Bláa ljósið logar, þú ert tengdur töfrum Bluetooth! En hvernig virkar það?
Bluetooth er a þráðlaust tæknistaðall sem gerir tækjum kleift að hafa samskipti innan skamms sviðs (UHF útvarpsbylgjur á ISM bandinu frá 2.4 til 2.485 GHz) byggja upp persónulegt svæðisnet (PAN). Það er mikið notað fyrir farsíma eins og heyrnartól og hátalara, sem gefur getu til að hafa samskipti og átta sig á fjölbreyttu forriti.
Við skulum skoða söguna og tæknina á bak við þennan ótrúlega þráðlausa staðal.
Að skilja Bluetooth tækni
Hvað er Bluetooth?
Bluetooth er þráðlaus tæknistaðall sem gerir tækjum kleift að eiga samskipti sín á milli á stuttum sviðum og byggja upp persónulegt svæðisnet (PAN). Það er mikið notað til að skiptast á gögnum á milli fastra tækja og farsíma, sem gefur þeim getu til að hafa samskipti og átta sig á fjölmörgum forritum. Bluetooth tækni notar útvarpsbylgjur í tíðni 2.4 GHz band, sem er takmarkað tíðnisvið sem er frátekið fyrir iðnaðar-, vísinda- og læknisfræðilegar (ISM) forrit.
Hvernig virkar Bluetooth?
Bluetooth tækni felur í sér að gögn eru send og móttekin þráðlaust á milli tækja sem nota útvarpsbylgjur. Tæknin notar stöðugan straum gagna, sem er send ósýnilega í gegnum loftið. Dæmigert drægni fyrir Bluetooth-tæki er um 30 fet, en það getur verið mismunandi eftir tækinu og umhverfinu.
Þegar tvö Bluetooth-virk tæki eru innan seilingar hvors annars þekkja þau og velja hvort annað sjálfkrafa, ferli sem kallast pörun. Þegar þau hafa verið pöruð geta tækin átt samskipti sín á milli alveg þráðlaust.
Hverjir eru kostir Bluetooth?
Bluetooth tækni býður upp á nokkra kosti, þar á meðal:
- Einfaldleiki: Bluetooth tækni er auðveld í notkun og gerir tækjum kleift að eiga samskipti sín á milli án þess að vera með víra eða snúrur.
- Færanleiki: Bluetooth tæknin er hönnuð til að hafa þráðlaus samskipti milli færanlegra tækja, sem gerir hana tilvalin til notkunar á ferðalögum.
- Öryggi: Bluetooth tækni gerir ökumönnum kleift að tala handfrjálst í farsímanum, sem gerir það öruggara að keyra.
- Þægindi: Bluetooth tækni gerir notendum kleift að hlaða niður myndum úr stafrænu myndavélunum sínum eða tengja mús við spjaldtölvuna sína án víra eða snúra.
- Samtímis tengingar: Bluetooth tækni gerir mörgum tækjum kleift að tengjast hvert öðru samtímis, sem gerir það mögulegt að hlusta á tónlist í heyrnartólum ásamt því að nota lyklaborð og mús.
orðsifjafræði
Enkvædd útgáfa af skandinavísku fornnorrænu nafni
Orðið „Bluetooth“ er anglicized útgáfa af skandinavíska fornnorræna nafngiftinni „Blátǫnn,“ sem þýðir „blátönn“. Nafnið var valið af Jim Kardach, fyrrverandi Intel verkfræðingi sem vann að þróun Bluetooth tækni. Kardach valdi nafnið til að gefa til kynna að Bluetooth tækni sameinaði á sama hátt ólík tæki, rétt eins og Haraldur konungur sameinaði danska ættbálka í eitt konungsríki á 10. öld.
Frá geðveikri heimaspuna hugmynd til almennrar notkunar
Nafnið „Bluetooth“ var ekki afleiðing náttúrulegrar þróunar, heldur röð atvika sem leiddu til byggingar vörumerkis. Að sögn Kardach var hann í viðtali að horfa á heimildarmynd frá History Channel um Harald Bluetooth þegar honum datt í hug að nefna tæknina eftir honum. Nafnið var sett á markað á þeim tíma þegar vefslóðir voru stuttar og stofnandi Robert viðurkenndi að „Bluetooth“ væri einfaldlega fínt.
Frá Googol til Bluetooth: Skortur á fullkomnu nafni
Stofnendur Bluetooth lögðu upphaflega til nafnið „PAN“ (Personal Area Networking), en það vantaði ákveðinn hring. Þeir töldu einnig stærðfræðilega hugtakið „googol“ sem er númer eitt og fylgt eftir með 100 núllum, en það var talið of stórt og ólýsanlegt. Núverandi forstjóri Bluetooth SIG, Mark Powell, ákvað að „Bluetooth“ væri hið fullkomna nafn vegna þess að það endurspeglaði gríðarlega flokkun og persónulegan netgetu tækninnar.
Stafsetningarvillan fyrir slysni sem festist
Nafnið „Bluetooth“ var næstum stafað „Bluetoo“ vegna skorts á tiltækum vefslóðum, en stafsetningunni var breytt í „Bluetooth“ til að fá algengari stafsetningu. Stafsetningin var einnig vísbending um nafn danska konungsins, Harald Blåtand, en eftirnafn hans þýðir „blá tönn“. Stafsetningarvillan var afleiðing af töframennsku sem drap á upprunalega nafninu og leiddi af sér nýtt nafn sem var grípandi og auðvelt að muna. Fyrir vikið varð stafsetningarvillan fyrir slysni opinbert heiti tækninnar.
Saga Bluetooth
Leitin að þráðlausri tengingu
Saga Bluetooth nær aftur árþúsundir, en leitin að þráðlausri tengingu hófst seint á tíunda áratugnum. Árið 1990 hóf Ericsson, sænskt fjarskiptafyrirtæki, verkefni sem ætlað var að tilgreina þráðlausa einingu fyrir persónulega stöð (PBA). Að sögn Johan Ullman, tæknistjóra Ericsson Mobile í Svíþjóð á þeim tíma, var verkefnið kallað „Bluetooth“ eftir Harald Gormsson, látinn konung Danmerkur og Noregs sem var þekktur fyrir hæfileika sína til að sameina fólk.
Fæðing Bluetooth
Árið 1996 var Hollendingur að nafni Jaap Haartsen, sem starfaði hjá Ericsson á þeim tíma, falið að leiða hóp verkfræðinga til að kanna hagkvæmni þráðlausrar tengingar. Teymið komst að þeirri niðurstöðu að hægt væri að ná nógu háum gagnahraða með fullnægjandi orkunotkun fyrir farsíma. Rökrétt skref var að ná því sama fyrir fartölvur og síma á viðkomandi mörkuðum.
Árið 1998 opnaði iðnaðurinn til að leyfa hámarks samvinnu og samþættingu uppfinninga og Ericsson, IBM, Intel, Nokia og Toshiba gerðust aðilar að Bluetooth Special Interest Group (SIG), með samtals 5 einkaleyfi opinberað.
Bluetooth í dag
Í dag hefur Bluetooth tækni knúið þráðlausa iðnaðinn áfram, með krafti til að tengja tæki óaðfinnanlega og þráðlaust. Hámarks orkunotkun er lítil, sem gerir það hagkvæmt fyrir notkun í fjölmörgum tækjum. Innleiðing Bluetooth tækni í fartölvur og síma hefur opnað nýja markaði og iðnaðurinn heldur áfram að leyfa hámarks samvinnu og samþættingu uppfinninga.
Frá og með 2021 eru yfir 30,000 einkaleyfi tengd Bluetooth tækni og Bluetooth SIG heldur áfram að endurskoða og uppfæra tæknina til að mæta þörfum raftækjamarkaðarins fyrir neytendur.
Bluetooth-tengingar: Öruggar eða ekki?
Bluetooth öryggi: Það góða og það slæma
Bluetooth tækni hefur gjörbylt því hvernig við tengjum tæki okkar. Það gerir okkur kleift að skiptast á gögnum þráðlaust, án þess að þurfa snúrur eða beinar tengingar. Þessi uppfinning hefur gert hversdagslegar athafnir okkar einstaklega þægilegar, en henni fylgir líka ógnvekjandi þáttur - hættan á að slæmir leikarar hlera Bluetooth merki okkar.
Hvað getur þú gert með Bluetooth?
Að tengja tæki þráðlaust
Bluetooth tækni gerir þér kleift að tengja mismunandi tæki þráðlaust og útilokar þörfina fyrir snúrur og snúrur. Þetta þýðir að þú getur upplifað óaðfinnanlegri og þægilegri leið til að tengja tæki. Sum tæki sem hægt er að tengja í gegnum Bluetooth eru:
- smartphones
- Tölvur
- Prentarar
- Mýs
- hljómborð
- Heyrnartól
- hátalarar
- myndavél
Flytja gögn
Bluetooth tækni gerir þér einnig kleift að flytja gögn þráðlaust á milli tækja. Þetta þýðir að þú getur fljótt og auðveldlega deilt skjölum, myndum og öðrum skrám án þess að þurfa snúrur eða nettengingu. Sumar leiðir til að nota Bluetooth fyrir gagnaflutning eru:
- Að para símann þinn við tölvuna þína til að flytja skrár
- Að tengja myndavélina við símann til að deila myndum strax
- Að tengja snjallúrið þitt við símann þinn til að fá tilkynningar og stjórna tækinu þínu
Að bæta lífsstíl þinn
Bluetooth tækni hefur gert það auðveldara að bæta lífsstíl þinn á ýmsa vegu. Til dæmis:
- Heilsu- og líkamsræktarforrit geta notað Bluetooth til að rekja æfingar og heilsuupplýsingar þínar og veita þér betri skilning á heilsu þinni og vellíðan.
- Hægt er að stjórna snjallheimilum með Bluetooth, sem gerir þér kleift að stjórna ljósunum þínum, hitastilli og öðrum tækjum úr símanum þínum.
- Bluetooth-virk heyrnartæki geta streymt hljóð beint úr símanum þínum og bætt gæði hlustunarupplifunar þinnar.
Viðhalda eftirliti
Bluetooth tækni gerir þér einnig kleift að halda stjórn á tækjunum þínum á ýmsa vegu. Til dæmis:
- Þú getur notað Bluetooth til að fjarstýra lokara myndavélarinnar þinnar, sem gerir þér kleift að taka myndir úr fjarlægð.
- Þú getur notað Bluetooth til að stjórna sjónvarpinu þínu, sem gerir þér kleift að stilla hljóðstyrkinn og skipta um rás án þess að þurfa að standa upp úr sófanum.
- Þú getur notað Bluetooth til að stjórna hljómtæki bílsins, sem gerir þér kleift að streyma tónlist úr símanum þínum án þess að þurfa að snerta tækið.
Á heildina litið er Bluetooth tæknin fjölhæft og gagnlegt tæki sem hægt er að nota á margvíslegan hátt til að bæta líf okkar. Hvort sem þú vilt tengja tæki, flytja gögn eða halda stjórn á tækjunum þínum, þá býður Bluetooth upp á góða lausn.
Framkvæmd
Tíðni og litróf
Bluetooth starfar á óleyfisbundnu 2.4 GHz tíðnisviði, sem einnig er deilt með annarri þráðlausri tækni, þar á meðal Zigbee og Wi-Fi. Þessu tíðnisviði er skipt í 79 tilgreindar rásir, hver með 1 MHz bandbreidd. Bluetooth notar dreifð tíðnihoppstækni sem skiptir tiltækum tíðnum í 1 MHz rásir og framkvæmir aðlögunartíðnihopp (AFH) til að forðast truflun frá öðrum tækjum sem starfa á sama tíðnisviði. Bluetooth notar einnig Gaussian frequency-shift-lykla (GFSK) sem mótunarkerfi, sem er sambland af quadrature phase-shift-lykli (QPSK) og frequency-shift-lykli (FSK) og er sagt veita tafarlausar tíðnibreytingar.
Pörun og tenging
Til að koma á Bluetooth-tengingu milli tveggja tækja verður fyrst að para þau. Pörun felur í sér að skiptast á einstöku auðkenni sem kallast tengilykill á milli tækjanna. Þessi tengilykill er notaður til að dulkóða gögn sem send eru á milli tækjanna. Pörun er hægt að hefja með hvoru tækinu, en annað tæki verður að virka sem upphafsmaður og hitt sem viðbragðsaðili. Þegar þau hafa verið pöruð geta tækin komið á tengingu og myndað piconet, sem getur innihaldið allt að sjö virk tæki í einu. Í kjölfarið getur frumkvöðullinn komið á tengingum við önnur tæki og myndað dreifikerfi.
Gagnaflutningur og stillingar
Bluetooth getur flutt gögn í þremur stillingum: rödd, gögn og útsending. Raddstilling er notuð til að senda hljóð á milli tækja, eins og þegar Bluetooth heyrnartól eru notuð til að hringja. Gagnastilling er notuð til að flytja skrár eða önnur gögn á milli tækja. Útsendingarstilling er notuð til að senda gögn til allra tækja innan seilingar. Bluetooth skiptir hratt á milli þessara stillinga eftir því hvers konar gögn eru flutt. Bluetooth veitir einnig framsenda villuleiðréttingu (FEC) til að bæta áreiðanleika gagna.
Hegðun og óljós
Bluetooth-tæki eiga aðeins að hlusta og taka á móti gögnum þegar nauðsyn krefur til að létta álagi á netinu. Hins vegar getur hegðun Bluetooth-tækja verið nokkuð óljós og getur verið mismunandi eftir tækinu og útfærslu þess. Lestur kennsluleiðbeiningar um Bluetooth-útfærslu gæti hjálpað til við að skýra eitthvað af óljósinu. Bluetooth er sértæk tækni, sem þýðir að það þarf ekki miðlægan aðila til að starfa. Bluetooth-tæki geta náð beint hvert í annað án þess að þurfa rofa eða bein.
Tæknilýsing og eiginleikar Bluetooth
Samvirkni og eindrægni
- Bluetooth fylgir setti tækniforskrifta sem þróaðar eru af Bluetooth Special Interest Group (SIG) til að tryggja samvirkni milli mismunandi tækja.
- Bluetooth er afturábak samhæft, sem þýðir að nýrri útgáfur af Bluetooth geta virkað með eldri útgáfum af Bluetooth.
- Bluetooth hefur gengið í gegnum nokkrar uppfærslur og endurbætur í gegnum tíðina, þar sem núverandi útgáfa er Bluetooth 5.2.
- Bluetooth veitir sameiginlegt snið sem gerir tækjum kleift að deila gögnum og virkni, þar á meðal getu til að heyra hljóð, fylgjast með heilsu og keyra forrit.
Mesh Networking og Dual Mode
- Bluetooth er með sérstakt netkerfi sem gerir tækjum kleift að lifa saman og veita áreiðanlega tengingu yfir stærra svæði.
- Bluetooth Dual Mode veitir tæki leið til að keyra bæði klassískt Bluetooth og Bluetooth Low Energy (BLE) samtímis, sem veitir betri tengingu og áreiðanleika.
- BLE er fáguð útgáfa af Bluetooth sem veitir grunn gagnaflutningsvirkni og er auðveldara fyrir neytendur að tengjast.
Öryggi og auglýsingar
- Bluetooth er með leiðbeiningar sem þróaðar eru af National Institute of Standards and Technology (NIST) til að tryggja öryggi Bluetooth-tenginga.
- Bluetooth notar tækni sem kallast auglýsingar til að leyfa tækjum að uppgötva og tengjast hvert öðru.
- Bluetooth hefur úrelt nokkra eldri eiginleika sem gætu haft áhrif á afturköllun stuðnings við þessa eiginleika í framtíðinni.
Á heildina litið er Bluetooth mikið notuð þráðlaus tækni sem hefur gengist undir margar uppfærslur og endurbætur með tímanum til að veita betri virkni og áreiðanleika. Með úrvali sínu af eiginleikum og forskriftum heldur Bluetooth áfram að vera vinsæll kostur fyrir marga iðkendur og neytendur.
Tæknilegar upplýsingar um Bluetooth tækni
Bluetooth arkitektúr
Bluetooth arkitektúrinn samanstendur af kjarna sem er skilgreindur af Bluetooth SIG (Special Interest Group) og staðgengill fyrir símtækni sem samþykktur er af ITU (International Telecommunication Union). Kjarnaarkitektúrinn samanstendur af stafla sem stýrir alhliða studdu þjónustunni, en símaskiptin stjórnar stofnun, samningaviðræðum og stöðu stjórnarinnar.
Bluetooth vélbúnaður
Bluetooth vélbúnaðurinn er framleiddur með því að nota RF CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) samþættar hringrásir. Helstu tengi Bluetooth vélbúnaðarins eru RF viðmótið og grunnbandsviðmótið.
Bluetooth þjónusta
Bluetooth þjónusta er innifalin í Bluetooth staflanum og er í grundvallaratriðum sett af PDUs (Protocol Data Units) send á milli tækja. Eftirfarandi þjónusta er studd:
- Uppgötvun þjónustu
- Tengingarstofnun
- Samningaviðræður um tengsl
- Gagnaflutningur
- Skipunarstaða
Bluetooth samhæfni
Bluetooth tækni er mikið notuð fyrir persónuleg svæðisnet, sem gerir tækjum kleift að eiga þráðlaus samskipti yfir takmarkaðar vegalengdir. Bluetooth tæki fylgja sett af forskriftum og eiginleikum til að tryggja eindrægni, þar á meðal notkun á einstöku MAC (Media Access Control) vistfangi og getu til að keyra Bluetooth stafla. Bluetooth styður einnig ósamstilltan gagnaflutning og sér um villuleiðréttingu með ARQ og FEC.
Tengist með Bluetooth
Pörunartæki
Að tengja tæki með Bluetooth er einstök og auðveld leið til að tengja tækin þín þráðlaust. Pörun tæki felur í sér að skrá og tengja tvö Bluetooth-tæki, eins og snjallsíma og fartölvu, til að skiptast á gögnum án nokkurra víra. Hér er hvernig á að para tæki:
- Kveiktu á Bluetooth á báðum tækjum.
- Í einu tækinu skaltu velja hitt tækið af listanum yfir tiltæk tæki sem birtist.
- Bankaðu á „Pair“ eða „Connect“ hnappinn.
- Smá kóða er skipt á milli tækjanna til að tryggja að þau séu rétt.
- Kóðinn hjálpar til við að tryggja að tækin séu rétt og ekki tæki einhvers annars.
- Ferlið við að para tæki getur verið mismunandi eftir því hvaða tæki þú notar. Til dæmis getur pörun iPad við Bluetooth hátalara falið í sér annað ferli en að para snjallsíma við fartölvu.
Öryggissjónarmið
Bluetooth-tæknin er þokkalega örugg og kemur í veg fyrir að hægt sé að hlera. Breytingin yfir í útvarpstíðnir kemur í veg fyrir greiðan aðgang að gögnunum sem eru sendar. Hins vegar býður Bluetooth tækni upp á nokkra öryggisáhættu og það er mikilvægt að hafa öryggi í huga þegar hún er notuð. Hér eru nokkur öryggisatriði:
- Takmarka Bluetooth-virkni við sérstakar tegundir tækja og takmarka hvers konar starfsemi er leyfð.
- Taktu þátt í starfsemi sem er leyfð og forðastu þá sem eru ekki.
- Vertu meðvituð um tölvuþrjóta sem gætu reynt að fá óviðkomandi aðgang að tækinu þínu.
- Slökktu á Bluetooth þegar það er ekki í notkun.
- Notaðu alltaf nýjustu útgáfuna af Bluetooth, sem býður upp á betri bandbreidd og öryggiseiginleika.
- Vertu meðvituð um áhættuna af tjóðrun, sem gerir þér kleift að deila nettengingu tækisins með öðrum tækjum.
- Pörun tækja á almenningssvæði getur valdið hættu ef óþekkt tæki birtist á listanum yfir tiltæk tæki.
- Hægt er að nota Bluetooth tækni til að knýja snjalltæki eins og Amazon Echo eða Google Home, sem eru færanleg og hönnuð til að nota á ferðinni, eins og á ströndinni.
Mismunur
Bluetooth vs Rf
Allt í lagi gott fólk, safnað saman og við skulum tala um muninn á Bluetooth og RF. Nú, ég veit hvað þú ert að hugsa, "Hvað í ósköpunum eru þetta?" Jæja, leyfðu mér að segja þér, þær eru báðar leiðir til að tengja rafeindatækin þín þráðlaust, en það er nokkuð mikill munur á þeim.
Í fyrsta lagi skulum við tala um bandbreidd. RF, eða útvarpstíðni, hefur breiðari bandbreidd en Bluetooth. Hugsaðu um það eins og hraðbraut, RF er eins og 10 akreina þjóðvegur á meðan Bluetooth er eins og einn akreina vegur. Þetta þýðir að RF getur séð um fleiri gögn í einu, sem er frábært fyrir hluti eins og að streyma myndbandi eða tónlist.
En hér er gripurinn, RF þarf meira afl til að starfa en Bluetooth. Þetta er eins og munurinn á Hummer og Prius. RF er gas-gúffandi Hummer, en Bluetooth er umhverfisvæni Prius. Bluetooth þarf minna afl til að starfa, sem þýðir að hægt er að samþætta það í smærri tæki eins og heyrnartól eða snjallúr.
Nú skulum við tala um hvernig þeir tengjast. RF notar rafsegulsvið til að senda gögn, en Bluetooth notar útvarpsbylgjur. Þetta er eins og munurinn á töfraþulu og útvarpsútsendingu. RF þarf sérstakan sendi til að virka, en Bluetooth getur tengst beint við tækið þitt.
En ekki telja RF út enn sem komið er, það hefur bragð uppi í erminni. RF getur notað innrauða (IR) tækni til að tengja tæki, sem þýðir að það þarf ekki sérstakan sendi. Þetta er eins og leynilegt handtak á milli tækja.
Að lokum skulum við tala um stærð. Bluetooth er með minni flísastærð en RF, sem þýðir að hægt er að samþætta það í smærri tæki. Þetta er eins og munurinn á risastórum jeppa og smábíl. Hægt er að nota Bluetooth í pínulitlum heyrnartólum en RF hentar betur fyrir stærri tæki eins og hátalara.
Svo þarna hafið þið það gott fólk, munurinn á Bluetooth og RF. Mundu bara að RF er eins og Hummer en Bluetooth er eins og Prius. Veldu skynsamlega.
Niðurstaða
Þannig að Bluetooth er þráðlaus tæknistaðall sem gerir tækjum kleift að eiga samskipti sín á milli innan skamms sviðs.
Það er frábært fyrir persónuleg svæðisnet og þú getur notað það til að gera líf þitt auðveldara. Svo ekki vera hræddur við að kanna alla þá möguleika sem það býður upp á.
Ég er Joost Nusselder, stofnandi Neaera og efnismarkaður, pabbi og elska að prófa nýjan búnað með gítar í hjarta ástríðu minnar, og ásamt teyminu mínu hef ég verið að búa til ítarlegar blogggreinar síðan 2020 til að aðstoða dygga lesendur með upptökur og gítarráð.
