Die blou lig is aan, jy is verbind met die magie van bluetooth! Maar hoe werk dit?
Bluetooth is 'n wireless tegnologiestandaard wat toestelle in staat stel om binne kortafstand te kommunikeer (UHF-radiogolwe in die ISM-band van 2.4 tot 2.485 GHz) die bou van persoonlike area netwerk (PAN). Dit word wyd gebruik vir mobiele toestelle soos kopstukke en luidsprekers, wat die vermoë bied om te kommunikeer en wye reeks toepassings te realiseer.
Kom ons kyk na die geskiedenis en tegnologie agter hierdie wonderlike draadlose standaard.
Verstaan Bluetooth-tegnologie
Wat is Bluetooth?
Bluetooth is 'n draadlose tegnologiestandaard wat toestelle in staat stel om oor 'n kortafstand met mekaar te kommunikeer en 'n persoonlike area netwerk (PAN) te bou. Dit word wyd gebruik vir die uitruil van data tussen vaste en mobiele toestelle, wat hulle die vermoë gee om te kommunikeer en 'n wye reeks toepassings te realiseer. Bluetooth-tegnologie gebruik radiogolwe in die frekwensie band van 2.4 GHz, wat 'n beperkte frekwensiereeks is wat gereserveer is vir industriële, wetenskaplike en mediese (ISM) toepassings.
Hoe werk Bluetooth?
Bluetooth-tegnologie behels die stuur en ontvang van data draadloos tussen toestelle wat radiogolwe gebruik. Die tegnologie gebruik 'n bestendige stroom data, wat onsigbaar deur die lug oorgedra word. Die tipiese reeks vir Bluetooth-toestelle is ongeveer 30 voet, maar dit kan wissel na gelang van die toestel en die omgewing.
Wanneer twee Bluetooth-geaktiveerde toestelle binne bereik van mekaar kom, herken en kies hulle mekaar outomaties, 'n proses wat saambinding genoem word. Sodra dit gepaar is, kan die toestelle heeltemal draadloos met mekaar kommunikeer.
Wat is die voordele van Bluetooth?
Bluetooth-tegnologie bied verskeie voordele, insluitend:
- Eenvoud: Bluetooth-tegnologie is maklik om te gebruik en stel toestelle in staat om met mekaar te kommunikeer sonder om drade of kabels te betrek.
- Draagbaarheid: Bluetooth-tegnologie is ontwerp om draadloos tussen draagbare toestelle te kommunikeer, wat dit ideaal maak vir gebruik wanneer jy reis.
- Veiligheid: Bluetooth-tegnologie stel bestuurders in staat om handvry op hul selfone te praat, wat dit veiliger maak om te bestuur.
- Gerief: Bluetooth-tegnologie stel gebruikers in staat om foto's van hul digitale kameras af te laai of 'n muis aan hul tablet te koppel sonder enige drade of kabels.
- Gelyktydige verbindings: Bluetooth-tegnologie stel verskeie toestelle in staat om gelyktydig aan mekaar te koppel, wat dit moontlik maak om na musiek op 'n headset te luister terwyl jy ook 'n sleutelbord en muis gebruik.
etimologie
Die verengelsde weergawe van 'n Skandinawiese Oudnoorse bynaam
Die woord "Bluetooth" is 'n verengelsde weergawe van die Skandinawiese Oudnoorse bynaam "Blátǫnn", wat "bloutand" beteken. Die naam is gekies deur Jim Kardach, 'n voormalige Intel-ingenieur wat aan die ontwikkeling van Bluetooth-tegnologie gewerk het. Kardach het die naam gekies om te impliseer dat Bluetooth-tegnologie op soortgelyke wyse uiteenlopende toestelle verenig, net soos koning Harald in die 10de eeu Deense stamme in 'n enkele koninkryk verenig het.
Van kranksinnige tuisgesponnen idee tot 'n algemene gebruik
Die naam "Bluetooth" was nie die gevolg van 'n natuurlike evolusie nie, maar eerder 'n reeks gebeure wat gelei het tot die bou van 'n handelsmerk. Volgens Kardach het hy in 'n onderhoud 'n History Channel-dokumentêr oor Harald Bluetooth gekyk toe hy met die idee gekom het om die tegnologie na hom te vernoem. Die naam is bekendgestel in 'n tyd toe URL's kort was, en medestigter Robert het erken dat "Bluetooth" eenvoudig 'n bietjie lekker was.
Van Googol tot Bluetooth: Die gebrek aan 'n perfekte naam
Die stigters van Bluetooth het aanvanklik die naam "PAN" (Personal Area Networking) voorgestel, maar dit het nie 'n sekere ring gehad nie. Hulle het ook die wiskundige term "googol" oorweeg, wat die nommer een is, gevolg deur 100 nulle, maar dit is as te groot en ondenkbaar beskou. Die huidige HUB van Bluetooth SIG, Mark Powell, het besluit dat "Bluetooth" die perfekte naam is omdat dit die geweldige indekserings- en persoonlike netwerkvermoëns van die tegnologie weerspieël.
Die toevallige spelfout wat vasgesteek het
Die naam "Bluetooth" is amper "Bluetoo" gespel weens 'n gebrek aan beskikbare URL's, maar die spelling is verander na "Bluetooth" om 'n meer algemene spelling te verskaf. Die spelling was ook ’n knipoog na die Deense koning se naam, Harald Blåtand, wie se van “bloutand” beteken. Die spelfout was die gevolg van 'n taalkundige towenaar wat die oorspronklike naam uitgemoor het en gelei het tot 'n nuwe naam wat pakkende en maklik was om te onthou. As gevolg hiervan het die toevallige spelfout die amptelike naam van die tegnologie geword.
Die geskiedenis van Bluetooth
Die soeke na 'n draadlose verbinding
Die geskiedenis van Bluetooth dateer millennia terug, maar die soeke na 'n draadlose verbinding het in die laat 1990's begin. In 1994 het Ericsson, 'n Sweedse telekommunikasiemaatskappy, 'n projek begin wat die doel gehad het om 'n draadlose module vir 'n persoonlike basisstasie (PBA) te spesifiseer. Volgens Johan Ullman, destydse uitvoerende hoof van Ericsson Mobile in Swede, is die projek “Bluetooth” genoem na Harald Gormsson, ’n dooie koning van Denemarke en Noorweë wat bekend was vir sy vermoë om mense te verenig.
Die geboorte van Bluetooth
In 1996 is 'n Nederlander genaamd Jaap Haartsen, wat destyds vir Ericsson gewerk het, aangestel om 'n span ingenieurs te lei om die haalbaarheid van 'n draadlose verbinding te bestudeer. Die span het tot die gevolgtrekking gekom dat dit moontlik was om 'n hoë genoeg datatempo te bereik met voldoende kragverbruik vir 'n selfoon. Die logiese stap was om dieselfde vir notaboeke en fone in hul onderskeie markte te bereik.
In 1998 het die bedryf oopgemaak om maksimum samewerking en integrasie van uitvindings toe te laat, en Ericsson, IBM, Intel, Nokia en Toshiba het ondertekenaars geword van die Bluetooth Special Interest Group (SIG), met 'n totaal van 5 patente wat geopenbaar is.
Bluetooth Vandag
Vandag het Bluetooth-tegnologie die draadlose industrie vorentoe gedryf, met die krag om toestelle naatloos en draadloos te verbind. Die maksimum kragverbruik is laag, wat dit lewensvatbaar maak vir gebruik in 'n wye reeks toestelle. Die inkorporering van Bluetooth-tegnologie in notaboeke en fone het nuwe markte geopen, en die bedryf laat steeds maksimum samewerking en integrasie van uitvindings toe.
Vanaf 2021 is daar meer as 30,000 XNUMX patente wat verband hou met Bluetooth-tegnologie, en die Bluetooth SIG gaan voort om die tegnologie te hersien en op te dateer om aan die behoeftes van die verbruikerselektronikamark te voldoen.
Bluetooth-verbindings: Veilig of nie?
Bluetooth-sekuriteit: die goeie en die slegte
Bluetooth-tegnologie het 'n rewolusie in die manier waarop ons ons toestelle verbind, verander. Dit stel ons in staat om data draadloos uit te ruil, sonder die behoefte aan kabels of direkte verbindings. Hierdie uitvinding het ons alledaagse aktiwiteite uiters gerieflik gemaak, maar dit kom ook met 'n skrikwekkende aspek - die gevaar dat slegte akteurs ons Bluetooth-seine sal onderskep.
Wat kan jy met Bluetooth doen?
Koppel toestelle draadloos
Bluetooth-tegnologie laat jou toe om verskillende toestelle draadloos te koppel, wat die behoefte aan kabels en toue uitskakel. Dit beteken dat jy 'n meer naatlose en gerieflike manier kan ervaar om toestelle te koppel. Sommige toestelle wat via Bluetooth gekoppel kan word, sluit in:
- Slimfone
- Rekenaars
- drukkers
- Muise
- Toetsenborden
- Koptelefoon
- sprekers
- Camera
Oordrag van data
Bluetooth-tegnologie laat jou ook toe om data draadloos tussen toestelle oor te dra. Dit beteken dat jy vinnig en maklik dokumente, foto's en ander lêers kan deel sonder die behoefte aan kabels of 'n internetverbinding. Sommige maniere waarop jy Bluetooth vir data-oordrag kan gebruik, sluit in:
- Koppel jou foon met jou rekenaar om lêers oor te dra
- Koppel jou kamera aan jou foon om foto's onmiddellik te deel
- Koppel jou slimhorlosie aan jou foon om kennisgewings te ontvang en jou toestel te beheer
Verbeter jou lewenstyl
Bluetooth-tegnologie het dit makliker gemaak om jou lewenstyl op verskeie maniere te verbeter. Byvoorbeeld:
- Gesondheid- en fiksheidsprogramme kan Bluetooth gebruik om jou oefening- en gesondheidsdata na te spoor, wat jou 'n beter begrip van jou algemene gesondheid en welstand bied.
- Slimhuistoestelle kan via Bluetooth beheer word, sodat jy jou ligte, termostaat en ander toestelle vanaf jou foon kan beheer.
- Bluetooth-geaktiveerde gehoorapparate kan oudio direk vanaf jou foon stroom, wat die kwaliteit van jou luisterervaring verbeter.
Behou beheer
Bluetooth-tegnologie laat jou ook toe om beheer oor jou toestelle op 'n aantal maniere te behou. Byvoorbeeld:
- Jy kan Bluetooth gebruik om jou kamera se sluiter op afstand te beheer, sodat jy foto's van 'n afstand kan neem.
- Jy kan Bluetooth gebruik om jou TV te beheer, sodat jy die volume kan verstel en kanale verander sonder om van die rusbank af op te staan.
- Jy kan Bluetooth gebruik om jou motorstereo te beheer, sodat jy musiek vanaf jou foon kan stroom sonder om aan jou toestel te raak.
In die algemeen is Bluetooth-tegnologie 'n veelsydige en nuttige hulpmiddel wat op 'n verskeidenheid maniere gebruik kan word om ons lewens te verbeter. Of jy nou toestelle wil koppel, data wil oordra of beheer oor jou toestelle wil behou, Bluetooth bied ’n goeie oplossing.
Implementering
Frekwensie en Spektrum
Bluetooth werk in die ongelisensieerde 2.4 GHz-frekwensieband, wat ook deur ander draadlose tegnologieë gedeel word, insluitend Zigbee en Wi-Fi. Hierdie frekwensieband word in 79 aangewese kanale verdeel, elk met 'n bandwydte van 1 MHz. Bluetooth gebruik 'n verspreide-spektrum frekwensie-hop-tegniek wat die beskikbare frekwensies in 1 MHz-kanale verdeel en aanpasbare frekwensie-hop (AFH) uitvoer om steuring van ander toestelle wat in dieselfde frekwensieband werk, te vermy. Bluetooth gebruik ook Gaussiese frekwensieverskuiwingsleuteling (GFSK) as sy modulasieskema, wat 'n kombinasie van kwadratuurfaseverskuiwingsleuteling (QPSK) en frekwensieverskuiwingsleuteling (FSK) is en na bewering onmiddellike frekwensieverskuiwings verskaf.
Koppel en verbind
Om 'n Bluetooth-verbinding tussen twee toestelle te vestig, moet hulle eers gepaar word. Paring behels die uitruil van 'n unieke identifiseerder wat 'n skakelsleutel genoem word tussen die toestelle. Hierdie skakelsleutel word gebruik om data wat tussen die toestelle oorgedra word, te enkripteer. Paring kan deur enige toestel geïnisieer word, maar een toestel moet as die inisieerder en die ander as die reageerder optree. Sodra dit gepaar is, kan die toestelle 'n verbinding tot stand bring en 'n piconet vorm, wat tot sewe aktiewe toestelle op 'n slag kan insluit. Die inisieerder kan daarna verbindings met ander toestelle inisieer, wat 'n verspreidingsnetwerk vorm.
Data-oordrag en modusse
Bluetooth kan data in drie modusse oordra: stem, data en uitsaai. Stemmodus word gebruik vir die oordrag van oudio tussen toestelle, soos wanneer 'n Bluetooth-headset gebruik word om 'n telefoonoproep te maak. Datamodus word gebruik vir die oordrag van lêers of ander data tussen toestelle. Uitsaaimodus word gebruik om data na alle toestelle binne bereik te stuur. Bluetooth wissel vinnig tussen hierdie modusse na gelang van die tipe data wat oorgedra word. Bluetooth bied ook voorwaartse foutkorreksie (FEC) om databetroubaarheid te verbeter.
Gedrag en vaagheid
Bluetooth-toestelle is veronderstel om slegs data te luister en te ontvang wanneer dit nodig is om die las op die netwerk te verlig. Die gedrag van Bluetooth-toestelle kan egter ietwat vaag wees en kan wissel na gelang van die toestel en die implementering daarvan. Die lees van 'n tutoriaal oor Bluetooth-implementering kan help om sommige van die vaaghede op te klaar. Bluetooth is 'n ad hoc-tegnologie, wat beteken dat dit nie 'n gesentraliseerde entiteit vereis om te werk nie. Bluetooth-toestelle kan mekaar direk bereik sonder dat 'n skakelaar of roeteerder nodig is.
Spesifikasies en kenmerke van Bluetooth
Interoperabiliteit en verenigbaarheid
- Bluetooth voldoen aan 'n stel tegniese spesifikasies wat deur die Bluetooth Special Interest Group (SIG) ontwikkel is om interoperabiliteit tussen verskillende toestelle te verseker.
- Bluetooth is agtertoe versoenbaar, wat beteken dat nuwer weergawes van Bluetooth met ouer weergawes van Bluetooth kan werk.
- Bluetooth het mettertyd verskeie opdaterings en verbeterings ondergaan, met die huidige weergawe Bluetooth 5.2.
- Bluetooth bied 'n algemene profiel wat toestelle toelaat om data en funksionaliteit te deel, insluitend die vermoë om oudio te hoor, gesondheid te monitor en toepassings te laat loop.
Maasnetwerk en dubbele modus
- Bluetooth het 'n aparte maasnetwerkprofiel wat toestelle toelaat om saam te bestaan en 'n betroubare verbinding oor 'n groter area te bied.
- Bluetooth Dual Mode bied 'n manier vir toestelle om beide klassieke Bluetooth en Bluetooth Low Energy (BLE) gelyktydig te laat loop, wat beter konnektiwiteit en betroubaarheid bied.
- BLE is 'n verfynde weergawe van Bluetooth wat basiese data-oordragfunksionaliteit bied en makliker is vir verbruikers om aan te koppel.
Sekuriteit en advertensies
- Bluetooth het 'n gids wat deur die Nasionale Instituut vir Standaarde en Tegnologie (NIST) ontwikkel is om die veiligheid van Bluetooth-verbindings te verseker.
- Bluetooth gebruik 'n tegniek genaamd advertensies om toestelle toe te laat om mekaar te ontdek en aan mekaar te koppel.
- Bluetooth het sommige ouer kenmerke opgeskort wat 'n impak kan hê op die onttrekking van ondersteuning vir hierdie kenmerke in die toekoms.
In die algemeen is Bluetooth 'n wyd gebruikte draadlose tegnologie wat mettertyd baie opdaterings en verbeterings ondergaan het om beter funksionaliteit en betroubaarheid te bied. Met sy reeks kenmerke en spesifikasies is Bluetooth steeds 'n gewilde keuse vir baie praktisyns en verbruikers.
Tegniese besonderhede van Bluetooth-tegnologie
Bluetooth argitektuur
Die Bluetooth-argitektuur bestaan uit 'n kern gedefinieer deur die Bluetooth SIG (Special Interest Group) en 'n plaasvervanger vir telefonie wat deur die ITU (International Telecommunication Union) aangeneem is. Die kernargitektuur bestaan uit 'n stapel wat die universeel ondersteunde dienste bestuur, terwyl die telefonievervanging die vestiging, onderhandeling en status van die opdrag bestuur.
Bluetooth-hardeware
Die Bluetooth-hardeware word vervaardig met behulp van RF CMOS (komplementêre metaal-oksied-halfgeleier) geïntegreerde stroombane. Die hoofkoppelvlakke van die Bluetooth-hardeware is die RF-koppelvlak en die basisband-koppelvlak.
Bluetooth Dienste
Bluetooth-dienste is by die Bluetooth-stapel ingesluit en is basies 'n stel PDU's (Protocol Data Units) wat tussen toestelle gestuur word. Die volgende dienste word ondersteun:
- Diens Ontdekking
- Verbindingsvestiging
- Verbindingsonderhandeling
- Data-oordrag
- Bevelstatus
Bluetooth-versoenbaarheid
Bluetooth-tegnologie word wyd gebruik vir persoonlike areanetwerke, wat toestelle in staat stel om oor beperkte afstande draadloos te kommunikeer. Bluetooth-toestelle voldoen aan 'n stel spesifikasies en kenmerke om versoenbaarheid te verseker, insluitend die gebruik van 'n unieke MAC (Media Access Control)-adres en die vermoë om die Bluetooth-stapel te laat loop. Bluetooth ondersteun ook asinchroniese data-oordrag en hanteer foutkorreksie met behulp van ARQ en FEC.
Verbind met Bluetooth
Pare-toestelle
Om toestelle met Bluetooth te koppel is 'n unieke en maklike manier om jou toestelle draadloos te koppel. Om toestelle saam te koppel behels die registrasie en koppeling van twee Bluetooth-geaktiveerde toestelle, soos 'n slimfoon en 'n skootrekenaar, om data sonder enige drade uit te ruil. Hier is hoe om toestelle saam te koppel:
- Skakel Bluetooth op albei toestelle aan.
- Op een toestel, kies die ander toestel uit die lys van beskikbare toestelle wat verskyn.
- Tik die "Pair" of "Connect" knoppie.
- 'n Bietjie kode word tussen die toestelle uitgeruil om te verseker dat hulle die regte is.
- Die kode help verseker dat die toestelle die korrekte is en nie iemand anders se toestel nie.
- Die proses om toestelle saam te koppel kan verskil na gelang van die toestel wat jy gebruik. Byvoorbeeld, om 'n iPad met 'n Bluetooth-luidspreker te koppel, kan 'n ander proses behels as om 'n slimfoon met 'n skootrekenaar te koppel.
Veiligheidsoorwegings
Bluetooth-tegnologie is redelik veilig en verhoed toevallige afluistering. Die verskuiwing na radiofrekwensies verhoed maklike toegang tot die data wat versend word. Bluetooth-tegnologie bied egter sekere sekuriteitsrisiko's, en dit is belangrik om veiligheid in gedagte te hou wanneer dit gebruik word. Hier is 'n paar sekuriteitsoorwegings:
- Beperk Bluetooth-aktiwiteite tot spesifieke soorte toestelle en beperk die soorte aktiwiteite wat toegelaat word.
- Neem deel aan aktiwiteite wat toegelaat word en vermy dié wat nie is nie.
- Wees bewus van kuberkrakers wat dalk probeer om ongemagtigde toegang tot jou toestel te verkry.
- Deaktiveer Bluetooth wanneer dit nie gebruik word nie.
- Gebruik altyd die nuutste weergawe van Bluetooth, wat verbeterde bandwydte en sekuriteitskenmerke bied.
- Wees bewus van die risiko's van tethering, wat jou toelaat om jou toestel se internetverbinding met ander toestelle te deel.
- Om toestelle in 'n publieke area saam te koppel, kan 'n risiko inhou as 'n onbekende toestel in die lys van beskikbare toestelle verskyn.
- Bluetooth-tegnologie kan gebruik word om slimtoestelle soos die Amazon Echo of Google Home aan te dryf, wat draagbaar is en ontwerp is om onderweg gebruik te word, soos by die strand.
Verskille
Bluetooth vs Rf
Goed mense, kom bymekaar en kom ons praat oor die verskil tussen Bluetooth en RF. Nou, ek weet wat jy dink, "Wat de fok is dit?" Wel, laat ek jou vertel, hulle is albei maniere om jou elektroniese toestelle draadloos te koppel, maar hulle het 'n paar redelik groot verskille.
Eerstens, kom ons praat oor bandwydte. RF, of radiofrekwensie, het 'n groter bandwydte as Bluetooth. Dink daaraan soos 'n snelweg, RF is soos 'n 10-baan snelweg terwyl Bluetooth soos 'n eenspoorpad is. Dit beteken dat RF meer data op een slag kan hanteer, wat ideaal is vir dinge soos om video of musiek te stroom.
Maar hier is die vangplek, RF benodig meer krag om te werk as Bluetooth. Dit is soos die verskil tussen 'n Hummer en 'n Prius. RF is die gas-suipende Hummer, terwyl Bluetooth die eko-vriendelike Prius is. Bluetooth benodig minder krag om te werk, wat beteken dat dit in kleiner toestelle soos oordopjes of slimhorlosies geïntegreer kan word.
Kom ons praat nou oor hoe hulle verbind. RF gebruik elektromagnetiese velde om data uit te stuur, terwyl Bluetooth radiogolwe gebruik. Dit is soos die verskil tussen 'n towerspel en 'n radio-uitsending. RF vereis 'n toegewyde sender om te werk, terwyl Bluetooth direk aan jou toestel kan koppel.
Maar moet nog nie RF uittel nie, dit het 'n truuk in die mou. RF kan infrarooi (IR) tegnologie gebruik om toestelle te koppel, wat beteken dit het nie 'n toegewyde sender nodig nie. Dit is soos 'n geheime handdruk tussen toestelle.
Laastens, kom ons praat oor grootte. Bluetooth het 'n kleiner skyfiegrootte as RF, wat beteken dit kan in kleiner toestelle geïntegreer word. Dit is soos die verskil tussen 'n reuse-SUV en 'n kompakte motor. Bluetooth kan in klein oordopjes gebruik word, terwyl RF beter geskik is vir groter toestelle soos luidsprekers.
So daar het julle dit mense, die verskil tussen Bluetooth en RF. Onthou net, RF is soos 'n Hummer, terwyl Bluetooth soos 'n Prius is. Kies sorgvuldig.
Gevolgtrekking
Dus, Bluetooth is 'n draadlose tegnologiestandaard wat toestelle in staat stel om binne 'n kort afstand met mekaar te kommunikeer.
Dit is wonderlik vir persoonlike areanetwerke, en jy kan dit gebruik om jou lewe makliker te maak. Moet dus nie bang wees om al die moontlikhede wat dit bied te verken nie.
Ek is Joost Nusselder, die stigter van Neaera en 'n inhoudsbemarker, pa, en hou daarvan om nuwe toerusting uit te probeer met kitaar in die hart van my passie, en saam met my span skep ek sedert 2020 in-diepte blogartikels om lojale lesers te help met opnames en kitaarwenke.
