Jak funguje Bluetooth?

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Definice

Technologie Bluetooth je vysokorychlostní nízkoenergetické bezdrátové připojení, které je určeno k vzájemnému propojení telefonů nebo jiných přenosných zařízení. Jedná se o specifikaci (IEEE 802.15.1) pro použití rádiové komunikace s nízkou spotřebou k propojení telefonů, počítačů a dalších síťových zařízení na krátkou vzdálenost bez kabelů. Bezdrátové signály přenášené pomocí technologie Bluetooth pokrývají krátké vzdálenosti, obvykle až 10 metrů.

Toho je dosaženo zabudovanými nízkonákladovými vysílači a přijímači do zařízení. Podporuje na frekvenčním pásmu 2,45 GHz a může podporovat až 721 kB / s spolu se třemi hlasovými kanály. Toto kmitočtové pásmo bylo vyčleněno mezinárodní dohodou pro používání průmyslových, vědeckých a lékařských zařízení (ISM) .rd kompatibilní s 1,0 zařízeními.




Bluetooth se může připojit až „ osm zařízení “ současně a každé zařízení nabízí jedinečnou 48bitovou adresu ze standardu IEEE 802, přičemž připojení probíhá mezi dvěma body nebo více bodů.

Historie Bluetooth:

Bezdrátová technologie Bluetooth byla pojmenována po dánském Vikingovi a králi Haraldovi Blatandovi, jehož příjmení v angličtině znamená „Bluetooth“. Zasloužil se o sjednocení Dánska a Norska, stejně jako o bezdrátovou technologii Bluetooth o sjednocení dvou různorodých zařízení.



Technologie Bluetooth vyplynula z úkolu, který podnikla společnost Ericsson Mobile Communications v roce 1994, aby našla alternativu k použití kabelů pro komunikaci mezi mobilními telefony a jinými zařízeními. V roce 1998 vytvořily společnosti Ericsson, IBM, Nokia a Toshiba skupinu Bluetooth Special Interest Group (SIG), která vydala 1Svatýverze v roce 1999.

První verze měla standard 1.2 a rychlost přenosu dat 1 Mb / s. Druhá verze byla 2,0 + EDR s rychlostí datového toku 3 Mb / s. Třetí byl 3.0 + HS s rychlostí 24 Mbps. Nejnovější verze je 4.0.


Jak Bluetooth funguje:

Síť Bluetooth se skládá z osobní sítě nebo sítě piconet, která obsahuje minimálně 2 až maximálně 8 zařízení Bluetooth peer - obvykle jeden hlavní a až 7 podřízených. Master je zařízení, které iniciuje komunikaci s jinými zařízeními. Hlavní zařízení řídí komunikační spojení a komunikaci mezi sebou a podřízenými zařízeními, která jsou k němu přidružena. Podřízené zařízení je zařízení, které reaguje na hlavní zařízení. Podřízená zařízení jsou povinni synchronizovat časování vysílání / příjmu s časováním hlavních. Kromě toho jsou přenosy podřízenými zařízeními řízeny nadřízeným zařízením (tj. Nadřízené zařízení určuje, kdy může podřízené zařízení vysílat). Zejména může otrok zahájit svůj přenos pouze v časovém slotu bezprostředně následujícím po časovém slotu, ve kterém byl adresován nadřízeným, nebo v časovém slotu výslovně vyhrazeném pro použití podřízeným zařízením.

Bluetooth

Sekvence přeskakování frekvence je definována adresou zařízení Bluetooth (BD_ADDR) hlavního zařízení. Hlavní zařízení nejprve odešle rádiový signál s požadavkem na odpověď od konkrétních podřízených zařízení v rozsahu adres. Otroci reagují a synchronizují svoji hopovou frekvenci i hodiny s frekvencí hlavního zařízení.

Scatternets jsou vytvořeny, když se zařízení stane aktivním členem více než jedné pikonety. V podstatě sousední zařízení sdílí své časové sloty mezi různými pikonety.

Specifikace Bluetooth:
  • Základní specifikace : Definuje zásobník protokolu Bluetooth a požadavky na testování a kvalifikaci produktů na bázi Bluetooth.
  • Specifikace profilů : Definuje modely použití, které poskytují podrobné informace o tom, jak používat protokol Bluetooth pro různé typy aplikací.
Specifikace jádra se skládá z 5 vrstev:
  • Rádio : Rádio specifikuje požadavky na rádiový přenos - včetně frekvenčních, modulačních a výkonových charakteristik - pro Bluetooth transceiver.
  • Vrstva základního pásma : Definuje fyzické a logické kanály a typy odkazů (hlasové nebo datové) specifikuje různé formáty paketů, časování vysílání a příjmu, ovládání kanálů a mechanismus přeskakování kmitočtů (výběr skoků) a adresování zařízení. Specifikuje bod na bod nebo bod na vícebodové odkazy. Délka paketu se může pohybovat od 68 bitů (zkrácený přístupový kód) do maximálně 3071 bitů.
  • LMP- Link Manager Protocol (LMP): definuje postupy pro nastavení spojení a průběžnou správu spojení.
  • Logický protokol pro řízení a přizpůsobení (L2CAP): je zodpovědný za přizpůsobení protokolů horní vrstvy vrstvě základního pásma.
  • Protokol zjišťování služeb (SDP): - umožňuje zařízení Bluetooth vyhledávat na ostatních zařízeních Bluetooth informace o zařízení, poskytované služby a vlastnosti těchto služeb.

1Svatýtři vrstvy tvoří modul Bluetooth, zatímco poslední dvě vrstvy tvoří hostitele. Rozhraní mezi těmito dvěma logickými skupinami se nazývá Host Controller Interface.

Výhody technologie Bluetooth:
  • Odstraňuje problém rádiového rušení pomocí techniky zvané Speed ​​Frequency Hopping. Tato technika využívá 79 kanálů konkrétního frekvenčního pásma, přičemž každé zařízení přistupuje ke kanálu pouze po dobu 625 mikrosekund, tj. Zařízení musí přepínat mezi vysíláním a přijímáním dat z jednoho časového úseku do druhého. To znamená, že vysílače mění frekvence 1600krát každou sekundu, což znamená, že více zařízení může plně využívat omezenou část rádiového spektra. Tím je zajištěno, že k rušení nedojde, protože každý vysílač bude na různých frekvencích.
  • Spotřeba energie čipu (sestávajícího z vysílače / přijímače) je nízká, přibližně 0,3 mW, což umožňuje co nejmenší využití životnosti baterie.
  • Zaručuje bezpečnost na bitové úrovni. Ověřování je řízeno pomocí 128bitového klíče.
  • Bluetooth je možné použít jak pro přenos dat, tak pro verbální komunikaci, protože Bluetooth může podporovat datové kanály až 3 podobných hlasových kanálů.
  • Překonává omezení přímé viditelnosti a komunikace jeden na jednoho jako v jiných režimech bezdrátové komunikace, jako je infračervený přenos.
Bluetooth aplikace:

Akumulátorový počítač : Všechna (nebo většina) periferních zařízení (např. Myš, klávesnice, tiskárna, reproduktory atd.) Jsou k počítači připojena bezdrátově.

Bluetooth Applic

Zdroj obrázku - cyberindian

Dokonalá náhlavní souprava : Lze jej použít k tomu, aby bylo možné použít jednu náhlavní soupravu s nesčetnými zařízeními, včetně telefonů, přenosných počítačů, stereofonních zařízení atd.

Aplikace Bluetooth

Zdroj obrázku - adcombhs

Automatická synchronizace : Tento model využití využívá paradigma skrytého výpočtu, které se zaměřuje na aplikace, ve kterých zařízení automaticky provádějí určité úkoly jménem uživatele bez zásahu uživatele nebo jeho vědomí.

Přenos multimédií : - Výměna multimediálních dat, jako jsou skladby, videa, obrázky, lze přenášet mezi zařízeními pomocí Bluetooth.

Specifikace Bluetooth

Zdroj obrázku - techbuy