Lampu biru menyala, anda disambungkan dengan keajaiban bluetooth! Tetapi bagaimana ia berfungsi?
Bluetooth ialah a wayarles standard teknologi yang membolehkan peranti berkomunikasi dalam jarak dekat (gelombang radio UHF dalam jalur ISM dari 2.4 hingga 2.485 GHz) membina rangkaian kawasan peribadi (PAN). Ia digunakan secara meluas untuk peranti mudah alih seperti set kepala dan pembesar suara, memberikan keupayaan untuk berkomunikasi dan merealisasikan pelbagai aplikasi.
Mari kita lihat sejarah dan teknologi di sebalik piawaian wayarles yang menakjubkan ini.
Memahami Teknologi Bluetooth
Apa itu Bluetooth?
Bluetooth ialah piawaian teknologi wayarles yang membolehkan peranti berkomunikasi antara satu sama lain dalam jarak pendek, membina rangkaian kawasan peribadi (PAN). Ia digunakan secara meluas untuk bertukar-tukar data antara peranti tetap dan mudah alih, memberikan mereka keupayaan untuk berkomunikasi dan merealisasikan pelbagai aplikasi. Teknologi Bluetooth menggunakan gelombang radio dalam kekerapan jalur 2.4 GHz, yang merupakan julat frekuensi terhad yang dikhaskan untuk aplikasi industri, saintifik dan perubatan (ISM).
Bagaimana Bluetooth berfungsi?
Teknologi Bluetooth melibatkan penghantaran dan penerimaan data secara wayarles antara peranti menggunakan gelombang radio. Teknologi ini menggunakan aliran data yang stabil, yang dihantar secara tidak kelihatan melalui udara. Julat biasa untuk peranti Bluetooth adalah sekitar 30 kaki, tetapi ia boleh berbeza-beza bergantung pada peranti dan persekitaran.
Apabila dua peranti berdaya Bluetooth berada dalam julat antara satu sama lain, mereka mengecam dan memilih satu sama lain secara automatik, satu proses yang dipanggil berpasangan. Setelah dipasangkan, peranti boleh berkomunikasi antara satu sama lain sepenuhnya secara wayarles.
Apakah faedah Bluetooth?
Teknologi Bluetooth menawarkan beberapa faedah, termasuk:
- Kesederhanaan: Teknologi Bluetooth mudah digunakan dan membolehkan peranti berkomunikasi antara satu sama lain tanpa melibatkan wayar atau kabel.
- Kemudahalihan: Teknologi Bluetooth direka untuk berkomunikasi secara wayarles antara peranti mudah alih, menjadikannya sesuai untuk digunakan semasa melancong.
- Keselamatan: Teknologi Bluetooth membolehkan pemandu bercakap pada telefon bimbit mereka tanpa tangan, menjadikannya lebih selamat untuk memandu.
- Kemudahan: Teknologi Bluetooth membolehkan pengguna memuat turun foto dari kamera digital mereka atau menyambungkan tetikus ke tablet mereka tanpa sebarang wayar atau kabel.
- Sambungan serentak: Teknologi Bluetooth membolehkan berbilang peranti bersambung antara satu sama lain secara serentak, membolehkan anda mendengar muzik pada set kepala sambil menggunakan papan kekunci dan tetikus.
Etymology
Versi Anglicised of a Scandinavian Old Norse Epithet
Perkataan "Bluetooth" ialah versi bahasa Inggeris dari epitet Scandinavia Old Norse "Blátǫnn," yang bermaksud "bergigi biru." Nama itu dipilih oleh Jim Kardach, bekas jurutera Intel yang bekerja pada pembangunan teknologi Bluetooth. Kardach memilih nama itu untuk membayangkan bahawa teknologi Bluetooth juga menyatukan peranti yang berbeza, sama seperti Raja Harald menyatukan puak Denmark menjadi satu kerajaan pada abad ke-10.
Daripada Idea Insane Homespun kepada Penggunaan Biasa
Nama "Bluetooth" bukanlah hasil daripada evolusi semula jadi, sebaliknya satu siri kejadian yang membawa kepada pembinaan jenama. Menurut Kardach, dalam satu temu bual, dia menonton dokumentari History Channel tentang Harald Bluetooth apabila dia mendapat idea untuk menamakan teknologi itu selepas dia. Nama itu dilancarkan pada masa URL pendek, dan pengasas bersama Robert mengakui bahawa "Bluetooth" agak bagus.
Daripada Googol kepada Bluetooth: Kekurangan Nama Yang Sempurna
Pengasas Bluetooth pada mulanya mencadangkan nama "PAN" (Rangkaian Kawasan Peribadi), tetapi ia tidak mempunyai cincin tertentu. Mereka juga menganggap istilah matematik "googol," yang merupakan nombor satu diikuti dengan 100 sifar, tetapi ia dianggap terlalu luas dan tidak dapat dibayangkan. Ketua Pegawai Eksekutif Bluetooth SIG semasa, Mark Powell, memutuskan bahawa "Bluetooth" adalah nama yang sempurna kerana ia mencerminkan keupayaan pengindeksan dan rangkaian peribadi teknologi yang besar.
Kesalahan Ejaan Yang Tidak Disengajakan
Nama "Bluetooth" hampir dieja "Bluetoo" kerana kekurangan URL yang tersedia, tetapi ejaan telah ditukar kepada "Bluetooth" untuk memberikan ejaan yang lebih biasa. Ejaan itu juga merujuk kepada nama raja Denmark, Harald Blåtand, yang nama belakangnya bermaksud "gigi biru." Kesalahan ejaan itu adalah hasil daripada sihir linguistik yang membunuh nama asal dan menghasilkan nama baharu yang menarik dan mudah diingati. Akibatnya, salah ejaan yang tidak disengajakan menjadi nama rasmi teknologi.
Sejarah Bluetooth
Pencarian untuk Sambungan Wayarles
Sejarah Bluetooth bermula sejak beribu tahun lalu, tetapi usaha untuk sambungan wayarles bermula pada akhir 1990-an. Pada tahun 1994, Ericsson, sebuah syarikat telekomunikasi Sweden, memulakan projek yang ditugaskan dengan tujuan menentukan modul wayarles untuk Stesen Pangkalan Peribadi (PBA). Menurut Johan Ullman, CTO Ericsson Mobile di Sweden pada masa itu, projek itu dipanggil "Bluetooth" sempena Harald Gormsson, raja Denmark dan Norway yang telah mati yang terkenal dengan kebolehannya menyatukan rakyat.
Kelahiran Bluetooth
Pada tahun 1996, seorang lelaki Belanda bernama Jaap Haartsen, yang bekerja untuk Ericsson pada masa itu, telah ditugaskan untuk mengetuai pasukan jurutera untuk mengkaji kebolehlaksanaan sambungan tanpa wayar. Pasukan itu membuat kesimpulan bahawa adalah mungkin untuk mencapai kadar data yang cukup tinggi dengan penggunaan kuasa yang mencukupi untuk telefon bimbit. Langkah logik adalah untuk mencapai perkara yang sama untuk buku nota dan telefon di pasaran masing-masing.
Pada tahun 1998, industri dibuka untuk membenarkan kerjasama maksimum dan penyepaduan ciptaan, dan Ericsson, IBM, Intel, Nokia, dan Toshiba menjadi penandatangan kepada Bluetooth Special Interest Group (SIG), dengan sejumlah 5 paten didedahkan.
Bluetooth Hari Ini
Hari ini, teknologi Bluetooth telah memacu industri wayarles ke hadapan, dengan kuasa untuk menyambungkan peranti dengan lancar dan tanpa wayar. Penggunaan kuasa maksimum adalah rendah, menjadikannya berdaya maju untuk digunakan dalam pelbagai jenis peranti. Penggabungan teknologi Bluetooth ke dalam buku nota dan telefon telah membuka pasaran baharu, dan industri terus membenarkan kerjasama maksimum dan penyepaduan ciptaan.
Sehingga 2021, terdapat lebih 30,000 paten yang berkaitan dengan teknologi Bluetooth, dan Bluetooth SIG terus menyemak dan mengemas kini teknologi untuk memenuhi keperluan pasaran elektronik pengguna.
Sambungan Bluetooth: Selamat atau tidak?
Keselamatan Bluetooth: Baik dan buruk
Teknologi Bluetooth telah merevolusikan cara kami menyambungkan peranti kami. Ia membolehkan kami menukar data secara wayarles, tanpa memerlukan kabel atau sambungan terus. Ciptaan ini telah menjadikan aktiviti harian kami sangat mudah, tetapi ia juga datang dengan aspek yang menakutkan - bahaya pelakon jahat memintas isyarat Bluetooth kami.
Apa yang Boleh Anda Lakukan Dengan Bluetooth?
Menyambung Peranti Secara Wayarles
Teknologi Bluetooth membolehkan anda menyambungkan peranti yang berbeza secara wayarles, menghapuskan keperluan untuk kabel dan kord. Ini bermakna anda boleh mengalami cara yang lebih lancar dan mudah untuk menyambungkan peranti. Beberapa peranti yang boleh disambungkan melalui Bluetooth termasuk:
- Smartphones
- Komputer
- Pencetak
- Tikus
- Papan Kekunci
- Fon kepala
- Penceramah
- Kamera
Memindahkan Data
Teknologi Bluetooth juga membolehkan anda memindahkan data secara wayarles antara peranti. Ini bermakna anda boleh berkongsi dokumen, foto dan fail lain dengan cepat dan mudah tanpa memerlukan kabel atau sambungan internet. Beberapa cara anda boleh menggunakan Bluetooth untuk pemindahan data termasuk:
- Memadankan telefon anda dengan komputer anda untuk memindahkan fail
- Memautkan kamera anda ke telefon anda untuk berkongsi foto dengan segera
- Menyambungkan jam pintar anda ke telefon anda untuk menerima pemberitahuan dan mengawal peranti anda
Memperbaiki Gaya Hidup Anda
Teknologi Bluetooth telah menjadikannya lebih mudah untuk meningkatkan gaya hidup anda dalam beberapa cara. Sebagai contoh:
- Apl kesihatan dan kecergasan boleh menggunakan Bluetooth untuk menjejak data senaman dan kesihatan anda, menawarkan pemahaman yang lebih baik tentang kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan anda.
- Peranti rumah pintar boleh dikawal melalui Bluetooth, membolehkan anda mengawal lampu, termostat dan peranti lain daripada telefon anda.
- Alat bantu pendengaran berdaya Bluetooth boleh menstrim audio terus dari telefon anda, meningkatkan kualiti pengalaman mendengar anda.
Mengekalkan Kawalan
Teknologi Bluetooth juga membolehkan anda mengekalkan kawalan ke atas peranti anda dalam beberapa cara. Sebagai contoh:
- Anda boleh menggunakan Bluetooth untuk mengawal pengatup kamera anda dari jauh, membolehkan anda mengambil foto dari jauh.
- Anda boleh menggunakan Bluetooth untuk mengawal TV anda, membolehkan anda melaraskan kelantangan dan menukar saluran tanpa perlu bangun dari sofa.
- Anda boleh menggunakan Bluetooth untuk mengawal stereo kereta anda, membolehkan anda menstrim muzik dari telefon anda tanpa perlu menyentuh peranti anda.
Secara keseluruhan, teknologi Bluetooth ialah alat serba boleh dan berguna yang boleh digunakan dalam pelbagai cara untuk meningkatkan kehidupan kita. Sama ada anda ingin menyambungkan peranti, memindahkan data atau mengekalkan kawalan ke atas peranti anda, Bluetooth menawarkan penyelesaian yang baik.
Pelaksanaan
Kekerapan dan Spektrum
Bluetooth beroperasi dalam jalur frekuensi 2.4 GHz yang tidak berlesen, yang turut dikongsi oleh teknologi wayarles lain termasuk Zigbee dan Wi-Fi. Jalur frekuensi ini dibahagikan kepada 79 saluran yang ditetapkan, setiap satu dengan lebar jalur 1 MHz. Bluetooth menggunakan teknik lompat frekuensi spektrum penyebaran yang membahagikan frekuensi yang tersedia kepada saluran 1 MHz dan melakukan lompat frekuensi suai (AFH) untuk mengelakkan gangguan daripada peranti lain yang beroperasi dalam jalur frekuensi yang sama. Bluetooth juga menggunakan kekunci anjakan frekuensi Gaussian (GFSK) sebagai skema modulasinya, yang merupakan gabungan kekunci anjakan fasa kuadratur (QPSK) dan kekunci anjakan frekuensi (FSK) dan dikatakan menyediakan anjakan frekuensi serta-merta.
Berpasangan dan Sambungan
Untuk mewujudkan sambungan Bluetooth antara dua peranti, ia mesti dipasangkan dahulu. Berpasangan melibatkan pertukaran pengecam unik yang dipanggil kunci pautan antara peranti. Kunci pautan ini digunakan untuk menyulitkan data yang dihantar antara peranti. Gandingan boleh dimulakan oleh mana-mana peranti, tetapi satu peranti mesti bertindak sebagai pemula dan satu lagi sebagai responden. Setelah digandingkan, peranti boleh mewujudkan sambungan dan membentuk piconet, yang boleh merangkumi sehingga tujuh peranti aktif pada satu masa. Inisiator kemudiannya boleh memulakan sambungan dengan peranti lain, membentuk scatternet.
Pemindahan Data dan Mod
Bluetooth boleh memindahkan data dalam tiga mod: suara, data dan siaran. Mod suara digunakan untuk menghantar audio antara peranti, seperti semasa menggunakan set kepala Bluetooth untuk membuat panggilan telefon. Mod data digunakan untuk memindahkan fail atau data lain antara peranti. Mod siaran digunakan untuk menghantar data ke semua peranti dalam julat. Bluetooth bertukar dengan pantas antara mod ini bergantung pada jenis data yang dipindahkan. Bluetooth juga menyediakan pembetulan ralat ke hadapan (FEC) untuk meningkatkan kebolehpercayaan data.
Kelakuan dan Kekaburan
Peranti Bluetooth sepatutnya mendengar dan menerima data hanya apabila perlu untuk meringankan beban rangkaian. Walau bagaimanapun, gelagat peranti Bluetooth boleh menjadi agak kabur dan mungkin berbeza-beza bergantung pada peranti dan pelaksanaannya. Membaca tutorial tentang pelaksanaan Bluetooth boleh membantu menjelaskan beberapa kekaburan. Bluetooth ialah teknologi ad hoc, bermakna ia tidak memerlukan entiti berpusat untuk beroperasi. Peranti Bluetooth boleh menghubungi satu sama lain secara langsung tanpa memerlukan suis atau penghala.
Spesifikasi dan Ciri Bluetooth
Saling kendali dan Keserasian
- Bluetooth mematuhi satu set spesifikasi teknikal yang dibangunkan oleh Bluetooth Special Interest Group (SIG) untuk memastikan kesalingoperasian antara peranti yang berbeza.
- Bluetooth serasi ke belakang, bermakna versi Bluetooth yang lebih baharu boleh berfungsi dengan versi Bluetooth yang lebih lama.
- Bluetooth telah melalui beberapa kemas kini dan peningkatan dari semasa ke semasa, dengan versi semasa ialah Bluetooth 5.2.
- Bluetooth menyediakan profil biasa yang membolehkan peranti berkongsi data dan kefungsian, termasuk keupayaan untuk mendengar audio, memantau kesihatan dan menjalankan aplikasi.
Rangkaian Mesh dan Mod Dwi
- Bluetooth mempunyai profil rangkaian mesh berasingan yang membolehkan peranti wujud bersama dan menyediakan sambungan yang boleh dipercayai di kawasan yang lebih besar.
- Mod Dwi Bluetooth menyediakan cara untuk peranti menjalankan kedua-dua Bluetooth klasik dan Bluetooth Tenaga Rendah (BLE) secara serentak, memberikan sambungan dan kebolehpercayaan yang lebih baik.
- BLE ialah versi Bluetooth yang diperhalusi yang menyediakan fungsi pemindahan data asas dan lebih mudah untuk disambungkan kepada pengguna.
Keselamatan dan Pengiklanan
- Bluetooth mempunyai panduan yang dibangunkan oleh Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan (NIST) untuk memastikan keselamatan sambungan Bluetooth.
- Bluetooth menggunakan teknik yang dipanggil pengiklanan untuk membolehkan peranti menemui dan bersambung antara satu sama lain.
- Bluetooth telah menamatkan beberapa ciri lama yang boleh memberi kesan pada penarikan sokongan untuk ciri ini pada masa hadapan.
Secara keseluruhan, Bluetooth ialah teknologi wayarles yang digunakan secara meluas yang telah melalui banyak kemas kini dan peningkatan dari semasa ke semasa untuk menyediakan fungsi dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Dengan rangkaian ciri dan spesifikasinya, Bluetooth terus menjadi pilihan popular bagi ramai pengamal dan pengguna.
Butiran Teknikal Teknologi Bluetooth
Seni Bina Bluetooth
Seni bina Bluetooth terdiri daripada teras yang ditakrifkan oleh Bluetooth SIG (Kumpulan Kepentingan Khas) dan penggantian telefon yang diterima pakai oleh ITU (Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa). Seni bina teras terdiri daripada timbunan yang menguruskan perkhidmatan yang disokong secara universal, manakala penggantian telefon menguruskan penubuhan, rundingan dan status arahan.
Perkakasan Bluetooth
Perkakasan Bluetooth direka menggunakan RF Litar bersepadu CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconduktor). Antara muka utama perkakasan Bluetooth ialah antara muka RF dan antara muka jalur asas.
Perkhidmatan Bluetooth
Perkhidmatan Bluetooth disertakan dalam tindanan Bluetooth dan pada asasnya adalah satu set PDU (Unit Data Protokol) yang dihantar antara peranti. Perkhidmatan berikut disokong:
- Penemuan Perkhidmatan
- Penubuhan Sambungan
- Rundingan Sambungan
- Pemindahan Data
- Status Perintah
Keserasian Bluetooth
Teknologi Bluetooth digunakan secara meluas untuk rangkaian kawasan peribadi, membolehkan peranti berkomunikasi secara wayarles pada jarak yang terhad. Peranti Bluetooth mematuhi set spesifikasi dan ciri untuk memastikan keserasian, termasuk penggunaan alamat MAC (Kawalan Akses Media) unik dan keupayaan untuk menjalankan tindanan Bluetooth. Bluetooth juga menyokong pemindahan data tak segerak dan mengendalikan pembetulan ralat menggunakan ARQ dan FEC.
Menyambung dengan Bluetooth
Peranti Pemasangan
Menyambungkan peranti dengan Bluetooth ialah cara yang unik dan mudah untuk memautkan peranti anda secara wayarles. Peranti berpasangan melibatkan pendaftaran dan memautkan dua peranti berdaya Bluetooth, seperti telefon pintar dan komputer riba, untuk bertukar data tanpa sebarang wayar. Begini cara memasangkan peranti:
- Hidupkan Bluetooth pada kedua-dua peranti.
- Pada satu peranti, pilih peranti lain daripada senarai peranti tersedia yang dipaparkan.
- Ketik butang "Pair" atau "Connect".
- Sedikit kod ditukar antara peranti untuk memastikan bahawa ia adalah yang betul.
- Kod ini membantu memastikan bahawa peranti adalah yang betul dan bukan peranti orang lain.
- Proses memasangkan peranti mungkin berbeza-beza bergantung pada peranti yang anda gunakan. Sebagai contoh, memasangkan iPad dengan pembesar suara Bluetooth mungkin melibatkan proses yang berbeza daripada memasangkan telefon pintar dengan komputer riba.
Pertimbangan Keselamatan
Teknologi Bluetooth cukup selamat dan menghalang penyadapan biasa. Peralihan kepada frekuensi radio menghalang akses mudah kepada data yang dihantar. Walau bagaimanapun, teknologi Bluetooth menawarkan beberapa risiko keselamatan, dan penting untuk mengambil kira keselamatan semasa menggunakannya. Berikut ialah beberapa pertimbangan keselamatan:
- Hadkan aktiviti Bluetooth kepada jenis peranti tertentu dan hadkan jenis aktiviti yang dibenarkan.
- Terlibat dalam aktiviti yang dibenarkan dan elakkan aktiviti yang tidak.
- Berhati-hati dengan penggodam yang mungkin cuba mendapatkan akses tanpa kebenaran kepada peranti anda.
- Lumpuhkan Bluetooth apabila tidak digunakan.
- Sentiasa gunakan versi Bluetooth terbaharu, yang menawarkan lebar jalur dan ciri keselamatan yang dipertingkat.
- Berhati-hati dengan risiko penambatan, yang membolehkan anda berkongsi sambungan internet peranti anda dengan peranti lain.
- Memadankan peranti di kawasan awam mungkin menimbulkan risiko jika peranti tidak diketahui muncul dalam senarai peranti yang tersedia.
- Teknologi Bluetooth boleh digunakan untuk menggerakkan peranti pintar seperti Amazon Echo atau Google Home, yang mudah alih dan direka bentuk untuk digunakan semasa dalam perjalanan, seperti di pantai.
Perbezaan
Bluetooth Vs Rf
Baiklah, berkumpul dan mari bercakap tentang perbezaan antara Bluetooth dan RF. Sekarang, saya tahu apa yang anda fikirkan, "Apakah itu?" Baiklah, izinkan saya memberitahu anda, kedua-dua cara untuk menyambungkan peranti elektronik anda secara wayarles, tetapi ia mempunyai beberapa perbezaan yang agak besar.
Mula-mula, mari bercakap tentang lebar jalur. RF, atau frekuensi radio, mempunyai lebar jalur yang lebih luas daripada Bluetooth. Fikirkan ia seperti lebuh raya, RF adalah seperti lebuh raya 10 lorong manakala Bluetooth adalah seperti jalan satu lorong. Ini bermakna RF boleh mengendalikan lebih banyak data sekaligus, yang bagus untuk perkara seperti penstriman video atau muzik.
Tetapi inilah tangkapannya, RF memerlukan lebih banyak kuasa untuk beroperasi daripada Bluetooth. Ia seperti perbezaan antara Hummer dan Prius. RF ialah Hummer yang menjijikkan gas, manakala Bluetooth ialah Prius yang mesra alam. Bluetooth memerlukan kurang kuasa untuk beroperasi, yang bermaksud ia boleh disepadukan ke dalam peranti yang lebih kecil seperti fon telinga atau jam tangan pintar.
Sekarang mari kita bercakap tentang cara mereka berhubung. RF menggunakan medan elektromagnet untuk menghantar data, manakala Bluetooth menggunakan gelombang radio. Ia seperti perbezaan antara sihir dan siaran radio. RF memerlukan pemancar khusus untuk berfungsi, manakala Bluetooth boleh menyambung terus ke peranti anda.
Tetapi jangan kira RF keluar begitu sahaja, ia mempunyai helah di lengannya. RF boleh menggunakan teknologi inframerah (IR) untuk menyambungkan peranti, yang bermaksud ia tidak memerlukan pemancar khusus. Ia seperti jabat tangan rahsia antara peranti.
Akhir sekali, mari kita bercakap tentang saiz. Bluetooth mempunyai saiz cip yang lebih kecil daripada RF, yang bermaksud ia boleh disepadukan ke dalam peranti yang lebih kecil. Ia seperti perbezaan antara SUV gergasi dan kereta kompak. Bluetooth boleh digunakan dalam fon telinga kecil, manakala RF lebih sesuai untuk peranti yang lebih besar seperti pembesar suara.
Jadi begitulah, perbezaan antara Bluetooth dan RF. Ingat, RF adalah seperti Hummer, manakala Bluetooth adalah seperti Prius. Pilih dengan bijak.
Kesimpulan
Jadi, Bluetooth ialah standard teknologi wayarles yang membolehkan peranti berkomunikasi antara satu sama lain dalam jarak yang singkat.
Ia bagus untuk rangkaian kawasan peribadi, dan anda boleh menggunakannya untuk menjadikan hidup anda lebih mudah. Oleh itu, jangan takut untuk meneroka semua kemungkinan yang ditawarkannya.
Saya Joost Nusselder, pengasas Neaera dan pemasar kandungan, ayah, dan suka mencuba peralatan baharu dengan gitar di tengah-tengah minat saya, dan bersama-sama pasukan saya, saya telah mencipta artikel blog yang mendalam sejak 2020 untuk membantu pembaca setia dengan petua rakaman dan gitar.
