Ako bolje razmislite, ispada da nemate pojma kako funkcionira većina funkcija elektroničkih uređaja na koje ste navikli. Pokušat ću popuniti te praznine u nizu edukativnih članaka. Započet će s Bluetoothom, bežičnom tehnologijom bez koje ne može niti jedan pametni telefon. O tome kako se pojavio, zašto je tako nazvan, što je i što će postati u bliskoj budućnosti, pročitajte u ovom materijalu.

Povijest imena Bluetooth

Godine 1998. Intelov inženjer Jim Cardak, kao dio velikog razvojnog tima, radio je na radio tehnologiji kratkog dometa. Komunikacijski sustav koji bi mogao kombinirati računala i mobilne telefone s univerzalnim komunikacijskim protokolom.

Za njezinu tehnologiju izdvojeno je mnogo imena, ali niti jedno nije odgovaralo upravi tvrtke. Neki su bili nekako glomazni, drugi nisu odražavali bit projekta. Tada je Jim Cardak od svog švedskog kolege čuo priču o malom norveškom selu.

Poznat je samo po jednoj antičkoj znamenitosti. Tamo su ugrađeni Jellingovi runski kamenovi.

Sada su od lošeg vremena i vandala zaštićeni izdržljivim staklom iza kojeg se održava stalna temperatura, no više od tisuću godina kamenu su površinu natapale kiše i vjetrovi, pa sada Jelling kamenje malo podsjeća na one spomenike koji bili jednom ovdje.

Najmanju i najstariju od njih podigao je danski kralj Gorm u čast svoje supruge Tyre. Veći kamen djelo je njihovog sina, čije ime, prevedeno na engleski, zvuči kao Harold Bluetooth (Plavozubi). Natpis na njemu glasi "Harald, koji je osvojio cijelu Dansku i Norvešku, koji je pokrstio Dance."

Priča o gospodaru koji je ujedinio tako različite narode svidjela se Kardaku i odlučio je da bi ime "Bluetooth" bilo dobro kodno ime. Potrebno je nekako nazvati projekt dok traju sporovi. Samo i sve.

Nakon dugih sastanaka i pregovora službeni naziv odlučio napraviti "Personal Area Network" ili PAN (Personal Area Networking), ali tri tjedna prije izlaska, odvjetnici su rekli da ne mogu registrirati zaštitni znak za nešto s tako uobičajenim imenom. Nije preostalo izbora, a protokolu je dodijeljeno tehničko ime - ime drevnog kralja - Bluetooth.


Što se tiče loga, on znači: Harald Bluetooth. "HB", napisano runskom abecedom, spojeno zajedno da bi oblikovalo nešto poput drevnog potpisa.

Prije tisuću godina danski je kralj naredio da se klešu i podignu kamenja u spomen na njegova djela, a stoljeće kasnije njegovo je ime ovjekovječeno na svakom pametnom telefonu.

Bluetooth hardver

Mislim da među čitateljima ovog članka teško da postoji barem jedna osoba koja nikad ne bi koristila Bluetooth, pa se neću zadržavati na tome čemu ova tehnologija služi. Bolje je odmah vam reći kako ispada da se datoteke kreću kao kroz zrak s jednog telefona na drugi.


U početku je Bluetooth bio osiguran zasebnim neupadljivim malim čipom, koji se nije razlikovao od ostalih komponenti zalemljenih na tiskanu ploču telefona.

Međutim, s vremenom je minijaturizacija, potaknuta težnjom za što manjom debljinom telefona i prvih pametnih telefona, natjerala inženjere da stvore čipove koji pod jednim pokrovom kombiniraju Wi-Fi, FM radio i Bluetooth. Dakle, ovi komunikacijski protokoli mogu koristiti jednu antenu, au slučaju kvara puno je lakše zamijeniti jedan čip nego nekoliko zalemljenih po cijeloj ploči.

Ali u modernim pametnim telefonima najvjerojatnije nećete pronaći kombinirani čip bežičnog sučelja.

Danas je uobičajeno integrirati Bluetooth u silicijski kristal koji kombinira procesor, video akcelerator i druge računalne elemente.


Na proizvođaču procesora je hoće li mrežnu funkcionalnost ugraditi izravno u čip ili je izvaditi na zasebnom čipu. Još uvijek možete pronaći zasebne Bluetooth čipove iz MediaTeka u prodaji, ali ovaj pristup rasporedu komponenti postupno postaje stvar prošlosti.

Kako protokol funkcionira

Što se tiče procesa prijenosa, odabirom datoteke u izborniku operativnog sustava aktivirate radio odašiljač koji radi u ograničenom frekvencijskom području oko 2,4 GHz, tzv. ISM - Industrija, znanost i medicina - dio spektra koji je posebno dodijeljen za potrebe raznih visokotehnoloških uređaja.

Bluetooth počinje pratiti sve signale unutar tih ograničenja. Pametni telefon s druge strane radi istu stvar, pokušavajući izolirati poznate pozdravne sekvence od buke smetnje.

Treba imati na umu da je Bluetooth formalno i prijemnik i odašiljač u isto vrijeme, ali čip ne može raditi u oba načina istovremeno. Iznimka je zvuk u bluetooth slušalicama, ali ovaj aspekt tehnologije zaslužuje posebnu priču.

Nakon što se telefoni nađu, počinje prava čarolija. Prvi Bluetooth kontroler preuzima ulogu odašiljača, dok drugi postaje prijemnik. Odašiljač formira poseban uzorak od radiovalova koji se mijenja 1600 puta u sekundi, "skačući" s jedne od dostupnih 79 frekvencija (u rasponu od 2,401 GHz do 2,480 GHz) na drugu gotovo nasumičnim redoslijedom.

Predložak djeluje kao identifikator. Samo uređaji koji su postavljeni na isti predložak moći će dijeliti datoteke. U isto vrijeme, za druge uređaje, odaslane informacije ne razlikuju se od običnih radio smetnji. Na taj način je moguće postići ne samo privatnost, već i nesmetan istovremeni rad više prijamno-odašiljačkih parova, primjerice, u jednoj prostoriji.

Neposredno prije slanja bluetoothom podaci se na određeni način dijele u pakete - podatkovne blokove, popraćeni uputama za sklapanje izvorne datoteke iz njih.

Procesor primatelja obrađuje te pakete, stavlja ih u jednu datoteku i stavlja je u memoriju samo za čitanje uređaja. Ako paket nedostaje, ponovno se traži.


Cijeli ovaj proces traje puno manje vremena nego što je bilo potrebno za čitanje njegovog objašnjenja - obično od nekoliko sekundi do nekoliko minuta. Brzina prijenosa datoteke uglavnom ovisi o njezinoj veličini.

Kratka povijest verzija

Neki od naših čitatelja možda se sjećaju dana kada je Bluetooth prijenos datoteka bio tako težak posao. Jedna zvona mogla se emitirati desetke minuta, a proces je bio popraćen prekidima veze. Bilo je i problema s kompatibilnošću između različitih uređaja (recimo LG i Nokia). Sve je u verzijama. Nijedan proizvod nije savršen od prvog dana. Komunikacijski protokoli se stalno razvijaju i prilagođavaju.

Dakle, Bluetooth 1.0 je bio užasan, a zapravo je bio demo. Srećom, u stvarnom životu gotovo nitko nije imao vremena suočiti se s njim.

Bluetooth 1.1 i 1.2 bili su nešto bolji, ali se suštinski nisu razlikovali od prve verzije. S njima su se programeri uglavnom usredotočili na popravljanje grešaka i poboljšanje stabilnosti protokola.

Tek 10. studenog 2004., kada je Bluetooth 2.0 pušten u promet, tehnologija je postala mainstream. Uvođenjem EDR-a (Enhanced Data Rate), brzine prijenosa podataka dosegle su 2,1 Mbps, a Bluetooth je brzo stekao ogromnu popularnost.


Sljedeći veliki korak naprijed bilo je izdanje Bluetootha 4.0, koji je zapravo kombinirao nekoliko komunikacijskih protokola pod jednim imenom: obični, brzi i niskoenergetski. Posljednji od njih, Bluetooth Low Energy, promoviran je kao idealno rješenje za minijaturne uređaje u eri Interneta stvari, koji nikad nije stigao. Ali ekonomični protokol dobro nam je došao pri izradi slušalica, bežičnih slušalica i narukvica za fitness.

U ovom načinu rada, skeniranje radijskog pojasa ne mora nužno probuditi uređaj. Pametni telefon koji koristi Bluetooth Low Energy može prepoznati, na primjer, slušalice i ostati u kontaktu s njima bez napuštanja stanja pripravnosti.

Osim toga, nove verzije ovog bežičnog protokola osposobljene su za paralelno emitiranje. Ovdje se ne radi o istovremenoj komunikaciji s nekoliko uređaja (to je davno implementirano), već o raspodjeli propusnosti komunikacije između različitih aplikacija.

Budući da je prostor u svakom podatkovnom paketu ograničen, u prošlosti su se za njega natjecale aplikacije koje su željele prenositi podatke putem Bluetootha. S izlaskom Bluetooth 4.0, programeri mogu odrediti sadržaj emitiranih paketa i dati radiju slanje podataka svake aplikacije u zasebnom skupu paketa.

Kao i kod skeniranja, tehnologija vam sada omogućuje podešavanje učestalosti prijenosa paketa zahtjeva, kako biste uspostavili ravnotežu između snage i rada Bluetooth funkcija, kao što je skeniranje ili povezivanje s bežičnim gamepadom.

Sada je najzastupljenija modifikacija Bluetooth 4.2, sa složenijom i sigurnijom procedurom uspostavljanja veze između uređaja od originalne modifikacije.

U prosincu Bluetooth 4.2 navršava tri godine – časnu dob, pa će u nadolazećoj 2018. većina pametnih telefona, barem iz srednjeg i visokog cjenovnog segmenta, imati Bluetooth 5.0 koji je još brži, energetski učinkovitiji i stabilniji.


U usporedbi s verzijom 4.2, novi Bluetooth ima duplo veću maksimalnu brzinu prijenosa podataka - 6,25 MB/s, te znatno veći radijus. Mjerenja u laboratorijskim uvjetima, koja su navedena u karakteristikama protokola, ukazuju na povećanje radijusa komunikacije s 10 na 40 metara u zatvorenom prostoru i s 50 na 200 metara na otvorenom.

Za posebno proždrljive aplikacije i brzi prijenos velikih količina podataka dodan je i način emitiranja s povećanim paketom.

Bluetooth Special Interest Group, trenutni programeri protokola, nastavljaju razvijati Internet of Things i uveli su shemu lančanog povezivanja za njega. Pojednostavljeno, uz Bluetooth 5.0 podaci se mogu prenositi ne samo izravno između pametnog telefona i pametne žarulje, već i putem sustava posrednika – repetitora, koji će biti i ostali elementi pametne kuće.


Srećom, s izdavanjem novih verzija, protokol ne gubi podršku za stare - to se zove povratna kompatibilnost. Tako će Bluetooth 5.0 bez problema uspostaviti vezu s Bluetoothom 3.0, ali će prijenos podataka biti ograničen brzinom mlađeg protokola i, naravno, sve te novosti neće raditi.

Zaključak ili nekoliko riječi o budućnosti protokola

Od 1994. Bluetooth je postao bitan atribut svakog pametnog telefona, bio je tražen u raznim uređajima, od pametnih žarulja do gamepada. No, čini se da je vrhunac popularnosti protokola već prošao.

Barem sve manje koristimo njegovu osnovnu funkcionalnost - prijenos datoteka s uređaja na uređaj bez posrednika.

Malo je vjerojatno da će tehnologija vratiti svoju bivšu popularnost kao sredstvo prijenosa datoteka, barem u onim zemljama gdje postoji brzi internet, ali Bluetooth je i dalje neophodan za druge zadatke.


Sve više i više tvrtki napušta 3,5 mm priključak u svojim pametnim telefonima i nema sumnje da će se slušalice pridružiti novim vodećim modelima putem Bluetootha. Ali hoće li širenje Bluetootha 5.0 dovesti do novog uzleta popularnosti tehnologije, samo će vrijeme pokazati.

Vjerojatno u naše vrijeme nema ljudi koji nisu čuli za Bluetooth tehnologiju. Prilično je stara. Svaki moderni telefon i tablet opremljeni su takvim modulom. No, pitanje što je Bluetooth još uvijek je relevantno i pojavljuje se prilično često.

Unatoč činjenici da danas postoje nove bežične tehnologije koje karakterizira veća brzina prijenosa podataka, Bluetooth je ipak čvrsto zauzeo svoju nišu. To je zbog neospornih prednosti ovog standarda. Da biste ih razumjeli, morate proučiti što je Bluetooth, kako radi i koje značajke ima.

Što je Bluetooth

Ovo je bežična tehnologija. Odnosno, prijenos podataka se vrši putem radio kanala. Bluetooth vam omogućuje stvaranje bežične veze između uređaja, zahvaljujući kojoj možete prenijeti apsolutno sve informacije. Štoviše, ova vam tehnologija omogućuje daljinsko upravljanje uređajima i stvaranje glasovne komunikacije. To vam omogućuje korištenje bežične slušalice, slušalice, kao i daljinsko upravljanje pisačima, skenerima i tako dalje.

Ako riječ Bluetooth prevedemo sa engleskog jezika, onda će značiti "Plavi zub". Programeri su odabrali ovo ime s razlogom. Činjenica je da je 900-ih godina kralj Harald Plavozubi (plavozubi) živio u Danskoj. Uspio je ujediniti Norvešku i Dansku. Po njemu je tehnologija dobila ime.

Zapravo, njegova je zadaća objediniti uređaje za razmjenu informacija i prijenos datoteka. Dakle, što je Bluetooth znate. Sada možemo prijeći na pitanje čemu služi.

Opis i značajke Bluetooth tehnologije: Video

Kako i zašto možete koristiti Bluetooth

Odgovor na pitanje čemu služi Bluetooth je dvosmislen. Uostalom, kao što je gore spomenuto, ova vam tehnologija omogućuje izvođenje različitih funkcija. Naravno, bit je ista - udruživanje uređaja za razmjenu podataka. Ali koji će to podaci biti iu koju svrhu ćete ih prenijeti - to već ovisi o vama.

Na primjer, vozači često koriste bežične slušalice. Ove slušalice imaju ugrađeni Bluetooth adapter. Isti modul je dostupan u telefonu. Zahvaljujući tome, slušalica se povezuje s mobitelom i stvara se glasovna veza. Osim toga, Bluetooth se koristi za daljinsko upravljanje. Na primjer, za ispis pomoću pisača, za upravljanje televizorom ili drugim kućanskim aparatima.

Još jedna funkcija Bluetootha je prijenos zvuka na sustav zvučnika. Ne smije se brkati sa slušalicama. Ovdje postoji nešto drugačija specifikacija. Suština je prebaciti sve zvukove s telefona ili tableta na zvučnike. Postoje dvije takve funkcije:

  • Slušalice.
  • A2DP.

Jedina razlika između njih je što prvi prenosi sve zvukove s telefona, a drugi samo glazbu (stereo zvuk). Kao što već znate, da bi bilo koja funkcija radila, oba povezana uređaja moraju biti opremljena odgovarajućim adapterima. Postavlja se pitanje što je to Bluetooth adapter.

Što je bluetooth modul

Ovo je uređaj koji vam omogućuje korištenje ove funkcije za vlastite potrebe. Bit adaptera je pretvoriti digitalni signal u analogni i prenijeti ga putem radio valova na drugi sličan komunikacijski modul. On pak prima radio valove i pretvara ih u digitalni signal (u podatkovne bajtove).

Za to se koristi radio komunikacija u ISM pojasu. Za ove frekvencije nije potrebna licenca. Drugim riječima, apsolutno svatko ih može koristiti bez kršenja zakona. Osim toga, ova značajka štedi vas od visokih troškova umrežavanja.

Kako izgleda Bluetooth? Sam adapter izgleda kao mala ploča s čipom. Toliko je mali da lako stane u mali USB uređaj, koji je manji od flash pogona.

Sama tehnologija je označena plavom ikonom u obliku tri zuba.

Kako koristiti Bluetooth: Video

Bluetooth brzina prijenosa podataka

Budući da je ova tehnologija prilično stara, treba imati na umu da je od svog nastanka do danas doživjela mnoga poboljšanja i promjene. Na primjer, prva verzija Bluetootha 1.1 bila je ograničena na 721 Kbps. Odnosno, stvarna brzina preuzimanja nije premašila 90 Kbajta.

Bluetooth tehnologija izvorno je razvijena za prijenos podataka i otvoreni je standard za bežičnu komunikaciju dizajniran za razmjenu podataka na kratkim udaljenostima. Podrška za Bluetooth slušalice uobičajena je značajka većine mobilnih telefona, što ovu tehnologiju čini idealnim izborom za zaposlenike koji koriste mobilne telefone kao primarni način komunikacije.

Bluetooth uređaji rade u frekvencijskom pojasu od 2,4 GHz namijenjenom industrijskoj, znanstvenoj i medicinskoj opremi (ISM-Instrument, Scientific i Medicinski). Tu frekvenciju dijele i druge tehnologije, uključujući Wi-Fi žarišne točke, bežične bežične telefone, amaterske radije i druge uređaje. Budući da različite tehnologije koriste iste radijske frekvencije, postoji mogućnost sukoba između ovih uređaja. Detaljnije, Bluetooth tehnologija radi na frekvencijama od 2,402 GHz do 2,480 GHz. Ovaj frekvencijski spektar je podijeljen na 79 kanala od 1 MHz. Tijekom rada, Bluetooth slušalice se prebacuju između 79 kanala 1600 puta u sekundi u pseudo-slučajnom nizu dogovorenom samo između prijemnika i odašiljača.

Bluetooth slušalice rade u kombinaciji s telefonom, Bluetooth USB modulom ili drugim uređajem koji se naziva audio pristupnik. Prijenos informacija između slušalica i audio pristupnika može se dogoditi tek nakon što se jedan uređaj poveže s drugim, što se naziva proces uparivanja. Tijekom uparivanja, uređaji koordiniraju stvaranje 128-bitnih autentifikacijskih kodova i šifriranje sadržaja.

Prilagodljivo skakanje frekvencije

Plantronics Bluetooth slušalice koriste frekvencijsko skakanje kako bi smanjile učinak smetnji zbog dijeljenja istog frekvencijskog spektra s drugim korisnicima. Kada dođe do smetnji, Bluetooth slušalice bilježe frekvenciju na kojoj se javljaju i uklanjaju je iz niza skokova. Ovaj sustav radi dobro s jednom ili dvije pristupne točke Wi-Fi 802.11 u blizini, iako može doći do kratkih smetnji. Kada postoji više od dvije Wi-Fi pristupne točke u istom području, Bluetooth slušalice moraju raditi sa znatno smanjenim brojem kanala, što povećava učestalost smetnji.

Udaljenost i snaga

Bluetooth standard definira tri klase snage odašiljača. Većina konvencionalnih slušalica pripada klasi 2, koja pruža dobru ravnotežu performansi, prihvatljivu radnu udaljenost, uštedu baterije i manje smetnji s drugim uređajima. Plantronics također nudi uređaje klase 1, koji omogućuju značajno veću radnu udaljenost. Plantronics slušalice klase 1 imaju prednosti prilagodljive kontrole snage - rade na snazi ​​klase 1 kada su uparene s pristupnikom klase 1 ili kada je potrebna udaljenost klase 1. Kada je potrebna manja udaljenost ili kada su uparene s pristupnikom za zvuk klase 2 , njihova snaga odašiljača smanjena je na klasu 2.

Sigurnost

Kada mobilni korisnici slobodno lutaju i komuniciraju bilo kada i bilo gdje, sigurnost i zaštita osobnih podataka iznimno je važna. Bluetooth tehnologija ima nekoliko sigurnosnih slojeva koji su osmišljeni kako bi osobna komunikacija bila tajna.

  • Bluetooth uređaji međusobno se povezuju pomoću 128-bitnih autentifikacijskih ključeva. Kombinacija osobnog identifikacijskog broja (PIN) i adrese Bluetooth uređaja omogućuje prepoznavanje Bluetooth uređaja
  • Brzo prebacivanje pojasa implementirano u Bluetooth uređaje pruža dodatni sloj sigurnosti. Umjesto odašiljanja na jednoj frekvenciji u pojasu od 2,4 GHz, Bluetooth uređaji neprestano se prebacuju u pseudo-nasumičnom nizu poznatom samo uparenim uređajima.

Veze pomoću višestrukih pristupnih točaka (Multipoint)

Bluetooth slušalice s tehnologijom Multipoint, spojene na dva audio gatewaya u isto vrijeme, mogu se koristiti s bilo kojom od ovih baza. Takve se slušalice, na primjer, mogu istovremeno upariti s mobilnim telefonom i drugim Bluetooth uređaj UC, koji će korisniku omogućiti jednostavno prebacivanje između dva telefonska sustava pomoću jedne slušalice.

Širokopojasna rješenja

Tehnologija prijenosa širokopojasnog signala pruža odgovor na više širok raspon frekvencije od tradicionalnih telefona, pružajući bogat, realističan glas i multimedijski sadržaj. Budući da povećana propusnost omogućuje prijenos više paketa, obogaćujući zvuk, zauzima više radiofrekvencijskog spektra i brže prazni bateriju. Plantronics slušalice s tehnologijom proširenog spektra omogućuju korisnicima da odaberu standardnu ​​kvalitetu zvuka kada je potrebno maksimiziranje trajanja baterije i gustoće.

Korištenje Bluetootha s računalom

Većina računala ima ugrađeni Bluetooth modul. Nažalost, ovi moduli imaju puno razlika u dizajnu i značajkama. Većina njih ne podržava sve značajke potrebne za glasovnu komunikaciju. Iz tog razloga, Plantronics Bluetooth slušalice dizajnirane za PC aplikacije dolaze s Bluetooth USB adapterima koji podržavaju bežičnu glasovnu komunikaciju i pružaju vrhunsko iskustvo.

Bluetooth (u prijevodu “plavi zub” ili popularno “plavi zub”) jedna je od bežičnih mrežnih tehnologija koja omogućuje razmjenu informacija između različitih uređaja, uključujući osobna računala, prijenosna računala, mobilne telefone, printere, kamere i druge slične proizvode. Bluetooth omogućuje komunikaciju uređaja - maksimalni domet je 100 metara jedan od drugog.

Glavna zadaća Bluetooth tehnologije je prijenos podataka između uređaja bez pomoći žica - osiguravajući ekonomičnu i jeftinu radio komunikaciju između različitih vrsta elektroničkih uređaja.


Princip rada temelji se na korištenju radio valova, a sama Bluetooth tehnologija je mali čip koji je visokofrekventni primopredajnik. Radi na ISM (industrija, znanost i medicina; industrijska, znanstvena i medicinska) frekvencijskom pojasu, budući da te frekvencije ne zahtijevaju licencu za korištenje - besplatne su za korištenje u cijelom svijetu (iznimke: Francuska i Španjolska).

Temeljni princip izgradnje mreža temeljenih na Bluetoothu je metoda širenja spektra s frekvencijskim skakanjem (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). Metoda FHSS je jednostavna za implementaciju - pruža otpornost na širokopojasne smetnje, a oprema je jeftina.

Odašiljač razbija podatke u pakete i šalje ih pomoću pseudoslučajnog algoritma, u kojem se nosiva frekvencija (uzorak) mijenja 1600 puta u sekundi i poprima vrijednost jedne od 79 podfrekvencija. Redoslijed prebacivanja između frekvencija za svaku vezu je pseudoslučajan i poznat samo odašiljaču i prijamniku.


Nekoliko uređaja povezanih putem Bluetootha formira takozvani pikonet (Piconet) - skup od dva do osam uređaja koji rade na istom predlošku. Unutar piconeta, jedan od uređaja je glavni, a drugi podređeni. Bluetooth tehnologija može podržati nekoliko podređenih uređaja - do maksimalno sedam. Master je korisnički uređaj koji inicira komunikaciju. Također kontrolira rad uređaja u piconetu.

Bluetooth vam omogućuje prijenos glasa i podataka. Glas se prenosi preko tri audio kanala brzinom od 64 Kbps svaki. Brzina prijenosa podataka je približno 720 Kbps u asimetričnom i 420 Kbps u potpuno simetričnom ili potpuno dupleksnom (dvosmjernom) načinu. "Plavi zub" može raditi na relativno malim udaljenostima. Prema specifikacijama (verzije 1.1 i 1.2) ima dvije klase adaptera: klasa 1 (klasa A) podržava udaljenosti do 100 metara, a klasa 2 (klasa B) radi unutar 10 metara (još uvijek najčešća klasa među specifikacijama ) .

Trenutno najnovija Bluetooth specifikacija ima indeks 4.0. Bluetooth SIG odobrio je specifikaciju 30. lipnja 2010. Bluetooth low energy protokol podržava prijenos podataka kao što su temperatura, tlak, vlaga, senzori brzine i dr. Na temelju ovog standarda mogu se prenositi informacije na različite uređaje: mobilne telefone, osobna računala, pametne telefone i druge slične mobilne proizvode.


Također, Bluetooth tehnologija može se primijeniti u raznim područjima mobilnog života. Možete ga jednostavno koristiti u sljedeće svrhe:

  • Za automatsku sinkronizaciju između uređaja. Na primjer, čim unesete nove podatke u adresar na prijenosnom računalu, automatski se ažuriraju odgovarajući unosi na stolnom računalu i obrnuto
  • Za automatsku sigurnosnu sinkronizaciju. Primjer bi bila ova situacija: upravitelj je promijenio vaš akcijski plan dok ste na odmoru. Uredsko računalo šalje promjene na vaš mobilni uređaj, koji se automatski povezuje s prijenosnim računalom i prenosi izmijenjeni raspored
  • Za korištenje vašeg prijenosnog računala kao zvučnika. Spajanjem bežičnih slušalica s prijenosnim računalom možete ih koristiti u uredu, automobilu ili kod kuće
  • Povezivanje svih sudionika u razmjeni informacija. Dok ste na bilo kojem poslovnom događaju, možete brzo razgovarati o pitanju interesa sa svim njegovim sudionicima. Osim toga, možete daljinski obavljati upravljačke funkcije. Na primjer, uključite projektor
  • Za prijenos raznih multimedijskih sadržaja s bilo kojeg mjesta. Kamera se povezuje s telefonom (bežično), a vi dodajete komentare pomoću tipkovnice na telefonu ili laptopu. Fotografije i tekst šaljemo primatelju

Sve gore navedeno samo je mali dio mogućnosti korištenja Bluetooth bežične tehnologije. Sada već postoje takve egzotične opcije kao što je ugradnja modula temeljenih na ovoj tehnologiji u pisače, memorijske kartice i razne druge uređaje.

U bliskoj budućnosti Bluetooth tehnologija će se, osim u mobitele, pametne telefone i druge povezane uređaje, ugrađivati ​​čak iu kućanske aparate. Treba samo zamisliti: TV, usisivač, hladnjak, mikrovalna i ostalo kućanskih aparata može se kontrolirati pametnim telefonom - baš kao i univerzalnim daljinskim upravljačem. Osim toga, trenutno se razvijaju alternativna rješenja koja bi trebala ozbiljno konkurirati tzv. "plavom zubu", a možda i nadmašiti ovu tehnologiju.

Trenutno se Bluetooth sučelje naširoko koristi u osobnim računalima, mobilnim telefonima i mnogim drugim digitalnim uređajima. Naravno, s vremena na vrijeme korisnici se suočavaju s raznim problemima. U većini slučajeva nije tako teško razumjeti uzroke problema - za to je dovoljno znati osnovne principe rada ovog sučelja. U ovom članku, strukturiranom u obliku odgovora na često postavljana pitanja, predstavljamo najviše važna informacija u vezi s Bluetooth sučeljem.

Što je Bluetooth?

Bluetooth je bežično sučelje kratkog dometa koje su 1994. stvorili inženjeri švedske tvrtke Ericsson. Godine 1998. Ericsson, IBM, Intel, Nokia i Toshiba osnovali su Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), koja nastavlja razvijati i promovirati ovu tehnologiju do danas. Nakon toga su mnoge tvrtke postale članice Bluetooth SIG-a: prošle godine njihov je broj premašio 13 tisuća.

Glavne prednosti Bluetootha u usporedbi s konkurentskim rješenjima su niska potrošnja energije i niska cijena primopredajnika, što omogućuje njegovu upotrebu čak iu malim uređajima s minijaturnim baterijama. Osim toga, proizvođači opreme ne moraju plaćati naknade za korištenje Bluetooth sučelja u svojim proizvodima. Naravno, i ovaj je faktor pridonio širokoj upotrebi ovog sučelja.

Čemu služi Bluetooth?

Glavna svrha Bluetootha je stvaranje tzv. osobnih mreža (Private Area Networks, PAN), koje pružaju mogućnost razmjene podataka između onih koji se nalaze u blizini (unutar iste kuće, prostora, vozilo itd.) stolna i prijenosna računala, periferne i mobilne uređaje itd.

Opcije topologije Piconeta

Koliko se uređaja može povezati putem Bluetootha?

Koristeći Bluetooth, možete spojiti dva ili više uređaja odjednom. U prvom slučaju, veza se provodi prema shemi "point-to-point", u drugom - prema shemi "point-to-multipoint". Bez obzira na korištenu shemu, jedan od uređaja je glavni, a ostali su podređeni. Master postavlja predložak koji će koristiti svi slave i sinkronizira njihov rad. Ovako povezani uređaji čine pikonet. Unutar jednog pikoneta mogu se kombinirati jedan glavni i do sedam podređenih uređaja. Osim toga, dopušteno je imati dodatne slave uređaje (više od sedam) u piconetu, koji imaju status blokirani (parkirani): ne sudjeluju u razmjeni podataka, ali su sinkronizirani s master uređajem.

Nekoliko piconeta može se kombinirati u distribuiranu mrežu (scatternet). Da bi to učinio, uređaj koji radi kao podređeni uređaj u jednom pikonetu mora djelovati kao glavni u drugom (pogledajte drugi dijagram). U isto vrijeme, piconeti koji su dio iste distribuirane mreže nisu međusobno sinkronizirani i koriste različite predloške.

Topologija distribuirane mreže koja kombinira nekoliko piconeta

Maksimalni broj piconeta u distribuiranoj mreži ne može premašiti deset. Dakle, distribuirana mreža omogućuje kombiniranje ukupno do 71 uređaja.

Kako se podaci prenose?

Podaci se prenose radio kanalom u frekvencijskom području od 2,4-2,4835 GHz metodom pseudoslučajnog ugađanja radne frekvencije (Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS). Ovaj raspon je podijeljen na 79 kanala, od kojih svaki zauzima širinu pojasa od 1 MHz. Neiskorištene (zaštitne) trake nalaze se u gornjem i donjem dijelu asortimana. Za prijenos podataka koristi se Gaussova fazna modulacija koja uključuje promjenu nosive frekvencije tijekom vremena u skladu s Gaussovom krivuljom, čime je moguće ograničiti spektar emitiranog signala.

Razmjena podataka se odvija unutar vremenskih intervala (time slot) u dužini od 625 μs. Nakon prijenosa svakog slota, vrši se prijelaz na drugi frekvencijski kanal. Na sloju veze podaci se razmjenjuju u paketima, od kojih svaki može biti duljine od jednog do pet slotova. Neki se utori mogu rezervirati za sinkrone kanale (koji se koriste za prijenos strujanja podataka). Dakle, paralelno sa sinkronim podacima mogu se prenositi i asinkroni podaci.

Bluetooth specifikacija predviđa dvije vrste komunikacije: sinkronu vezu usmjerenu (Synchronous Connection-Oriented, SCO) i asinkronu vezu bez veze (Asynchronous Connection-Less, ACL). Prva opcija se koristi za organiziranje kanala od točke do točke između glavnog i podređenog uređaja. Drugi se koristi za komunikaciju točka-više točaka između glavnog i svih podređenih uređaja ovog pikoneta.

Što su Bluetooth klase?

Ovisno o snazi ​​i efektivnom dometu, Bluetooth primopredajnici se dijele u tri klase (vidi tablicu). Najčešća opcija, koja se koristi u većini mobilnih elektroničkih uređaja i računala koja se trenutno proizvode, su Bluetooth primopredajnici klase 2. Sustavi male snage klase 3 opremljeni su medicinskom opremom, a glavni opseg najdugometnijih klasa 1 modules je sustav nadzora i upravljanja industrijskom opremom.

Po čemu se Bluetooth verzije razlikuju?

Ukratko, skup podržanih tehnologija prijenosa podataka, protokola i profila, kao i maksimalne brzine veze. Kako se tehnologija razvija i funkcionalnost mobilnih uređaja proširuje, postaje potrebno unijeti odgovarajuće izmjene i dopune Bluetooth specifikacije. To vam omogućuje implementaciju nove funkcionalnosti, kao i povećanje propusnosti sučelja.

Prva verzija specifikacije (Bluetooth 1.0) odobrena je 1999. godine. Tijekom rada prvih uređaja uočeni su mnogi nedostaci, uključujući probleme unakrsne kompatibilnosti proizvoda različitih proizvođača.

Ubrzo nakon privremene specifikacije (Bluetooth 1.0B), Bluetooth 1.1 je odobren - popravio je greške i eliminirao mnoge nedostatke prve verzije.

Godine 2003. odobrena je osnovna Bluetooth 1.2 specifikacija. Jedna od njegovih ključnih inovacija bilo je uvođenje metode adaptivnog frekvencijskog skakanja proširenog spektra (AFH), koja je bežičnu vezu učinila mnogo otpornijom na elektromagnetske smetnje. Osim toga, bilo je moguće smanjiti vrijeme potrošeno na postupke otkrivanja i povezivanja uređaja.

Još jedno važno poboljšanje u verziji 1.2 bilo je povećanje brzine razmjene podataka na 433,9 Kbps u svakom smjeru kada se koristi asinkrona komunikacija preko simetričnog kanala. U slučaju asimetričnog kanala, propusnost je bila 723,2 Kbps u jednom smjeru i 57,6 Kbps u drugom smjeru.

Osim toga, dodana je poboljšana verzija tehnologije proširenih sinkronih veza (eSCO), koja je poboljšala kvalitetu strujanja zvuka korištenjem mehanizma za ponovno slanje paketa oštećenih u prijenosu.

Krajem 2004. odobrena je osnovna Bluetooth 2.0 + EDR specifikacija. Najvažnija inovacija druge verzije bila je tehnologija Enhanced Data Rate (EDR), zahvaljujući čijem je uvođenju bilo moguće značajno (nekoliko puta) povećati propusnost sučelja. Teoretski, korištenje EDR-a omogućuje vam postizanje brzine prijenosa podataka od 3 Mbps, ali u praksi ta brojka obično ne prelazi 2 Mbps.

Treba napomenuti da EDR nije obavezna značajka za primopredajnike koji su u skladu s Bluetooth 2.0 specifikacijom.

Uređaji opremljeni Bluetooth 2.0 primopredajnicima unazad su kompatibilni s modulima iz prethodnih verzija (1.x). Naravno, brzina prijenosa podataka ograničena je mogućnostima sporijeg uređaja.

Godine 2007. odobrena je osnovna specifikacija Bluetooth 2.1 + EDR. Dodana je napredna tehnologija upita značajki uređaja za dodatno filtriranje popisa prilikom uparivanja. Još jedna inovacija je štedna tehnologija Sniff Subrating koja je značajno (od 3 do 10 puta) povećala vijek trajanja baterije mobilnih uređaja. Također, znatno je pojednostavljena procedura uspostavljanja komunikacije između dva uređaja te je implementirana podrška za NFC veze.

U kolovozu 2008. odobren je Core Specification Addendum (CSA) za specifikacije Bluetooth 2.0 + EDR i Bluetooth 2.1 + EDR. Promjene su usmjerene na smanjenje razine potrošnje energije, povećanje razine zaštite prenesenih podataka i optimizaciju postupaka za identifikaciju i uparivanje Bluetooth uređaja.

U travnju 2009. odobrena je osnovna specifikacija Bluetooth 3.0+HS. Skraćenica HS u ovom slučaju znači High Speed ​​​​- velika brzina. Njegova glavna inovacija je implementacija Generic Alternate MAC/PHY (AMP) tehnologije, koja pruža mogućnost prijenosa podataka brzinama do 24 Mbps. Osim toga, omogućuje korištenje dvaju primopredajnih modula: niskobrzinskog s malom potrošnjom energije i brzog, kompatibilnog sa standardom 802.11. Ovisno o širini emitiranog toka podataka (ili veličini odaslane datoteke), koristi se ili primopredajnik male brzine (do 3 Mbps) ili primopredajnik velike brzine. Ovo smanjuje potrošnju energije kada nisu potrebne visoke brzine prijenosa podataka.

U lipnju 2010. odobrena je osnovna Bluetooth 4.0 specifikacija. Ključne značajke ova inačica - korištenje tehnologije prijenosa podataka s malom potrošnjom energije (low energy technology). Smanjenje potrošnje energije postiže se kako ograničavanjem brzine prijenosa podataka (ne više od 1 Mbit / s), tako i zbog činjenice da primopredajnik ne radi cijelo vrijeme, već se uključuje samo tijekom trajanja razmjene podataka. Korištenje ove tehnologije omogućuje do nekoliko godina autonomnog rada uređaja napajanih malom litijskom baterijom.

Treba napomenuti da je specifikacija Bluetooth 4.0 uglavnom usmjerena na minijaturne digitalne uređaje i razne elektroničke senzore (temperatura, tlak, vlažnost itd.) koji se koriste u medicinskim i industrijskim sustavima daljinskog nadzora.

Što su Bluetooth profili?

Svaki uređaj opremljen Bluetooth sučeljem podržava skup profila koje je odredio njegov proizvođač. Svaki profil pruža podršku za određene značajke (kao što je strujanje datoteka ili medija, mrežna povezanost itd.) koje se mogu omogućiti kada su dva ili više uređaja povezana putem Bluetootha. Dakle, skup profila definira funkcionalnost uređaja koji je dostupan putem Bluetooth veze.

Kako biste omogućili Bluetooth vezu za obavljanje određenog zadatka, i master i slave moraju podržavati odgovarajući profil. Tako je Bluetooth vezom moguće prenijeti popis kontakata s jednog mobitela na drugi samo ako oba uređaja podržavaju OPP (Object Push Profile) profil. Na primjer, za korištenje mobilnog telefona kao bežičnog mobilnog modema, i uređaj i računalo moraju podržavati Dial-up Networking Profile (DUN). Ako je uspostavljena Bluetooth veza između dva uređaja, ali nije moguće izvršiti nikakvu radnju (recimo, prenijeti datoteku), tada vjerojatni uzrok Ovaj problem može biti uzrokovan nedostatkom podrške za odgovarajući profil na jednom od uređaja.

Hijerarhija Bluetooth profila

postoji veliki broj razne Bluetooth profile koji opisuju različite mogućnosti i načine korištenja povezanih uređaja.

Svaki Bluetooth profil mora sadržavati sljedeće podatke:

  • ovisnost o drugim profilima;
  • predloženi format korisničkog sučelja;
  • dijelove niza Bluetooth protokola koji koristi ovaj profil.

Cijela raznolikost profila može se podijeliti u dvije skupine: osnovne i primijenjene. Sljedeće je kratke informacije oko tri osnovna profila:

  • GAP (Generic Access Profile) je generički Bluetooth pristupni profil. Podržavaju ga svi Bluetooth uređaji bez iznimke i služi kao osnova za funkcioniranje svih ostalih profila;
  • SPP (Serial Port Profile) - profil emulacije serijskog porta. Temelji se na GAP profilu i opisuje mehanizam za razmjenu podataka između dva uređaja, sličan onom koji se koristi kada su povezani preko serijskog žičanog sučelja (RS-232, USB, itd.);
  • GOEP (Generic Object Exchange Profile) je generički profil za razmjenu objekata temeljen na GAP-u i SPP-u. Opisuje mehanizam za razmjenu podataka između dva uređaja koji koriste OBEX prijenosni protokol (OBject EXchange) i zahtjeve za prenesene objekte.

Trenutno postoji veliki broj aplikacijskih profila koji pružaju različite funkcije. Zatim ćemo razmotriti samo one koji se najčešće koriste u računalima, periferiji i modernim gadgetima:

  • A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) - omogućuje prijenos dvokanalnog (stereo) audio streama od izvora signala (PC, player, mobilni telefon) do bežičnih stereo slušalica ili drugog uređaja za reprodukciju. Za komprimiranje poslanog toka može se koristiti standardni kodek SBC (Sub Band Codec) ili neki drugi definiran od strane proizvođača uređaja;
  • AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - omogućuje kontrolu standardnih funkcija TV-a, sustava kućnog kina itd. Uređaj koji podržava AVRCP profil može obavljati funkcije bežičnog daljinskog upravljača. Može se koristiti u kombinaciji s A2DP ili VDPT profilima;
  • BIP (Basic Imaging Profile) - pruža mogućnost prijenosa, primanja i pregledavanja slika. Na primjer, omogućuje prijenos digitalnih fotografija s digitalnog fotoaparata u memoriju mobilnog telefona. Moguće je mijenjati veličine i formate prenesenih slika, uzimajući u obzir specifičnosti povezanih uređaja;
  • BPP (Basic Printing Profile) - osnovni profil ispisa koji omogućuje prijenos različitih objekata (tekstualnih poruka, posjetnica, slika itd.) za ispis na uređaju za ispis. Na primjer, na pisaču možete ispisati tekstualnu poruku s mobilnog telefona ili fotografiju s digitalnog fotoaparata. Važna značajka BPP profil je da na uređaju s kojeg se objekt šalje na ispis nije potrebno instalirati poseban upravljački program za korišteni model pisača;
  • DUN (Dial-up Networking Profile) - ovaj profil temeljen na SPP-u povezuje računalo ili drugi uređaj s internetom putem mobilnog telefona, koji u ovom slučaju djeluje kao vanjski modem;
  • FAX (Fax Profile) - omogućuje korištenje vanjskog uređaja (mobilnog telefona ili MFP-a s faks modulom) za primanje i slanje faks poruka s osobnog računala;
  • FTP (File Transfer Profile) - temelji se na GOEP-u i omogućuje prijenos datoteka, kao i pristup datotečnom sustavu povezanog uređaja. Standardni skup naredbi omogućuje vam navigaciju hijerarhijskom strukturom diska povezanog uređaja, kao i kopiranje i brisanje datoteka;
  • GAVDP (opći audio/video distribucijski profil) - omogućuje audio i video streaming od izvora signala do uređaja za reprodukciju. To je osnova za A2DP i VDP profile;
  • HCRP (Hard Copy Cable Replacement Profile) - koristi se kao alternativa kabelskoj vezi između osobnog računala (ili drugog uređaja) i pisača. Za razliku od BPP profila, zahtijeva instalaciju posebnog upravljačkog programa za model pisača koji se koristi;
  • HFP (Hands-Free Profile) - omogućuje povezivanje automobilskih hands-free uređaja s mobilnim telefonom za govornu komunikaciju;
  • HID (Human Interface Device Profile) - opisuje protokole i metode za povezivanje bežičnih ulaznih uređaja (miševa, tipkovnica, joysticka, daljinskih upravljača, itd.) na računalo. HID profil je podržan u brojnim mobilnim telefonima i PDA uređajima, što im omogućuje da se koriste kao bežični daljinski upravljači za kontrolu grafičkog sučelja OS-a ili pojedinačnih aplikacija na računalu;
  • HSP (Headset Profile) - omogućuje povezivanje bežičnih slušalica s mobilnim telefonom ili drugim uređajem. Osim prijenosa audio streama, dostupne su funkcije kao što su biranje, odgovaranje na dolazni poziv, prekid poziva i podešavanje glasnoće;
  • OPP (Object Push Profile) - osnovni profil za slanje objekata (slike, posjetnice i sl.). Na primjer, možete prenijeti popis kontakata s jednog mobilnog telefona na drugi ili fotografiju s pametnog telefona na osobno računalo. Za razliku od FTP-a, OPP profil ne omogućuje pristup datotečnom sustavu povezanog uređaja;
  • PAN (Personal Area Networking Profile) - omogućuje spajanje dva ili više uređaja u lokalna mreža. Na ovaj način možete spojiti nekoliko računala na jedno koje ima pristup internetu. Osim toga, ovaj profil omogućuje udaljeni pristup računalu koje djeluje kao glavni uređaj;
  • SYNC (Profil sinkronizacije) - koristi se zajedno s osnovnim GOEP profilom i sinkronizira osobne podatke (dnevnik, popis kontakata itd.) između dva uređaja (primjerice stolno računalo i mobilni telefon);
  • VDP (Video Distribution Profile) - prenosi video stream s jednog uređaja na drugi.