), Imprimare de bază (imprimare a imaginilor). ), A2DP (vă permite să transmiteți sunet de înaltă calitate la căștile fără fir). Fiecare telefon poate avea un set diferit de profiluri suportate, dar capacitățile care vor fi descrise în ultimele trei secțiuni vă pot fi oferite de orice telefon modern care are instalat acest modul radio.

Avantajele și dezavantajele comunicării fără fir prin Bluetooth pe telefonul dvs

Avantajele modulului radio Bluetooth din telefon includ următoarele caracteristici:

prezența Bluetooth vă permite să faceți schimb de date cu alte dispozitive (în mod firesc, echipate și cu același modul) fără a utiliza un accesoriu suplimentar - un cablu de date;
prezența unui modul Bluetooth are foarte puțin efect asupra costului acestuia, așa că este instalat în aproape toate modelele moderne de telefoane mobile și smartphone-uri (singurele excepții sunt telefoanele extrem de ieftine concepute doar pentru efectuarea de apeluri);
pentru a utiliza modulul Bluetooth din telefon veți avea nevoie de un minim de cunoștințe suplimentare;
este exclusă posibilitatea de interferență între diferite telefoane Bluetooth care se află în imediata apropiere unul de celălalt;
atunci când conectați două dispozitive cu module Bluetooth în fiecare dintre ele, nu este nevoie să achiziționați accesorii suplimentare;
Modulul radio Bluetooth utilizează energia bateriei mai economic decât Wi-Fi.

Dezavantajele tehnologiei fără fir Bluetooth într-un telefon sunt următoarele:

În ciuda ratei moderate de descărcare a bateriei atunci când Bluetooth este pornit, acest modul trebuie totuși utilizat cu atenție, mai ales dacă nu este posibil să vă reîncărcați telefonul mobil în viitorul apropiat;
raza de operare limitată a modulului din telefon - de obicei până la 10 metri în spațiu deschis. Podelele din beton ale clădirilor pot reduce această rază de 1,5-2 ori.

Bluetooth în telefon pentru comunicare

Utilizarea unei căști Bluetooth cu un telefon echipat cu acest modul radio vă permite să vă eliberați mâinile în timp ce vorbiți la telefon. Căștile sunt atașate la urechea utilizatorului, iar telefonul în sine poate sta cu ușurință într-un buzunar în acest moment. Această metodă este solicitată în special în rândul persoanelor ocupate care trebuie adesea să răspundă la apeluri, precum și printre susținătorii unui stil de viață activ și pasionații de mașini.

Astăzi există atât de multe moduri de a comunica prin intermediul telefoanelor mobile, încât este dificil să spui ceva nou despre oricare dintre ele. Din păcate, majoritatea lucrează pe bază de plată: apeluri regulate, SMS, MMS, e-mailuri, mesaje ICQ sau mesaje pe o rețea de socializare. Toate acestea vor fi plătite în conformitate cu tarifele actuale ale operatorului dumneavoastră de telefonie mobilă. Există, desigur, planuri tarifare foarte loiale, unde unele servicii vor fi foarte ieftine sau chiar gratuite, dar acestea sunt cazuri speciale. Cu toate acestea, există o modalitate de a comunica gratuit și este implementată tocmai prin modulul wireless Bluetooth.

Pe lângă telefoanele Bluetooth în sine, veți avea nevoie de un singur lucru: o simplă aplicație Java care să ofere interfața necesară comunicării. Au fost create destul de multe programe similare, dar se numesc foarte asemănătoare: Bluetooth Chat, Blue Chat, Blueeee! SUNT. Marea majoritate a acestor aplicații pot fi găsite și instalate rapid și liber pe telefonul tău mobil.

După instalare, tot ce trebuie să faceți este să activați Bluetooth pe telefon și să îl faceți „vizibil” pentru alte dispozitive. După aceea, puteți activa căutarea și încercați să găsiți persoane cu care să vorbiți. Toate mesajele trimise și primite vor fi absolut gratuite, iar chatul poate suporta până la zece dialoguri simultan în modul privat sau chat real - când toate mesajele sunt vizibile pentru toți utilizatorii conectați.

Interfața programului Bluetooth Chat

Bluetooth în telefon pentru serviciu

Un telefon mobil cu Bluetooth poate fi un asistent excelent dacă trebuie să navighezi pe internet de pe un computer sau laptop. Este dificil să surprinzi pe cineva astăzi cu utilizarea unui telefon mobil pentru a accesa Internetul. Dar, în unele cazuri, utilizatorii nici măcar nu realizează că având la îndemână un computer sau laptop cu un modul Bluetooth încorporat sau extern, pot verifica e-mailul, ICQ-ul sau pagina de rețea socială cu mult mai mult confort. Pentru a face acest lucru, trebuie să activați Bluetooth pe telefon și computer (sau laptop), să activați capacitatea de a fi detectat de alte dispozitive pe fiecare dintre ele, să schimbați coduri de control (deși vă puteți conecta fără ele - totul depinde de setările de conexiune selectate). Când computerul și telefonul „se văd”, în setările PC-ului ar trebui să selectați serviciul „Conexiuni de acces la rețea dial-up”. Gata, acum poți accesa internetul folosind telefonul mobil, care în acest caz va servi drept modem GPRS.

Având la îndemână doar un telefon și un laptop (sau PC) cu module Bluetooth (și în multe laptop-uri moderne este instalat implicit), puteți transfera rapid fișiere de la un dispozitiv la altul, inclusiv sincronizarea organizatoarelor, agendele telefonice și crearea de copii de rezervă copii ale datelor importante, schimb de cărți de vizită electronice și multe altele.

Bluetooth pe telefon pentru divertisment

Un telefon mobil cu Bluetooth poate fi un bun înlocuitor pentru o telecomandă pentru computer sau laptop. Pentru a conecta două dispozitive folosindu-l, va trebui să instalați un software special pe telefon. De exemplu, aceasta ar putea fi orice telecomandă sau telecomandă Bluetooth.

Interfața programului Bluetooth Remote Control

În setările aplicației, puteți specifica cu ce programe va funcționa telefonul ca panou de control. Acestea pot fi playere audio și video, vizualizatoare de imagini și prezentări și o serie de alte aplicații.

Dacă telefonul dvs. are Bluetooth cu profilul A2DP, atunci puteți cumpăra în siguranță căști Bluetooth și puteți asculta muzică cu ele. Acest lucru este extrem de convenabil - nu aveți fire încurcate, iar mufa muzicală de pe carcasă nu se slăbește (și aceasta este o mare problemă pentru telefoanele care au fost utilizate în mod activ timp de 2-3 ani). Pentru a conecta căștile la telefon și pentru a transfera muzică fără probleme la ele, trebuie să urmați pașii standard pentru a activa „vizibilitatea” fiecăruia dintre ele, precum și pentru a căuta și adăuga reciproc la lista de dispozitive conectate.

Exemple de căști Bluetooth

Apropo, de fapt, puteți controla nu numai muzica sau programele de pe computer, ci și multe gadget-uri diferite. Așadar, acum câțiva ani, compania a lansat Bluetooth Car 100 - un gadget sub forma unei mașini mici care putea fi controlată folosind un telefon cu un modul radio Bluetooth.

Bluetooth asigură schimbul de informații între dispozitive precum computere personale (desktop-uri, buzunare, laptop-uri), telefoane mobile, imprimante, camere digitale, șoareci, tastaturi, joystick-uri, căști, căști pe o frecvență radio fiabilă, ieftină, disponibilă universal pentru scurt timp. comunicare în rază.

Bluetooth permite acestor dispozitive să comunice la o distanță de 1 până la 100 de metri unul de celălalt (raza depinde foarte mult de obstacole și interferențe), chiar și în camere diferite.

Originea numelui Bluetooth

Cuvântul Bluetooth este traducerea în engleză a cuvântului danez „Blåtand” („Blue-toothed”). Această poreclă a fost purtată de regele Harald I, care a condus Danemarca și o parte a Norvegiei în secolul al X-lea și a unit triburile daneze în război într-un singur regat. Implicația este că Bluetooth face același lucru cu protocoalele de comunicație, combinându-le într-un singur standard universal.

Unde a început?Bluetooth?

Primul concept de tehnologie Bluetooth a apărut în micul oraș suedez Lund în 1994, unde Ericsson a decis să ridice acolo o nouă piatră (un fel de ritual) în memoria marelui om. Inscripția de pe acest monument spune (inițial în limba norvegiană veche): „Ericsson Mobile Communications AB a instalat această piatră în onoarea lui Harald Bluetooth, care și-a dat numele unei noi tehnologii fără fir pentru comunicații mobile.”

Apoi, la începutul anului 1998, cinci companii mari - Ericsson, Nokia, IBM, Intel și Toshiba - au făcut echipă pentru a începe lucrul la crearea unei noi tehnologii fără fir, Bluetooth. La 20 mai a aceluiași an, a fost format un grup de lucru special (Special Interest Group - SIG) pentru a promova în continuare noua tehnologie pe piața telecomunicațiilor. Orice companie care intenționează să dezvolte dispozitive Bluetooth se poate alătura gratuit acestui grup. În prezent, SIG include peste trei mii de companii, printre care se numără reprezentanți vechi care au dat naștere dezvoltării acestui standard și altele noi - de exemplu, giganți precum Lucent, Microsoft, Motorola etc.

Bazele tehnologiei Bluetooth

Bluetooth este, așa cum am menționat mai sus, o tehnologie modernă de transmisie de date fără fir care vă permite să conectați aproape orice dispozitiv între ele. Puteți conecta orice se conectează, adică are un microcip Bluetooth încorporat. Tehnologia este standardizată, prin urmare, nu ar trebui să existe nicio problemă de incompatibilitate între dispozitivele de la companiile concurente.

Bluetooth este un cip mic (Fig. 1), care este un transceiver de înaltă frecvență (2,4 - 2,48 GHz).

Orez. 1 cipBluetooth

Consumul de energie (puterea emițătorului) nu trebuie să depășească 10 mW. Inițial, tehnologia presupunea posibilitatea comunicării la o distanță de cel mult 10 metri. Astăzi, unele companii oferă cipuri Bluetooth care pot comunica pe o distanță de până la 100 de metri. Ca tehnologie radio, Bluetooth este capabil să „ocolească” obstacolele, astfel încât dispozitivele conectate să nu fie în raza vizuală. Conexiunea are loc automat de îndată ce dispozitivele Bluetooth se află în raza de acțiune, nu numai punct-la-punct (două dispozitive), ci și punct-la-multipunct (un dispozitiv funcționează cu mai multe altele).

Orez. 2Bluetooth-chip și potrivește în apropiere

Cipul Bluetooth este implementat ținând cont de toate tendințele moderne. Dimensiunea cipului (Fig. 2) este mai mică de un centimetru pătrat. Frecvența utilizată vă permite să limitați consumul de energie la 1 mW. Astfel de caracteristici permit integrarea cipurilor Bluetooth în dispozitive precum telefoanele mobile și PDA-urile.

Cum funcționează Bluetooth

Tehnologia Bluetooth implică două tipuri de comunicare: sincronă - SCO (Synchronous Connection Oriented) și asincronă - ACL (Asynchronous Connectionless). Primul tip, SCO, este conceput pentru a stabili o conexiune simetrică punct la punct și servește în primul rând pentru transmiterea mesajelor vocale. Rata de transfer de informații SCO este de 64 Kit/s. Al doilea, ACL, este destinat transferului de pachete de date. Suportă conexiuni punct-la-multipunct simetrice și asimetrice. Viteza de transmisie a pachetelor de informații cu ACL este de aproximativ 721 Kbps. Pachetele de date au un format fix. La începutul blocului există un cod de acces pe 72 de biți. Poate fi folosit, în special, pentru sincronizarea dispozitivelor. Acesta este urmat de un antet de pachet pe 54 de biți care conține suma de verificare a pachetului și informații despre parametrii acestuia (de exemplu, retransmiterea unui bloc de date). Pachetul este închis de zona care conține direct informațiile trimise. Dimensiunea acestei zone variază de la 0 la 2745 de biți.

Principiul fundamental al construirii sistemelor Bluetooth este utilizarea metodei Frequency Hop Spread Spectrum (FHSS). Întreaga gamă de frecvență de 2,402-2,480 GHz alocată pentru comunicațiile radio Bluetooth este împărțită în N canale de frecvență. Lățimea de bandă a fiecărui canal este de 1 MHz, distanța dintre canale este de 140-175 kHz. Schimbarea de frecvență este utilizată pentru a codifica informațiile pachetului.

Pentru SUA și Europa N = 79. Excepțiile sunt Spania și Franța, unde sunt utilizate 23 de canale de frecvență pentru Bluetooth. Canalele sunt schimbate conform unei legi pseudo-aleatoare de 1600 de ori pe secundă. Alternarea constantă a frecvențelor permite interfeței radio Bluetooth să transmită informații pe întreaga bandă ISM și să evite interferențele de la dispozitivele care funcționează în aceeași bandă. Dacă acest canal este zgomotos, sistemul va comuta pe altul, iar acest lucru se va întâmpla până când este găsit un canal fără interferențe.

Orez. 3. Diagrama timp-frecvență a funcționării modulelor Bluetooth

În fig. Figura 3 prezintă un plan timp-frecvență care ilustrează funcționarea simultană a trei module Bluetooth. Modulele funcționează în cicluri (slot) cu o durată de 625 μs. Fiecărui modul din cadrul fiecărui ciclu de ceas i se atribuie un canal de frecvență corespunzător și un mod de transmisie sau recepție.

Când se conectează o pereche de dispozitive Bluetooth, acestea formează un piconet (Fig. 4).

Unul dintre ele, acționând ca un dispozitiv principal, generează semnale de sincronizare a frecvenței și de schimbare a frecvenței. De obicei, modulul principal este cel situat în cel mai puternic dispozitiv, cum ar fi un computer personal. Toate celelalte dispozitive sunt sclave.

Orez. 4 Piconet

Piconet este o formă fundamentală de comunicare în tehnologia Bluetooth. Un piconet poate conține până la 7 slave activi. În plus, pot exista dispozitive slave inactive în vecinătatea (zona de recepție fiabilă) a dispozitivului master, care sunt, de asemenea, sincronizate cu o secvență comună de ceas și frecvență, dar nu pot face schimb de date până când dispozitivul master le activează. Dacă există mai mult de 8 dispozitive în rețea, atunci se va forma un al doilea piconet și așa mai departe. Mai multe (până la 10) piconete independente și nici măcar sincronizate, între care este posibil schimbul de informații, pot fi combinate în așa-numita rețea mare Scatternel. Pentru a face acest lucru, fiecare pereche de piconete trebuie să aibă cel puțin un dispozitiv comun, care va fi master într-unul și slave în celălalt. Astfel, în cadrul unui singur Scatternet, pot fi conectate simultan maximum 71 de dispozitive.

Diagrama bloc arhitecturii Bluetooth

Orez. 5 Arhitectura Bluetooth

O parte importantă a arhitecturii (Fig. 5) este interfața Host to Controller (HCI), care asigură interacțiunea între subsistemul software Gazdă și subsistemul hardware Controller. Toată interacțiunea dintre nivelurile superioare ale sistemului Bluetooth și hardware-ul acestuia are loc prin comenzile HCI inițiate de șofer.

Principalele blocuri ale arhitecturii:
RF
Blocul Radio se ocupă cu conversia secvențelor de biți în semnale radio. Probleme de modulare, caracteristici spectrale și fizică a proceselor cu rata de biți - toate acestea sunt rezolvate la nivelul inferior al modelului.

Strat de bandă de bază = Controler de legătură + Manager de bandă de bază + Manager de dispozitiv
Stratul de bandă de bază este prezentat sub forma a trei blocuri, a căror sarcină comună este de a gestiona canalele fizice prin care se stabilesc conexiunile fizice. Adresarea Bluetooth, sincronizarea generatoarelor de dispozitive, gestionarea codurilor de acces la canalele fizice, căutarea dispozitivelor și stabilirea unui canal fizic între ele - toate acestea sunt sarcini ale nivelului de bandă de bază.

Manager de legături

După ce cele două niveluri inferioare ne-au asigurat o conexiune fizică între dispozitive, devine o chestiune de organizare a canalelor logice, care vor deveni ulterior baza pentru transmiterea traficului aplicației. Link Manager este responsabil pentru stabilirea, modificarea și eliberarea conexiunilor logice între dispozitive, precum și actualizarea parametrilor conexiunilor fizice. În aceste scopuri, Link Manager utilizează Link Management Protocol (LMP).

Stratul L2CAP= Manager de canal + Manager de resurse L2CAP
Acesta este un bloc de gazdă Bluetooth de nivel înalt ocupat de stratul L2CAP. Protocolul Logical Link Control and Adaptation (L2CAP) este un protocol care rulează pe deasupra conexiunilor logice create, oferind segmentarea și recuperarea pachetelor de date din toate aplicațiile adiacente.

Skachkov Maxim Konstantinovici

Ce este bluetooth-ul pentru manechini. Ce este Bluetooth și de ce să-l folosești. Caracteristici de transmitere a datelor prin Bluetooth