Как работает Bluetooth?

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Определение

Технология Bluetooth - это высокоскоростной канал беспроводной связи с низким энергопотреблением, предназначенный для соединения телефонов или другого портативного оборудования. Это спецификация (IEEE 802.15.1) для использования маломощной радиосвязи для соединения телефонов, компьютеров и других сетевых устройств на коротких расстояниях без проводов. Беспроводные сигналы, передаваемые с помощью Bluetooth, покрывают короткие расстояния, обычно до 30 футов (10 метров).

Это достигается за счет встраивания в устройства недорогих трансиверов. Он поддерживает полосу частот 2,45 ГГц и может поддерживать до 721 Кбит / с вместе с тремя голосовыми каналами. Эта полоса частот была выделена международным соглашением для использования промышленных, научных и медицинских устройств (ISM) .rd-совместимых с устройствами 1.0.




Bluetooth может подключаться до “ восемь устройств » одновременно, и каждое устройство предлагает уникальный 48-битный адрес в соответствии со стандартом IEEE 802 с соединениями, которые устанавливаются точка-точка или многоточечная.

История Bluetooth:

Беспроводная технология Bluetooth была названа в честь датского викинга и короля Харальда Блатанда, его фамилия в переводе с английского означает «Bluetooth». Ему приписывают объединение Дании и Норвегии, так же как приписывают беспроводную технологию Bluetooth, объединяющую два разрозненных устройства.



Технология Bluetooth возникла в результате задачи, поставленной Ericsson Mobile Communications в 1994 году, по поиску альтернативы использованию кабелей для связи между мобильными телефонами и другими устройствами. В 1998 году компании Ericsson, IBM, Nokia и Toshiba сформировали группу Bluetooth Special Interest Group (SIG), которая опубликовала 1улверсия 1999 года.

Первая версия была стандартной 1.2 со скоростью передачи данных 1 Мбит / с. Вторая версия была 2.0 + EDR со скоростью передачи данных 3 Мбит / с. Третий - 3.0 + HS со скоростью 24 Мбит / с. Последняя версия - 4.0.


Как работает Bluetooth:

Сеть Bluetooth состоит из персональной сети или пикосети, которая содержит от 2 до 8 одноранговых устройств Bluetooth - обычно одно ведущее устройство и до 7 ведомых устройств. Мастер - это устройство, которое инициирует связь с другими устройствами. Главное устройство управляет каналом связи и трафиком между собой и связанными с ним подчиненными устройствами. Подчиненное устройство - это устройство, которое отвечает ведущему устройству. Подчиненные устройства должны синхронизировать время передачи / приема с синхронизацией ведущих. Кроме того, передачами подчиненных устройств управляет главное устройство (т. Е. Главное устройство определяет, когда подчиненное устройство может передавать). В частности, ведомое устройство может начинать свои передачи только во временном интервале, следующем сразу за временным интервалом, в котором оно было адресовано ведущим, или во временном интервале, явно зарезервированном для использования ведомым устройством.

Bluetooth

Последовательность скачкообразной перестройки частоты определяется адресом устройства Bluetooth (BD_ADDR) ведущего устройства. Главное устройство сначала отправляет радиосигнал, запрашивая ответ от конкретных подчиненных устройств в пределах диапазона адресов. Подчиненные реагируют и синхронизируют свою частоту скачков, а также часы с тактовой частотой ведущего устройства.

Скаттернеты создаются, когда устройство становится активным членом более чем одной пикосети. По сути, соседнее устройство разделяет свои временные интервалы между разными пикосетями.

Технические характеристики Bluetooth:
  • Основные характеристики : Он определяет стек протоколов Bluetooth и требования к тестированию и квалификации продуктов на основе Bluetooth.
  • Спецификация профилей : Он определяет модели использования, которые предоставляют подробную информацию о том, как использовать протокол Bluetooth для различных типов приложений.
Основная спецификация состоит из 5 уровней:
  • Радио : Radio определяет требования к радиопередаче - включая характеристики частоты, модуляции и мощности - для приемопередатчика Bluetooth.
  • Слой основной полосы частот : Он определяет физические и логические каналы и типы каналов (голос или данные), определяет различные форматы пакетов, время передачи и приема, управление каналами, а также механизм скачкообразной перестройки частоты (выбор скачка) и адресацию устройства. Он определяет точка-точка или точка-точка многоточечные ссылки. Длина пакета может составлять от 68 бит (сокращенный код доступа) до 3071 бит.
  • LMP- протокол диспетчера каналов (LMP): определяет процедуры установки и текущего управления ссылками.
  • Протокол управления логическим каналом и адаптации (L2CAP): отвечает за адаптацию протоколов верхнего уровня к уровню основной полосы частот.
  • Протокол обнаружения сервисов (SDP): - позволяет устройству Bluetooth запрашивать у других устройств Bluetooth информацию об устройстве, предоставляемых услугах и характеристиках этих услуг.

1ултри уровня составляют модуль Bluetooth, а последние два уровня составляют хост. Интерфейс между этими двумя логическими группами называется интерфейсом хост-контроллера.

Преимущества технологии Bluetooth:
  • Он устраняет проблему радиопомех с помощью техники, называемой скачкообразной перестройкой частоты. Этот метод использует 79 каналов определенной полосы частот, при этом каждое устройство обращается к каналу всего за 625 микросекунд, то есть устройство должно переключаться между передачей и приемом данных из одного временного интервала в другой. Это означает, что передатчики меняют частоту 1600 раз в секунду, а это означает, что большее количество устройств может полностью использовать ограниченный участок радиочастотного спектра. Это гарантирует, что помехи не возникнут, поскольку каждый передатчик будет работать на разных частотах.
  • Энергопотребление микросхемы (состоящей из приемопередатчика) невелико, около 0,3 мВт, что позволяет минимально использовать время автономной работы.
  • Это гарантирует безопасность на битовом уровне. Аутентификация контролируется с помощью 128-битного ключа.
  • Можно использовать Bluetooth как для передачи данных, так и для устного общения, поскольку Bluetooth может поддерживать каналы данных до 3 одинаковых голосовых каналов.
  • Он преодолевает ограничения прямой видимости и индивидуальной связи, как и в другом режиме беспроводной связи, таком как инфракрасный.
Приложения Bluetooth:

Беспроводной настольный компьютер : Все (или большинство) периферийных устройств (например, мышь, клавиатура, принтер, динамики и т. Д.) Подключены к ПК без проводов.

Приложение Bluetooth

Источник изображения - кибериндийский

Лучшая гарнитура : Его можно использовать для использования одной гарнитуры с множеством устройств, включая телефоны, портативные компьютеры, стереосистемы и т. Д.

Приложение Bluetooth

Источник изображения - adcombhs

Автоматическая синхронизация : Эта модель использования использует парадигму скрытых вычислений, которая фокусируется на приложениях, в которых устройства автоматически выполняют определенные задачи от имени пользователя без вмешательства или осведомленности пользователя.

Мультимедийная передача : - Обмен мультимедийными данными, такими как песни, видео, изображения, можно передавать между устройствами с помощью Bluetooth.

Спецификация Bluetooth

Источник изображения - techbuy