Lumina albastră este aprinsă, ești conectat cu magia bluetooth-ului! Dar cum funcționează?
Bluetooth este un fără fir standard tehnologic care permite dispozitivelor să comunice în intervale scurte (unde radio UHF în banda ISM de la 2.4 la 2.485 GHz) construirea rețelei personale (PAN). Este utilizat pe scară largă pentru dispozitive mobile, cum ar fi căști și difuzoare, oferind posibilitatea de a comunica și de a realiza aplicații cu o gamă largă.
Să ne uităm la istoria și tehnologia din spatele acestui standard wireless uimitor.
Înțelegerea tehnologiei Bluetooth
Ce este Bluetooth?
Bluetooth este un standard de tehnologie fără fir care permite dispozitivelor să comunice între ele pe o rază scurtă de acțiune, construind o rețea personală (PAN). Este utilizat pe scară largă pentru schimbul de date între dispozitive fixe și mobile, oferindu-le posibilitatea de a comunica și de a realiza o gamă largă de aplicații. Tehnologia Bluetooth folosește unde radio în frecvenţă banda de 2.4 GHz, care este o gamă limitată de frecvență rezervată aplicațiilor industriale, științifice și medicale (ISM).
Cum funcționează Bluetooth?
Tehnologia Bluetooth presupune trimiterea și primirea de date fără fir între dispozitive folosind unde radio. Tehnologia folosește un flux constant de date, care este transmis invizibil prin aer. Raza obișnuită pentru dispozitivele Bluetooth este de aproximativ 30 de picioare, dar poate varia în funcție de dispozitiv și de mediu.
Când două dispozitive compatibile cu Bluetooth intră în raza de acțiune unul de celălalt, ele se recunosc și se selectează unul pe celălalt automat, un proces numit împerechere. Odată asociate, dispozitivele pot comunica între ele complet fără fir.
Care sunt beneficiile Bluetooth?
Tehnologia Bluetooth oferă mai multe beneficii, printre care:
- Simplitate: tehnologia Bluetooth este ușor de utilizat și permite dispozitivelor să comunice între ele fără a implica fire sau cabluri.
- Portabilitate: tehnologia Bluetooth este concepută pentru a comunica fără fir între dispozitive portabile, făcându-l ideal pentru utilizare în călătorii.
- Siguranță: tehnologia Bluetooth le permite șoferilor să vorbească pe telefoanele mobile fără mâini, ceea ce face să conducă mai sigur.
- Comoditate: tehnologia Bluetooth permite utilizatorilor să descarce fotografii de pe camerele lor digitale sau să conecteze un mouse la tabletă fără fire sau cabluri.
- Conexiuni simultane: tehnologia Bluetooth permite mai multor dispozitive să se conecteze între ele simultan, făcând posibilă ascultarea muzicii pe căști, folosind și o tastatură și un mouse.
etimologie
Versiunea anglicizată a unui epitet scandinav scandinav
Cuvântul „Bluetooth” este o versiune anglicizată a epitetului scandinav scandinav „Blátǫnn”, care înseamnă „dinți albaștri”. Numele a fost ales de Jim Kardach, un fost inginer Intel care a lucrat la dezvoltarea tehnologiei Bluetooth. Kardach a ales numele pentru a sugera că tehnologia Bluetooth unește în mod similar dispozitive disparate, așa cum regele Harald a unit triburile daneze într-un singur regat în secolul al X-lea.
De la Insane Homespun Idea la o utilizare comună
Numele „Bluetooth” nu a fost rezultatul unei evoluții naturale, ci mai degrabă a unei serii de întâmplări care au dus la construirea unui brand. Potrivit lui Kardach, într-un interviu, se uita la un documentar History Channel despre Harald Bluetooth când i-a venit ideea să numească tehnologia după el. Numele a fost lansat într-un moment în care adresele URL erau scurte, iar cofondatorul Robert a recunoscut că „Bluetooth” era pur și simplu destul de drăguț.
De la Google la Bluetooth: Lipsa unui nume perfect
Fondatorii Bluetooth au sugerat inițial numele „PAN” (Personal Area Networking), dar îi lipsea un anumit inel. Ei au considerat, de asemenea, termenul matematic „googol”, care este numărul unu urmat de 100 de zerouri, dar a fost considerat prea vast și de neimaginat. Actualul CEO al Bluetooth SIG, Mark Powell, a decis că „Bluetooth” este numele perfect, deoarece reflecta imensele capacități de indexare și rețele personale ale tehnologiei.
Greșeala de ortografie accidentală care s-a blocat
Numele „Bluetooth” a fost aproape scris „Bluetoo” din cauza lipsei de adrese URL disponibile, dar ortografia a fost schimbată în „Bluetooth” pentru a oferi o scriere mai comună. Ortografia a fost, de asemenea, un semn din cap la numele regelui danez, Harald Blåtand, al cărui nume de familie înseamnă „dinte albastru”. Greșeala de ortografie a fost rezultatul unei vrăjitorii lingvistice care a masacrat numele inițial și a rezultat într-un nou nume care era atrăgător și ușor de reținut. Drept urmare, greșeala de ortografie accidentală a devenit numele oficial al tehnologiei.
Istoria Bluetooth
Căutarea unei conexiuni wireless
Istoria Bluetooth datează de milenii, dar căutarea unei conexiuni wireless a început la sfârșitul anilor 1990. În 1994, Ericsson, o companie suedeză de telecomunicații, a inițiat un proiect cu scopul de a specifica un modul wireless pentru o stație de bază personală (PBA). Potrivit lui Johan Ullman, CTO al Ericsson Mobile din Suedia la acea vreme, proiectul se numea „Bluetooth” după Harald Gormsson, un rege mort al Danemarcei și Norvegiei, care era cunoscut pentru capacitatea sa de a uni oamenii.
Nașterea Bluetooth
În 1996, un olandez pe nume Jaap Haartsen, care lucra pentru Ericsson la acea vreme, a fost desemnat să conducă o echipă de ingineri pentru a studia fezabilitatea unei conexiuni fără fir. Echipa a concluzionat că este posibil să se obțină o rată de date suficient de mare cu un consum de energie adecvat pentru un telefon mobil. Pasul logic a fost de a realiza același lucru pentru notebook-uri și telefoane de pe piețele respective.
În 1998, industria sa deschis pentru a permite colaborarea și integrarea maximă a invențiilor, iar Ericsson, IBM, Intel, Nokia și Toshiba au devenit semnatari ai Bluetooth Special Interest Group (SIG), cu un total de 5 brevete dezvăluite.
Bluetooth astăzi
Astăzi, tehnologia Bluetooth a propulsat industria fără fir înainte, cu puterea de a conecta dispozitive fără probleme și fără fir. Consumul maxim de energie este scăzut, făcându-l viabil pentru utilizare într-o gamă largă de dispozitive. Încorporarea tehnologiei Bluetooth în notebook-uri și telefoane a deschis noi piețe, iar industria continuă să permită colaborarea și integrarea maximă a invențiilor.
Începând cu 2021, există peste 30,000 de brevete legate de tehnologia Bluetooth, iar Bluetooth SIG continuă să revizuiască și să actualizeze tehnologia pentru a satisface nevoile pieței de electronice de larg consum.
Conexiuni Bluetooth: sigure sau nu?
Securitate Bluetooth: bine și rău
Tehnologia Bluetooth a revoluționat modul în care ne conectăm dispozitivele. Ne permite să schimbăm date fără fir, fără a fi nevoie de cabluri sau conexiuni directe. Această invenție a făcut activitățile noastre zilnice extrem de convenabile, dar vine și cu un aspect terifiant - pericolul ca actorii răi să intercepteze semnalele noastre Bluetooth.
Ce poți face cu Bluetooth?
Conectarea dispozitivelor fără fir
Tehnologia Bluetooth vă permite să conectați diferite dispozitive fără fir, eliminând nevoia de cabluri și cabluri. Acest lucru înseamnă că puteți experimenta o modalitate mai simplă și mai convenabilă de a conecta dispozitivele. Unele dispozitive care pot fi conectate prin Bluetooth includ:
- Smartphone-uri
- computere
- Imprimante
- Mouse-uri
- tastaturi
- Căsti
- Difuzoare
- Aparate foto
Transferul datelor
De asemenea, tehnologia Bluetooth vă permite să transferați date fără fir între dispozitive. Aceasta înseamnă că puteți partaja rapid și ușor documente, fotografii și alte fișiere fără a fi nevoie de cabluri sau de o conexiune la internet. Câteva modalități prin care puteți utiliza Bluetooth pentru transferul de date includ:
- Asocierea telefonului cu computerul pentru a transfera fișiere
- Conectați camera la telefon pentru a partaja imediat fotografii
- Conectarea ceasului inteligent la telefon pentru a primi notificări și a controla dispozitivul
Îmbunătățirea stilului dvs. de viață
Tehnologia Bluetooth a făcut mai ușor să vă îmbunătățiți stilul de viață în mai multe moduri. De exemplu:
- Aplicațiile de sănătate și fitness pot folosi Bluetooth pentru a vă urmări datele despre exerciții și sănătate, oferindu-vă o mai bună înțelegere a sănătății și bunăstării dvs. generale.
- Dispozitivele de acasă inteligente pot fi controlate prin Bluetooth, permițându-vă să vă controlați luminile, termostatul și alte dispozitive de pe telefon.
- Aparatele auditive cu Bluetooth pot transmite audio direct de pe telefonul dvs., îmbunătățind calitatea experienței dvs. de ascultare.
Menținerea controlului
De asemenea, tehnologia Bluetooth vă permite să mențineți controlul asupra dispozitivelor dvs. în mai multe moduri. De exemplu:
- Puteți utiliza Bluetooth pentru a controla de la distanță obturatorul camerei, permițându-vă să faceți fotografii de la distanță.
- Puteți folosi Bluetooth pentru a vă controla televizorul, permițându-vă să reglați volumul și să schimbați canalele fără a fi nevoie să vă ridicați de pe canapea.
- Puteți utiliza Bluetooth pentru a controla sistemul stereo al mașinii, permițându-vă să redați în flux muzică de pe telefon fără a fi nevoie să vă atingeți dispozitivul.
În general, tehnologia Bluetooth este un instrument versatil și util care poate fi folosit într-o varietate de moduri pentru a ne îmbunătăți viața. Indiferent dacă doriți să conectați dispozitive, să transferați date sau să mențineți controlul asupra dispozitivelor dvs., Bluetooth oferă o soluție bună.
Punerea în aplicare
Frecvență și spectru
Bluetooth funcționează în banda de frecvență de 2.4 GHz fără licență, care este, de asemenea, partajată de alte tehnologii wireless, inclusiv Zigbee și Wi-Fi. Această bandă de frecvență este împărțită în 79 de canale desemnate, fiecare cu o lățime de bandă de 1 MHz. Bluetooth folosește o tehnică de salt de frecvență cu spectru răspândit care împarte frecvențele disponibile în canale de 1 MHz și efectuează saltul de frecvență adaptiv (AFH) pentru a evita interferențele de la alte dispozitive care operează în aceeași bandă de frecvență. Bluetooth folosește, de asemenea, codificarea cu deplasare în frecvență Gaussiană (GFSK) ca schemă de modulație, care este o combinație de codificare cu deplasare de fază în cuadratură (QPSK) și codare cu deplasare în frecvență (FSK) și se spune că oferă schimbări de frecvență instantanee.
Asociere și conexiune
Pentru a stabili o conexiune Bluetooth între două dispozitive, acestea trebuie mai întâi să fie asociate. Asocierea implică schimbul unui identificator unic numit cheie de legătură între dispozitive. Această cheie de legătură este utilizată pentru a cripta datele transmise între dispozitive. Asocierea poate fi inițiată de oricare dispozitiv, dar un dispozitiv trebuie să acționeze ca inițiator, iar celălalt ca răspuns. Odată împerecheate, dispozitivele pot stabili o conexiune și pot forma un piconet, care poate include până la șapte dispozitive active simultan. Inițiatorul poate iniția ulterior conexiuni cu alte dispozitive, formând un scatternet.
Transfer de date și moduri
Bluetooth poate transfera date în trei moduri: voce, date și difuzare. Modul Voce este utilizat pentru transmiterea sunetului între dispozitive, cum ar fi atunci când utilizați căști Bluetooth pentru a efectua un apel telefonic. Modul de date este utilizat pentru transferul de fișiere sau alte date între dispozitive. Modul de difuzare este utilizat pentru a trimite date către toate dispozitivele din raza de acțiune. Bluetooth comută rapid între aceste moduri, în funcție de tipul de date transferate. Bluetooth oferă, de asemenea, corectarea erorilor înainte (FEC) pentru a îmbunătăți fiabilitatea datelor.
Comportament și vag
Dispozitivele Bluetooth ar trebui să asculte și să primească date numai atunci când este necesar pentru a ușura sarcina rețelei. Cu toate acestea, comportamentul dispozitivelor Bluetooth poate fi oarecum vag și poate varia în funcție de dispozitiv și de implementarea acestuia. Citirea unui tutorial despre implementarea Bluetooth poate ajuta la clarificarea unora dintre neclarități. Bluetooth este o tehnologie ad-hoc, ceea ce înseamnă că nu necesită o entitate centralizată pentru a funcționa. Dispozitivele Bluetooth pot ajunge direct între ele, fără a fi nevoie de un comutator sau de un router.
Specificațiile și caracteristicile Bluetooth
Interoperabilitate și compatibilitate
- Bluetooth respectă un set de specificații tehnice dezvoltate de Bluetooth Special Interest Group (SIG) pentru a asigura interoperabilitatea între diferite dispozitive.
- Bluetooth este compatibil cu versiunea anterioară, ceea ce înseamnă că versiunile mai noi de Bluetooth pot funcționa cu versiuni mai vechi de Bluetooth.
- Bluetooth a suferit mai multe actualizări și îmbunătățiri de-a lungul timpului, versiunea actuală fiind Bluetooth 5.2.
- Bluetooth oferă un profil comun care permite dispozitivelor să partajeze date și funcționalități, inclusiv capacitatea de a auzi audio, de a monitoriza starea de sănătate și de a rula aplicații.
Rețea Mesh și Mod Dual
- Bluetooth are un profil de rețea separat, care permite dispozitivelor să coexiste și să ofere o conexiune fiabilă pe o zonă mai mare.
- Modul Bluetooth Dual oferă o modalitate pentru dispozitive de a rula simultan atât Bluetooth clasic, cât și Bluetooth Low Energy (BLE), oferind conectivitate și fiabilitate mai bune.
- BLE este o versiune rafinată a Bluetooth, care oferă funcționalitate de bază de transfer de date și este mai ușor de conectat pentru consumatori.
Securitate și publicitate
- Bluetooth are un ghid dezvoltat de Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) pentru a asigura securitatea conexiunilor Bluetooth.
- Bluetooth folosește o tehnică numită publicitate pentru a permite dispozitivelor să se descopere și să se conecteze între ele.
- Bluetooth a retras unele funcții mai vechi care ar putea avea un impact asupra retragerii suportului pentru aceste funcții în viitor.
În general, Bluetooth este o tehnologie fără fir utilizată pe scară largă, care a suferit multe actualizări și îmbunătățiri de-a lungul timpului pentru a oferi funcționalitate și fiabilitate mai bune. Cu gama sa de caracteristici și specificații, Bluetooth continuă să fie o alegere populară pentru mulți practicieni și consumatori.
Detalii tehnice ale tehnologiei Bluetooth
Arhitectura Bluetooth
Arhitectura Bluetooth constă dintr-un nucleu definit de Bluetooth SIG (Special Interest Group) și un înlocuitor pentru telefonie adoptat de ITU (International Telecommunication Union). Arhitectura de bază constă dintr-o stivă care gestionează serviciile acceptate universal, în timp ce înlocuitorul de telefonie gestionează stabilirea, negocierea și starea comenzii.
Hardware Bluetooth
Hardware-ul Bluetooth este fabricat folosind RF Circuite integrate CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Principalele interfețe ale hardware-ului Bluetooth sunt interfața RF și interfața în bandă de bază.
Servicii Bluetooth
Serviciile Bluetooth sunt incluse în stiva Bluetooth și sunt practic un set de PDU-uri (Protocol Data Units) trimise între dispozitive. Sunt acceptate următoarele servicii:
- Descoperirea serviciului
- Stabilirea conexiunii
- Negocierea conexiunii
- Transfer de date
- Stare comanda
Compatibilitate Bluetooth
Tehnologia Bluetooth este utilizată pe scară largă pentru rețelele personale, permițând dispozitivelor să comunice fără fir pe distanțe limitate. Dispozitivele Bluetooth respectă un set de specificații și caracteristici pentru a asigura compatibilitatea, inclusiv utilizarea unei adrese MAC (Media Access Control) unice și capacitatea de a rula stiva Bluetooth. Bluetooth acceptă, de asemenea, transferul asincron de date și se ocupă de corectarea erorilor folosind ARQ și FEC.
Conectarea cu Bluetooth
Împerecherea dispozitivelor
Conectarea dispozitivelor prin Bluetooth este o modalitate unică și ușoară de a vă conecta dispozitivele fără fir. Asocierea dispozitivelor implică înregistrarea și conectarea a două dispozitive compatibile cu Bluetooth, cum ar fi un smartphone și un laptop, pentru a face schimb de date fără cabluri. Iată cum să asociați dispozitivele:
- Activați Bluetooth pe ambele dispozitive.
- Pe un dispozitiv, selectați celălalt dispozitiv din lista de dispozitive disponibile care apare.
- Atingeți butonul „Pereche” sau „Conectare”.
- Un pic de cod este schimbat între dispozitive pentru a se asigura că acestea sunt cele corecte.
- Codul vă ajută să vă asigurați că dispozitivele sunt cele corecte și nu dispozitivul altcuiva.
- Procesul de asociere a dispozitivelor poate varia în funcție de dispozitivul pe care îl utilizați. De exemplu, asocierea unui iPad cu un difuzor Bluetooth poate implica un proces diferit de asocierea unui smartphone cu un laptop.
Considerații de securitate
Tehnologia Bluetooth este rezonabil de sigură și previne interceptarea ocazională. Trecerea la frecvențele radio împiedică accesul ușor la datele transmise. Cu toate acestea, tehnologia Bluetooth oferă unele riscuri de securitate și este important să aveți în vedere siguranța atunci când o utilizați. Iată câteva considerente de securitate:
- Limitați activitățile Bluetooth la anumite tipuri de dispozitive și restricționați tipurile de activități permise.
- Angajați-vă în activități care sunt permise și evitați-le pe cele care nu sunt.
- Fiți conștienți de hackeri care ar putea încerca să obțină acces neautorizat la dispozitivul dvs.
- Dezactivați Bluetooth atunci când nu este utilizat.
- Utilizați întotdeauna cea mai nouă versiune de Bluetooth, care oferă lățime de bandă îmbunătățită și funcții de securitate.
- Fiți conștienți de riscurile tethering-ului, care vă permite să partajați conexiunea la internet a dispozitivului dvs. cu alte dispozitive.
- Asocierea dispozitivelor într-o zonă publică poate prezenta un risc dacă un dispozitiv necunoscut apare în lista de dispozitive disponibile.
- Tehnologia Bluetooth poate fi folosită pentru a alimenta dispozitive inteligente, cum ar fi Amazon Echo sau Google Home, care sunt portabile și concepute pentru a fi folosite în deplasare, cum ar fi la plajă.
Diferențele
Bluetooth Vs Rf
Bine, oameni buni, adunați-vă și să vorbim despre diferența dintre Bluetooth și RF. Acum, știu la ce te gândești, „Ce naiba sunt alea?” Ei bine, permiteți-mi să vă spun, ambele sunt modalități de a vă conecta dispozitivele electronice fără fir, dar au unele diferențe destul de mari.
În primul rând, să vorbim despre lățimea de bandă. RF sau frecvența radio are o lățime de bandă mai mare decât Bluetooth. Gândiți-vă la asta ca la o autostradă, RF este ca o autostradă cu 10 benzi, în timp ce Bluetooth este ca un drum cu o singură bandă. Aceasta înseamnă că RF poate gestiona mai multe date simultan, ceea ce este grozav pentru lucruri precum streaming video sau muzică.
Dar aici este problema, RF necesită mai multă putere pentru a funcționa decât Bluetooth. Este ca diferența dintre un Hummer și un Prius. RF este Hummer-ul care consumă gaz, în timp ce Bluetooth este Prius-ul ecologic. Bluetooth necesită mai puțină putere pentru a funcționa, ceea ce înseamnă că poate fi integrat în dispozitive mai mici, cum ar fi căștile sau ceasurile inteligente.
Acum să vorbim despre cum se conectează. RF folosește câmpuri electromagnetice pentru a transmite date, în timp ce Bluetooth folosește unde radio. Este ca diferența dintre o vrajă magică și o emisiune radio. RF necesită un transmițător dedicat pentru a funcționa, în timp ce Bluetooth se poate conecta direct la dispozitivul dvs.
Dar nu ține cont de RF încă, are un truc în mânecă. RF poate folosi tehnologia infraroșu (IR) pentru a conecta dispozitive, ceea ce înseamnă că nu are nevoie de un transmițător dedicat. Este ca o strângere de mână secretă între dispozitive.
În sfârșit, să vorbim despre dimensiune. Bluetooth are o dimensiune mai mică a cipului decât RF, ceea ce înseamnă că poate fi integrat în dispozitive mai mici. Este ca diferența dintre un SUV uriaș și o mașină compactă. Bluetooth poate fi folosit în căști mici, în timp ce RF este mai potrivit pentru dispozitive mai mari, cum ar fi difuzoarele.
Așa că o aveți, oameni buni, diferența dintre Bluetooth și RF. Nu uitați, RF este ca un Hummer, în timp ce Bluetooth este ca un Prius. Alege cu înțelepciune.
Concluzie
Prin urmare, Bluetooth este un standard de tehnologie fără fir care permite dispozitivelor să comunice între ele într-un interval scurt.
Este excelent pentru rețelele personale și îl puteți folosi pentru a vă ușura viața. Așa că nu vă fie teamă să explorați toate posibilitățile pe care le oferă.
Sunt Joost Nusselder, fondatorul Neaera și marketer de conținut, tată și îmi place să încerc echipamente noi cu chitara în centrul pasiunii mele și, împreună cu echipa mea, creez articole de blog aprofundate din 2020. pentru a ajuta cititorii fideli cu sfaturi de înregistrare și chitară.
