Ako funguje Bluetooth?

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Definícia

Technológia Bluetooth je vysokorýchlostné nízkoenergetické bezdrôtové pripojenie, ktoré je určené na spoločné pripojenie telefónov alebo iných prenosných zariadení. Je to špecifikácia (IEEE 802.15.1) na používanie nízkoenergetickej rádiovej komunikácie na prepojenie telefónov, počítačov a iných sieťových zariadení na krátku vzdialenosť bez káblov. Bezdrôtové signály prenášané pomocou Bluetooth pokrývajú krátke vzdialenosti, zvyčajne až 10 metrov.

Dosahuje sa to zabudovaním lacných vysielačov a prijímačov do zariadení. Podporuje vo frekvenčnom pásme 2,45 GHz a môže podporovať až 721 kB / s spolu s tromi hlasovými kanálmi. Toto frekvenčné pásmo bolo vyčlenené medzinárodnou dohodou na používanie priemyselných, vedeckých a lekárskych prístrojov (ISM) .rd kompatibilné s 1,0 prístrojmi.




Bluetooth sa môže pripojiť až „ osem zariadení “ súčasne a každé zariadenie ponúka jedinečnú 48-bitovú adresu zo štandardu IEEE 802 s uskutočňovaným pripojením bod-bod alebo viac bodov.

História Bluetooth:

Bezdrôtová technológia Bluetooth bola pomenovaná po dánskom Vikingovi a kráľovi Haraldovi Blatandovi. Jeho priezvisko znamená v angličtine „Bluetooth“. Zaslúžil sa o zjednotenie Dánska a Nórska, rovnako ako bezdrôtová technológia Bluetooth o zjednotenie dvoch rozdielnych zariadení.



Technológia Bluetooth vyplynula z úlohy, ktorú podnikla spoločnosť Ericsson Mobile Communications v roku 1994 s cieľom nájsť alternatívu k použitiu káblov na komunikáciu medzi mobilnými telefónmi a inými zariadeniami. V roku 1998 spoločnosti Ericsson, IBM, Nokia a Toshiba vytvorili skupinu Bluetooth Special Interest Group (SIG), ktorá vydalasvverzia v roku 1999.

Prvá verzia mala štandard 1,2 a rýchlosť prenosu dát bola 1 Mb / s. Druhá verzia bola 2,0 + EDR s rýchlosťou dátového toku 3 Mb / s. Tretia bola 3,0 + HS s rýchlosťou 24 Mbps. Posledná verzia je 4.0.


Ako funguje Bluetooth:

Sieť Bluetooth sa skladá zo siete Personal Area Network alebo systému Piconet, ktorý obsahuje minimálne 2 až maximálne 8 rovnocenných zariadení Bluetooth - zvyčajne jeden hlavný a až 7 podriadených. Master je zariadenie, ktoré iniciuje komunikáciu s inými zariadeniami. Hlavné zariadenie riadi komunikačné spojenie a komunikáciu medzi sebou a podradenými zariadeniami, ktoré sú s ním spojené. Podriadené zariadenie je zariadenie, ktoré reaguje na hlavné zariadenie. Od podradených zariadení sa vyžaduje, aby synchronizovali svoje časovanie vysielania a prijímania s časmi hlavných. Okrem toho sú prenosy podradenými zariadeniami riadené nadradeným zariadením (tj. Nadradené zariadenie určuje, kedy môže podriadené zariadenie vysielať). Obzvlášť otrok môže zahájiť svoje vysielanie až v časovom intervale bezprostredne nasledujúcom po časovom intervale, v ktorom bol adresovaný nadriadeným, alebo v časovom intervale výslovne vyhradenom pre použitie podradeným zariadením.

Bluetooth

Sekvencia preskočenia frekvencie je definovaná adresou zariadenia Bluetooth (BD_ADDR) hlavného zariadenia. Hlavné zariadenie najskôr vyšle rádiový signál so žiadosťou o odpoveď od konkrétnych podradených zariadení v rozsahu adries. Otroci reagujú a synchronizujú svoju skokovú frekvenciu a hodiny s frekvenciou hlavného zariadenia.

Scatternets sa vytvárajú, keď sa zariadenie stane aktívnym členom viacerých piconetov. Susedné zariadenie v podstate zdieľa svoje časové sloty medzi rôznymi pikonetmi.

Bluetooth špecifikácie:
  • Základné špecifikácie : Definuje zásobník protokolov Bluetooth a požiadavky na testovanie a kvalifikáciu výrobkov na báze Bluetooth.
  • Špecifikácia profilov : Definuje modely používania, ktoré poskytujú podrobné informácie o tom, ako používať protokol Bluetooth pre rôzne typy aplikácií.
Špecifikácia jadra pozostáva z 5 vrstiev:
  • Rádio : Rádio špecifikuje požiadavky na rádiový prenos - vrátane frekvenčných, modulačných a výkonových charakteristík - pre vysielač s prijímačom Bluetooth.
  • Vrstva základného pásma : Definuje fyzické a logické kanály a typy odkazov (hlasové alebo dátové) špecifikuje rôzne formáty paketov, časovanie vysielania a prijímania, riadenie kanálov a mechanizmus pre frekvenčné preskakovanie (výber preskakovania) a adresovanie zariadenia. Určuje bod na bod alebo bod na viacbodové odkazy. Dĺžka paketu sa môže pohybovať od 68 bitov (skrátený prístupový kód) do maximálne 3071 bitov.
  • LMP- Link Manager Protocol (LMP): definuje postupy pre nastavenie spojenia a priebežnú správu spojenia.
  • Protokol logického spojenia a prispôsobenie (L2CAP): je zodpovedný za prispôsobenie protokolov hornej vrstvy vrstve základného pásma.
  • Service Discovery Protocol (SDP): - umožňuje zariadeniu Bluetooth vyhľadávať na ostatných zariadeniach Bluetooth informácie o prístroji, poskytované služby a vlastnosti týchto služieb.

1svtri vrstvy tvoria modul Bluetooth, zatiaľ čo posledné dve vrstvy tvoria hostiteľa. Prepojenie medzi týmito dvoma logickými skupinami sa nazýva Host Controller Interface.

Výhody technológie Bluetooth:
  • Odstraňuje problém rádiového rušenia pomocou techniky nazývanej Speed ​​Frequency Hopping. Táto technika využíva 79 kanálov konkrétneho frekvenčného pásma, pričom každé zariadenie pristupuje ku kanálu iba po dobu 625 mikrosekúnd, to znamená, že zariadenie musí prepínať medzi vysielaním a prijímaním údajov z jedného časového úseku do druhého. To znamená, že vysielače menia frekvencie 1 600 krát za sekundu, čo znamená, že viac zariadení môže plne využívať obmedzený úsek rádiového spektra. To zaisťuje, že k rušeniu nedôjde, pretože každý vysielač bude na iných frekvenciách.
  • Spotreba energie čipu (zloženého z vysielača a prijímača) je nízka, okolo 0,3 mW, čo umožňuje čo najmenšie využitie výdrže batérie.
  • Zaručuje bezpečnosť na bitovej úrovni. Autentifikácia sa ovláda pomocou 128bitového kľúča.
  • Bluetooth je možné použiť na prenos dát aj na verbálnu komunikáciu, pretože Bluetooth podporuje dátové kanály až 3 podobných hlasových kanálov.
  • Prekonáva obmedzenia priamej viditeľnosti a komunikáciu jeden na jedného ako v iných režimoch bezdrôtovej komunikácie, napríklad infračervenej.
Aplikácie Bluetooth:

Akumulátorový počítač : Všetky (alebo väčšina) periférnych zariadení (napr. Myš, klávesnica, tlačiareň, reproduktory atď.) Sú k počítaču pripojené bezdrôtovo.

Aplikácia Bluetooth

Zdroj obrázku - cyberindian

Dokonalá náhlavná súprava : Môže sa použiť na to, aby sa jedna náhlavná súprava mohla používať s nespočetným počtom zariadení, vrátane telefónov, prenosných počítačov, stereofónnych prístrojov atď.

Aplikácia Bluetooth

Zdroj obrázku - adcombhs

Automatická synchronizácia : Tento model používania využíva skrytú výpočtovú paradigmu, ktorá sa zameriava na aplikácie, v ktorých zariadenia automaticky vykonávajú určité úlohy v mene používateľa bez zásahu alebo vedomia používateľa.

Prenos multimédií : - Výmena multimediálnych údajov, ako sú piesne, videá, obrázky, sa dá medzi zariadeniami prenášať pomocou Bluetooth.

Bluetooth špecifikácia

Zdroj obrázku - techbuy