آیا میدانید؛ Bluetooth چطور کار می کند؟ /معرفی ویژگی‌های آن
رکنا: بلوتوث واژه‌ای که شاید با شنیدنش آرمی آبی رنگ در ذهنتان ثبت شود؛ یک استاندارد برای پیوند کوتاه برد، بهره‌بری انرژی کم، کم هزینه و بی‌سیم است.
بلوتوث؛ واژه ای که شاید با شنیدنش آرم بلوتوث که آبی رنگ هست در ذهنتان ثبت شود و به یاد دورانی بیفتید که به کمک آن اقدام به تبادل اطلاعات بین گوشی ها می کردید. اما نکته ای که در این بین وجود دارد این است که اصلا بلوتوث چیست و چه تاریخی را در پشت خود به یدک می کشد؟
معرفی بلوتوث
بلوتوث (Bluetooth) یک استاندارد برای پیوند کوتاه برد، بهره بری انرژی کم، کم هزینه و بی‌سیم است، که از تکنولوژی رادیویی بهره می‌برد، تکنولوژی کنونی استاندارد IEEE بنام WPANهای ۸۰۲٫۱۵ است.
بلوتوث یا دندان آبی، نام بازرگانی بی‌سیمی با دوری کم برای فرستادن پیام، عکس یا هر اطلاعات دیگر است که از نام یک پادشاه منطقه اسکاندیناوی به نام هارولد بِلَتِند الهام گرفته شده‌است.
فناوری بلوتوث شامل چندین نکته کلیدی، که قبول آن را به‌طور گسترده آسان می‌کند، است.
توانایی بی‌سیم و کوتاه برد آن به دستگاه‌های جانبی این اجازه را می‌دهد که توسط یک واسط هوایی ارتباط برقرار کنند، جایگزین شدن کابل‌ها که از اتصال دهنده‌ها با اشکال و سایزهای مختلف و چندین گیره، استفاده می‌کردند.
بلوتوث هردو نوع داده و صوت را پشتیبانی می‌کند که آن را به یک تکنولوژی ایدئال تبدیل نموده‌است که بسیاری از وسایل را قادر به ارتباط کرده‌است.
بلوتوث از فرکانس غیر منظم استفاده می‌کند و در هرجای دنیا قابل دسترس است اعضای گروه SIG برای ایجاد لوگوی بلوتوث مجدداً به ریشهٔ آن برگشتند که مربوط به شمال اروپا بود و با استفاده از حروف رمزی اسکاندیناویایی که در قرن نهم رایج بود، ترکیبی از حروف اول نام پادشاه بلوتوث را به عنوان لوگوی بلوتوث در نظر گرفتند.
نحوه کار بلوتوث
قطعا کاربران زیادی هنگام کار با کامپیوتر و اتصال تجهیزات جانبی مورد نیاز خود توسط کابل به آن، مشکلات زیادی را تجربه کرده اند و شاید به دنبال راه حلی، جهت حل این مشکلات نیز بوده باشند.
اصلی‌ترین این مشکلات شلوغی میز کار و مدیریت تجهیزات است.
شاید اولین راه حلی که به ذهن خطور کند استفاده از Infrareds یا امواج Micro wave و ... باشد. بلوتوث به عنوان یک راه حل متفاوت دیگر جهت برقراری ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی که در مجاورت و نزدیکی یکدیگر قرار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تکنولوژی بلوتوث موفق‌ترین تکنولوژی ارتباطی بی سیم برد کوتاه «Short Range Wireless Communication» است که در بیلیون‌ها دستگاه مانند تلفن‌های همراه، هدست ها، هدفون ها، تجهیزات پزشکی، کنسول‌های بازی، پخش کننده‌های موسیقی و فیلم قابل حمل «Portable Media Player» و ... مورد استفاده قرار گرفته اند.
یکی از نقاط قوت بلوتوث، سهولت در برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌های موجود در مجاورت خود است. بلوتوث برخلاف Wi-Fi «استاندارد شبکه سازی بی سیم ۸۰۲.۱۱b» که اغلب کاربران را وا می‌دارد که به طور دستی یک سیگنال رادیویی را پیدا کند و سپس هویت خود را اثبات کند، کار زیادی بر عهده کاربر قرار نمی‌دهد. فقط کافیست دو دستگاه دارای بلوتوث را در محدوده یکدیگر قرار داده و باقی کارها بطور خودکار انجام خواهد شد.
بلوتوث در واقع ریز تراشه‌ای است که در یک فرکانس مشخص عملیات شناسایی دیگر دستگاه‌های بلوتوث دار، بر قراری ارتباط با آن‌ها و ارسال اطلاعات به آن‌ها را انجام می‌دهد. ریز تراشه موجود در واقع یک دستگاه فرستنده - گیرنده «Transceiver» است که از امواج رادیویی در طیف فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز برای انتقال سیگنال‌های صوتی و داده‌ای بین وسایل بلوتوث دار بهره می‌گیرد.
ویژگی‌های بلوتوث
کم هزینه بودن «Low Cost»
تکنولوژی بلوتوث کم هزینه‌ترین تکنولوژی ارتباطی برد کوتاه است. یکی از دلایل پایین بودن هزینه، تولید انبوه آن است و دیگر اینکه در هر نسخه جدید، طراحی به گونه‌ای بهبود می‌یابد که سبب کاهش هزینه‌ها می‌گردد.
کم مصرف بودن «Low Power»
تکنولوژی بلوتوث همیشه سعی می‌کند که تا حد امکان از توان برق مصرفی کمتری استفاده کند.
به گونه‌ای که با ظهور هر نسخه جدیدی از این تکنولوژی مصرف برق آن کمتر و سرعت انتقال داده‌ها توسط آن بیشتر شده است.
میزان مصرف باطری توسط دستگاه بلوتوث به سه دسته یا کلاس تقسیم بندی شده است.
این سه گروه عبارتند از:
بی سیم بودن
توانایی عبور سیگنال‌ها از دیوارها
بلوتوث یک تکنولوژی امن است
انتشار امواج به همه جهات و توانایی ارسال داده‌ها به دستگاه‌های مختلف بطور همزمان
تکنولوژی بلوتوث از استاندارد ISM یا industrial scientific medical پیروی می‌کندگه؛ در نتیجه در هر جایی قابل استفاده است
برد کوتاه «Short Range»
تکنولوژی بلوتوث یک تکنولوژی ارتباطی برد کوتاه است که توانسته است به صورت موفقیت آمیزی اولین تکنولوژی adhoc را به درستی پیاده سازی کند. هر وسیله‌ای با وسیله دیگر می‌تواند ارتباط برقرار کند و یک ارتباط موقت یا یک ارتباط دائمی «Permanent Relationship» برقرار سازد و به ارسال داده‌ها به صورت سریع و بسیار راحت بپردازد.
جهانی شدن «World Wide»
تکنولوژی بلوتوث در هر کشوری قابل فروش و استفاده است. به همین خاطر به سرعت همه گیر شده و افراد بسیاری از آن در حال استفاده می‌باشند.
انتقال هر نوع محتوی
شما می‌توانید هر نوع فایل و داده‌ای را توسط بلوتوث ارسال کنید. تصاویر، انیمیشن، برنامه‌های جاوا و ... را می‌توانید از طریق بلوتوث انتقال دهید.
از لحاظ حجم داده‌های مورد نظر جهت انتقال، بسته به حافظه دستگاه بی سیم می‌توانید داده‌هایی با حجم‌های مختلف را منتقل نمایید.
انـواع ورژن هـای Bluetooth
اولین نسخه‌های بلوتوث مشکلات و کاستی‌هایی داشتند نسخه ۱.۰ و B. ۱.۰ از اولین سری تکنولوژی بلوتوث هستند که اکثر شرکت‌های تولید کننده محصولات الکترونیکی استفاده کننده این تکنولوژی در برقراری ارتباط محصولاتشان با یکدیگر با مشکل مواجه می‌شدند.
این دستگاه‌ها برای ایجاد ارتباط مجبور بودند آدرس سخت‌افزاری دستگاه (BD-ADDR) را در فرآیند اتصال دو دستگاه فاش کنند که در نتیجه اصل پنهان نگه داشتن هویت دستگاه نقض می‌شد.
نسخه ۱.۱
بسیاری از خطاهای موجود در دو نسخه قبلی را پوشاند و قبلیت پشتیبانی از کانال‌های بدون رمزگذاری به آن اضافه شد و به سیستم Received Signal Strength Indication (RSSI) همان نمایشگر قدرت سیگنال دریافتی مجهز شد.
نسخه ۱.۲
تغییرات عمده‌ای را در این نسخه شاهد بوده‌ایم: برقراری سریع‌تر ارتباط بین دستگاه‌ها
استفاده از (AFH) Adaptive frequency-hopping spread spectrum برای جلوگیری از تداخل فرکانس‌های رادیویی
افزایش سرعت انتقال تا ۷۲۱ کیلوبیت در ثانیه
ارتباط گسترده همزمان: Extended Synchronous Connections (eSCO) استفاده از این تکنیک و بهبود کیفیت صدای بسته‌های آسیب دیده و ارسال مجدد آن‌ها را در بر می‌گیرد.
پشتیبانی رابط کنترل میزبان (HCI) Host Controller Interface برای three-wire UART
نسخه ۲.۰
این نسخه از دهم نوامبر سال ۲۰۰۴ مورد استفاده قرار گرفته است پشتیبانی از نسخه ۱.۱ و بالابردن سرعت ارزیابی و انتقال داده تا سه برابر و در شرایطی خاص تا ده برابر، کارآیی بهینه بین هر دستگاه و بالاتر رفتن پهنای باند از مشخصات این نسخه هستند.
نسخه ۲.۱
از جولای سال ۲۰۰۷ استفاده از این نسخه مرسوم شد این نسخه سازگاری کامل با نسخه‌های ۱.۱ و ۲.۰ را داراست.
بهینه سازی در اتصال به دستگاه‌های مختلف و ایجاد لیست از دستگاه‌های یافته شده در زمان جست‌وجو از مشخصه‌های جدید است. ساخت تونل ارتباطی رمزگذاری شده برای حفظ امینت و جلوگیری از دزدیده شدن اطلاعات در حال ارسال توسط دیگران.
نسخه ۳.۰
در حال حاضر آخرین نسخه و سریع‌ترین نسخه از این تکنولوژی است که با بهره‌گیری از باند گسترده رادیویی (UWB) Ultra-Wideband سرعت انتقال آن در ثانیه به ۴۸۰ مگابیت می‌رسد و انرژی مصرفی آن فوق‌العاده کم است.
عدم تداخل بین دستگاه‌های در حال ارتباط با یکدیگر نیز از خصوصیت‌های نسخه ۳.۰ بشمار می‌رود، این تکنولوژی را SSFH می‌نامند. بلوتوث یک استاندارد رادیویی و پروتکل ارتباطی برای ارتباط بین وسایل الکترونیکی است و برد کوتاهی دارد (۱متر تا ۱۰۰ متر). دستگاه‌هایی که در حدفاصل مجاز از یکدیگر قرار دارند می‌توانند با استفاده از تکنولوژی بلوتوث با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
موارد استفاده بلوتوث ۴
ادلاند عنوان می‌کند که هدف اولیه طراحی نسخه چهارم بلوتوث، استفاده از آن در تجهیزات بهداشتی و وسایل مربوط به تناسب اندام Fitness است.
وی می‌گوید: بر این اساس یک توپ فوتبال یا یک دوچرخه می‌تواند مجهز به حسگرهایی برای اندازه‌گیری سرعت ورزشکار و مواردی، چون این باشد. این فناوری حتی می‌تواند برای کسانی که از نظر روانی یا ذهنی مشکل دارند، کاربردهای بهداشتی داشته باشد. به این نحو که دستبندهای مجهز به حسگری طراحی شوند که از طریق فناوری بلوتوث ۴ اطلاعات را از این افراد منتقل کنند و از آنجا که این افراد حافظه خوبی ندارند، تا هفته‌ها بدون نیاز به شارژ کار کنند. به گفته ادلاند، حتی امکان ترکیب فناوری بلوتوث نسخه سوم و چهارم در ابزارهایی، چون تلفن‌های همراه نیز وجود دارد. به این صورت که با استفاده از نسخه سوم بلوتوث می‌توان حجم زیادی از اطلاعات را در تلفن‌های همراه رد و بدل کرد و با به‌کارگیری نسخه چهارم این انتقال داده را با مصرف کم انرژی انجام داد.
در حقیقت بلوتوث کم‌مصرف زمینه پیاده‌سازی دو نوع کاربرد تک حالته و دو حالته را فراهم آورده است. در مورد دو حالته، عملکرد کم‌مصرف انرژی با کنترلر بلوتوث کلاسیک ترکیب می‌شود. مورد تک حالته نیز برای ابزار کوچک و کم‌وزن کاربرد دارد.
ارسال نظر