Det blå lyset er på, du er koblet til magien med bluetooth! Men hvordan fungerer det?
Bluetooth er en trådløs teknologistandard som gjør det mulig for enheter å kommunisere innenfor kort rekkevidde (UHF-radiobølger i ISM-båndet fra 2.4 til 2.485 GHz) bygge personlig områdenettverk (PAN). Den er mye brukt for mobile enheter som hodesett og høyttalere, og gir mulighet til å kommunisere og realisere et bredt spekter av applikasjoner.
La oss se på historien og teknologien bak denne fantastiske trådløse standarden.
Forstå Bluetooth-teknologi
Hva er Bluetooth?
Bluetooth er en standard for trådløs teknologi som gjør det mulig for enheter å kommunisere med hverandre over kort rekkevidde, og bygge et personlig områdenettverk (PAN). Det er mye brukt for å utveksle data mellom faste og mobile enheter, og gir dem muligheten til å kommunisere og realisere et bredt spekter av applikasjoner. Bluetooth-teknologi bruker radiobølger i frekvens bånd på 2.4 GHz, som er et begrenset frekvensområde reservert for industrielle, vitenskapelige og medisinske (ISM) applikasjoner.
Hvordan fungerer Bluetooth?
Bluetooth-teknologi innebærer å sende og motta data trådløst mellom enheter ved hjelp av radiobølger. Teknologien bruker en jevn strøm av data, som overføres usynlig gjennom luften. Den typiske rekkevidden for Bluetooth-enheter er rundt 30 fot, men den kan variere avhengig av enheten og miljøet.
Når to Bluetooth-aktiverte enheter kommer innenfor rekkevidde av hverandre, gjenkjenner og velger de hverandre automatisk, en prosess som kalles sammenkobling. Når de er paret, kan enhetene kommunisere med hverandre helt trådløst.
Hva er fordelene med Bluetooth?
Bluetooth-teknologi gir flere fordeler, inkludert:
- Enkelhet: Bluetooth-teknologi er enkel å bruke og gjør at enheter kan kommunisere med hverandre uten å involvere ledninger eller kabler.
- Bærbarhet: Bluetooth-teknologi er designet for å kommunisere trådløst mellom bærbare enheter, noe som gjør den ideell for bruk når du reiser.
- Sikkerhet: Bluetooth-teknologi gjør det mulig for sjåfører å snakke i mobiltelefonen håndfri, noe som gjør det tryggere å kjøre.
- Praktisk: Bluetooth-teknologi gjør det mulig for brukere å laste ned bilder fra digitale kameraer eller koble en mus til nettbrettet uten ledninger eller kabler.
- Samtidige tilkoblinger: Bluetooth-teknologi gjør det mulig for flere enheter å koble til hverandre samtidig, noe som gjør det mulig å lytte til musikk på et headset samtidig som du bruker tastatur og mus.
etymologi
Den anglikiserte versjonen av et skandinavisk gammelnorsk epitet
Ordet "Bluetooth" er en anglikisert versjon av det skandinaviske gammelnorske epitetet "Blátǫnn", som betyr "blåtann". Navnet ble valgt av Jim Kardach, en tidligere Intel-ingeniør som jobbet med utviklingen av Bluetooth-teknologi. Kardach valgte navnet for å antyde at Bluetooth-teknologi på samme måte forener forskjellige enheter, akkurat som kong Harald forente danske stammer til et enkelt kongerike på 10-tallet.
Fra sinnsyk hjemmespunnet idé til vanlig bruk
Navnet "Bluetooth" var ikke et resultat av en naturlig evolusjon, men snarere en serie hendelser som førte til byggingen av et merke. I følge Kardach så han i et intervju på en History Channel-dokumentar om Harald Bluetooth da han kom på ideen om å navngi teknologien etter ham. Navnet ble lansert på et tidspunkt da nettadressene var korte, og medgründer Robert innrømmet at "Bluetooth" rett og slett var ganske hyggelig.
Fra Googol til Bluetooth: Mangelen på et perfekt navn
Grunnleggerne av Bluetooth foreslo opprinnelig navnet "PAN" (Personal Area Networking), men det manglet en viss ring. De vurderte også det matematiske uttrykket "googol", som er nummer én etterfulgt av 100 nuller, men det ble ansett for stort og utenkelig. Den nåværende administrerende direktøren for Bluetooth SIG, Mark Powell, bestemte at "Bluetooth" var det perfekte navnet fordi det reflekterte teknologiens enorme indekserings- og personlige nettverksfunksjoner.
Den utilsiktede stavefeilen som stakk
Navnet "Bluetooth" ble nesten stavet "Bluetoo" på grunn av mangel på tilgjengelige nettadresser, men stavemåten ble endret til "Bluetooth" for å gi en mer vanlig stavemåte. Stavemåten var også et nikk til den danske kongens navn, Harald Blåtand, hvis etternavn betyr «blå tann». Stavefeilen var et resultat av en språklig trolldom som massakrerte det opprinnelige navnet og resulterte i et nytt navn som var fengende og lett å huske. Som et resultat ble den utilsiktede feilstavingen det offisielle navnet på teknologien.
Historien om Bluetooth
Jakten på en trådløs tilkobling
Historien til Bluetooth går årtusener tilbake, men jakten på en trådløs tilkobling begynte på slutten av 1990-tallet. I 1994 startet Ericsson, et svensk telekommunikasjonsselskap, et prosjekt med oppgaven å spesifisere en trådløs modul for en personlig basestasjon (PBA). I følge Johan Ullman, CTO for Ericsson Mobile i Sverige på den tiden, ble prosjektet kalt "Bluetooth" etter Harald Gormsson, en død konge av Danmark og Norge som var kjent for sin evne til å forene mennesker.
Bluetooths fødsel
I 1996 fikk en nederlender ved navn Jaap Haartsen, som jobbet for Ericsson på den tiden, i oppdrag å lede et team av ingeniører for å studere muligheten for en trådløs tilkobling. Teamet konkluderte med at det var mulig å oppnå høy nok datahastighet med tilstrekkelig strømforbruk for en mobiltelefon. Det logiske trinnet var å oppnå det samme for bærbare datamaskiner og telefoner i deres respektive markeder.
I 1998 åpnet industrien seg for å tillate maksimalt samarbeid og integrering av oppfinnelser, og Ericsson, IBM, Intel, Nokia og Toshiba ble underskrivere av Bluetooth Special Interest Group (SIG), med totalt 5 patenter avslørt.
Bluetooth i dag
I dag har Bluetooth-teknologi drevet den trådløse industrien fremover, med kraften til å koble til enheter sømløst og trådløst. Det maksimale strømforbruket er lavt, noe som gjør det mulig å bruke i et bredt spekter av enheter. Inkorporeringen av Bluetooth-teknologi i bærbare datamaskiner og telefoner har åpnet nye markeder, og industrien fortsetter å tillate maksimalt samarbeid og integrering av oppfinnelser.
Fra 2021 er det over 30,000 XNUMX patenter knyttet til Bluetooth-teknologi, og Bluetooth SIG fortsetter å revidere og oppdatere teknologien for å møte behovene til forbrukerelektronikkmarkedet.
Bluetooth-tilkoblinger: Sikker eller ikke?
Bluetooth-sikkerhet: Det gode og det dårlige
Bluetooth-teknologi har revolusjonert måten vi kobler til enhetene våre på. Det gjør oss i stand til å utveksle data trådløst, uten behov for kabler eller direkte tilkoblinger. Denne oppfinnelsen har gjort hverdagsaktivitetene våre ekstremt praktiske, men den kommer også med et skremmende aspekt – faren for at dårlige skuespillere fanger opp Bluetooth-signalene våre.
Hva kan du gjøre med Bluetooth?
Koble til enheter trådløst
Bluetooth-teknologi lar deg koble til forskjellige enheter trådløst, og eliminerer behovet for kabler og ledninger. Dette betyr at du kan oppleve en mer sømløs og praktisk måte å koble til enheter på. Noen enheter som kan kobles til via Bluetooth inkluderer:
- smartphones
- Datamaskiner
- Skrivere
- Mus
- Tastaturer
- Hodetelefoner
- Høyttalere
- kameraer
Overføring av data
Bluetooth-teknologi lar deg også overføre data trådløst mellom enheter. Dette betyr at du raskt og enkelt kan dele dokumenter, bilder og andre filer uten behov for kabler eller internettforbindelse. Noen måter du kan bruke Bluetooth for dataoverføring på inkluderer:
- Pare telefonen med datamaskinen for å overføre filer
- Koble kameraet til telefonen for å dele bilder umiddelbart
- Koble smartklokken til telefonen for å motta varsler og kontrollere enheten
Forbedre livsstilen din
Bluetooth-teknologi har gjort det enklere å forbedre livsstilen din på en rekke måter. For eksempel:
- Helse- og treningsapper kan bruke Bluetooth til å spore trenings- og helsedataene dine, og gir deg en bedre forståelse av din generelle helse og velvære.
- Smarthjemenheter kan styres via Bluetooth, slik at du kan kontrollere lysene, termostaten og andre enheter fra telefonen.
- Bluetooth-aktiverte høreapparater kan streame lyd direkte fra telefonen, noe som forbedrer kvaliteten på lytteopplevelsen.
Opprettholde kontroll
Bluetooth-teknologi lar deg også opprettholde kontrollen over enhetene dine på en rekke måter. For eksempel:
- Du kan bruke Bluetooth til å fjernstyre kameraets lukker, slik at du kan ta bilder på avstand.
- Du kan bruke Bluetooth til å kontrollere TV-en, slik at du kan justere volumet og bytte kanal uten å måtte reise deg fra sofaen.
- Du kan bruke Bluetooth til å kontrollere bilstereoen, slik at du kan streame musikk fra telefonen uten å måtte berøre enheten.
Totalt sett er Bluetooth-teknologi et allsidig og nyttig verktøy som kan brukes på en rekke måter for å forbedre livene våre. Enten du vil koble til enheter, overføre data eller opprettholde kontroll over enhetene dine, er Bluetooth en god løsning.
Gjennomføring
Frekvens og spektrum
Bluetooth opererer i det ulisensierte 2.4 GHz-frekvensbåndet, som også deles av andre trådløse teknologier, inkludert Zigbee og Wi-Fi. Dette frekvensbåndet er delt inn i 79 utpekte kanaler, hver med en båndbredde på 1 MHz. Bluetooth bruker en spredt-spektrum frekvenshopping-teknikk som deler de tilgjengelige frekvensene inn i 1 MHz-kanaler og utfører adaptiv frekvenshopping (AFH) for å unngå forstyrrelser fra andre enheter som opererer i samme frekvensbånd. Bluetooth bruker også Gaussian frequency-shift keying (GFSK) som modulasjonsskjema, som er en kombinasjon av quadrature phase-shift keying (QPSK) og frequency-shift keying (FSK) og sies å gi øyeblikkelige frekvensskift.
Paring og tilkobling
For å etablere en Bluetooth-tilkobling mellom to enheter, må de først pares. Paring innebærer å utveksle en unik identifikator kalt en lenkenøkkel mellom enhetene. Denne koblingsnøkkelen brukes til å kryptere data som overføres mellom enhetene. Paring kan startes av begge enhetene, men én enhet må fungere som initiator og den andre som responder. Når de er paret, kan enhetene opprette en tilkobling og danne et piconet, som kan inneholde opptil syv aktive enheter om gangen. Initiativtakeren kan deretter starte tilkoblinger med andre enheter, og danner et scatternet.
Dataoverføring og moduser
Bluetooth kan overføre data i tre moduser: tale, data og kringkasting. Stemmemodus brukes til å overføre lyd mellom enheter, for eksempel når du bruker et Bluetooth-headset til å ringe. Datamodus brukes til å overføre filer eller andre data mellom enheter. Kringkastingsmodus brukes til å sende data til alle enheter innenfor rekkevidde. Bluetooth veksler raskt mellom disse modusene avhengig av typen data som overføres. Bluetooth gir også fremadrettet feilkorrigering (FEC) for å forbedre datapålitelighet.
Atferd og vaghet
Bluetooth-enheter er ment å lytte og motta data bare når det er nødvendig for å lette byrden på nettverket. Imidlertid kan oppførselen til Bluetooth-enheter være noe vag og kan variere avhengig av enheten og dens implementering. Å lese en veiledning om Bluetooth-implementering kan bidra til å avklare noe av vagheten. Bluetooth er en ad hoc-teknologi, noe som betyr at den ikke krever en sentralisert enhet for å fungere. Bluetooth-enheter kan nå hverandre direkte uten behov for en bryter eller ruter.
Spesifikasjoner og funksjoner for Bluetooth
Interoperabilitet og kompatibilitet
- Bluetooth overholder et sett med tekniske spesifikasjoner utviklet av Bluetooth Special Interest Group (SIG) for å sikre interoperabilitet mellom ulike enheter.
- Bluetooth er bakoverkompatibel, noe som betyr at nyere versjoner av Bluetooth kan fungere med eldre versjoner av Bluetooth.
- Bluetooth har gjennomgått flere oppdateringer og forbedringer over tid, med gjeldende versjon Bluetooth 5.2.
- Bluetooth gir en felles profil som lar enheter dele data og funksjonalitet, inkludert muligheten til å høre lyd, overvåke helse og kjøre applikasjoner.
Mesh-nettverk og dobbel modus
- Bluetooth har en egen mesh-nettverksprofil som lar enheter sameksistere og gi en pålitelig tilkobling over et større område.
- Bluetooth Dual Mode gir en måte for enheter å kjøre både klassisk Bluetooth og Bluetooth Low Energy (BLE) samtidig, noe som gir bedre tilkobling og pålitelighet.
- BLE er en raffinert versjon av Bluetooth som gir grunnleggende dataoverføringsfunksjonalitet og er lettere for forbrukere å koble til.
Sikkerhet og annonsering
- Bluetooth har en guide utviklet av National Institute of Standards and Technology (NIST) for å sikre sikkerheten til Bluetooth-tilkoblinger.
- Bluetooth bruker en teknikk som kalles reklame for å tillate enheter å oppdage og koble til hverandre.
- Bluetooth har avviklet noen eldre funksjoner som kan ha en innvirkning på tilbaketrekking av støtte for disse funksjonene i fremtiden.
Totalt sett er Bluetooth en mye brukt trådløs teknologi som har gjennomgått mange oppdateringer og forbedringer over tid for å gi bedre funksjonalitet og pålitelighet. Med sitt utvalg av funksjoner og spesifikasjoner fortsetter Bluetooth å være et populært valg for mange utøvere og forbrukere.
Tekniske detaljer om Bluetooth-teknologi
Bluetooth-arkitektur
Bluetooth-arkitekturen består av en kjerne definert av Bluetooth SIG (Special Interest Group) og en erstatning for telefoni vedtatt av ITU (International Telecommunication Union). Kjernearkitekturen består av en stabel som administrerer de universelt støttede tjenestene, mens telefoni-erstatningen styrer etableringen, forhandlingen og statusen til kommandoen.
Bluetooth-maskinvare
Bluetooth-maskinvaren er produsert ved hjelp av RF CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) integrerte kretser. Hovedgrensesnittene til Bluetooth-maskinvaren er RF-grensesnittet og basebånd-grensesnittet.
Bluetooth-tjenester
Bluetooth-tjenester er inkludert i Bluetooth-stakken og er i utgangspunktet et sett med PDUer (Protocol Data Units) sendt mellom enheter. Følgende tjenester støttes:
- Serviceoppdagelse
- Tilkoblingsetablering
- Tilkoblingsforhandling
- Data overføring
- Kommandostatus
Bluetooth-kompatibilitet
Bluetooth-teknologi er mye brukt for personlige nettverk, slik at enheter kan kommunisere trådløst over begrensede avstander. Bluetooth-enheter overholder et sett med spesifikasjoner og funksjoner for å sikre kompatibilitet, inkludert bruk av en unik MAC-adresse (Media Access Control) og muligheten til å kjøre Bluetooth-stakken. Bluetooth støtter også asynkron dataoverføring og håndterer feilretting ved hjelp av ARQ og FEC.
Koble til med Bluetooth
Pairing Devices
Koble til enheter med Bluetooth er en unik og enkel måte å koble enhetene dine trådløst. Sammenkobling av enheter innebærer å registrere og koble sammen to Bluetooth-aktiverte enheter, for eksempel en smarttelefon og en bærbar datamaskin, for å utveksle data uten noen ledninger. Slik kobler du sammen enheter:
- Slå på Bluetooth på begge enhetene.
- På én enhet velger du den andre enheten fra listen over tilgjengelige enheter som vises.
- Trykk på "Koble sammen" eller "Koble til"-knappen.
- Det utveksles litt kode mellom enhetene for å sikre at de er de riktige.
- Koden bidrar til å sikre at enhetene er de riktige og ikke en annens enhet.
- Prosessen med å sammenkoble enheter kan variere avhengig av enheten du bruker. For eksempel kan paring av en iPad med en Bluetooth-høyttaler innebære en annen prosess enn å pare en smarttelefon med en bærbar datamaskin.
Sikkerhetshensyn
Bluetooth-teknologi er rimelig sikker og forhindrer tilfeldig avlytting. Skiftet til radiofrekvenser hindrer enkel tilgang til dataene som overføres. Bluetooth-teknologi tilbyr imidlertid noen sikkerhetsrisikoer, og det er viktig å huske på sikkerheten når du bruker den. Her er noen sikkerhetshensyn:
- Begrens Bluetooth-aktiviteter til bestemte typer enheter og begrenser hva slags aktiviteter som er tillatt.
- Delta i aktiviteter som er tillatt og unngå de som ikke er det.
- Vær oppmerksom på hackere som kan prøve å få uautorisert tilgang til enheten din.
- Deaktiver Bluetooth når den ikke er i bruk.
- Bruk alltid den nyeste versjonen av Bluetooth, som tilbyr forbedret båndbredde og sikkerhetsfunksjoner.
- Vær oppmerksom på risikoen ved tethering, som lar deg dele enhetens internettforbindelse med andre enheter.
- Paring av enheter i et offentlig område kan utgjøre en risiko hvis en ukjent enhet vises i listen over tilgjengelige enheter.
- Bluetooth-teknologi kan brukes til å drive smarte enheter som Amazon Echo eller Google Home, som er bærbare og designet for å brukes på farten, for eksempel på stranden.
Forskjeller
Bluetooth vs Rf
Greit folkens, samles og la oss snakke om forskjellen mellom Bluetooth og RF. Nå vet jeg hva du tenker, "Hva pokker er det?" Vel, la meg fortelle deg, de er begge måter å koble elektroniske enheter trådløst på, men de har noen ganske store forskjeller.
La oss først snakke om båndbredde. RF, eller radiofrekvens, har en bredere båndbredde enn Bluetooth. Tenk på det som en motorvei, RF er som en 10-felts motorvei mens Bluetooth er som en ettfelts vei. Dette betyr at RF kan håndtere mer data på en gang, noe som er flott for ting som streaming av video eller musikk.
Men her er fangsten, RF krever mer strøm for å fungere enn Bluetooth. Det er som forskjellen mellom en Hummer og en Prius. RF er den gassslukende Hummeren, mens Bluetooth er den miljøvennlige Prius. Bluetooth krever mindre strøm for å fungere, noe som betyr at den kan integreres i mindre enheter som øreplugger eller smartklokker.
La oss nå snakke om hvordan de kobles sammen. RF bruker elektromagnetiske felt for å overføre data, mens Bluetooth bruker radiobølger. Det er som forskjellen mellom en magisk trylleformel og en radiosending. RF krever en dedikert sender for å fungere, mens Bluetooth kan kobles direkte til enheten din.
Men ikke tell RF ut ennå, den har et triks i ermet. RF kan bruke infrarød (IR) teknologi for å koble til enheter, noe som betyr at den ikke trenger en dedikert sender. Det er som et hemmelig håndtrykk mellom enheter.
Til slutt, la oss snakke om størrelse. Bluetooth har en mindre brikkestørrelse enn RF, noe som betyr at den kan integreres i mindre enheter. Det er som forskjellen mellom en gigantisk SUV og en kompakt bil. Bluetooth kan brukes i bittesmå øreplugger, mens RF er bedre egnet for større enheter som høyttalere.
Så der har du det folkens, forskjellen mellom Bluetooth og RF. Bare husk at RF er som en Hummer, mens Bluetooth er som en Prius. Velg smart.
konklusjonen
Så, Bluetooth er en standard for trådløs teknologi som gjør det mulig for enheter å kommunisere med hverandre innen kort rekkevidde.
Den er flott for personlig nettverksbygging, og du kan bruke den til å gjøre livet ditt enklere. Så ikke vær redd for å utforske alle mulighetene det gir.
Jeg er Joost Nusselder, grunnleggeren av Neaera og innholdsmarkedsfører, pappa og elsker å prøve ut nytt utstyr med gitar i hjertet av lidenskapen min, og sammen med teamet mitt har jeg laget dybdebloggartikler siden 2020 for å hjelpe lojale lesere med innspilling og gitartips.
