Pastaruoju metu labai išaugo mobiliųjų programėlių vartotojų skaičius, o tai reiškia, kad nemaža dalis įvairių techninių problemų tebėra tamsūs pradedantiesiems vartotojams. Vienas iš šių niuansų yra „Bluetooth“ versija.
Protokolai arba profiliai
Nepaisant to, kad „Bluetooth“ versijų suderinamumas yra gana aukštas, vis dar pasitaiko situacijų, kai neįmanoma susieti dviejų įrenginių. Ir esmė čia yra būtent protokoluose, o ne profiliuose. Ir norint pateisinti minėtą neįmanomumą, pirmiausia reikia išsiaiškinti, kuo skiriasi šios dvi sąvokos.
Protokolas yra instrukcijų rinkinys, per kurį perduodama įvairi informacija. Būtent jis nustato konkretaus komponento veikimo tvarką, veikimo dažnį ir trukmę. O profiliai vadinami papildomais priedais, leidžiančiais dirbti su tam tikro tipo informacija. Pavyzdžiui, A2DP yra profilis, leidžiantis „Bluetooth“ moduliui dirbti su stereo garsu, kur suporavus taip pat deramasi dėl naudojamų kodekų.
Jei pažvelgsite į visuotinį planą, tada protokolų versija yra svarbiau nei profilio reikšmė. Jei abu įrenginiai turi tą pačią protokolo versiją, jie turės prieigą prie visų standartinių funkcijų ir funkcijų, kurias palaiko modulis. Tačiau su profiliais viskas yra kitaip. Kadangi jie pridedami pasirinktinai, kad jie būtų naudojami ir veiktų, jie turės būti abiejose programėlėse. Jei tik vienas „Bluetooth“ modulis palaiko reikiamą profilį, jis nebus įtrauktas į duomenų perdavimą.
Daugelis vartotojų domisi klausimu, kaip sužinoti „Bluetooth“ versiją. Tai galima padaryti keliais būdais, tačiau lengviausia yra perskaityti įrenginio specifikaciją. Tačiau daug svarbiau suprasti, kas slypi už šių figūrų.
Kaip patikrinti „Bluetooth“ versiją: vaizdo įrašas
Įvairių protokolų techniniai duomenys
Šiame aprašyme bus pateiktas ne pats išsamiausias protokolų versijų sąrašas, o tik pati reikšmingiausia visai technologijai. Ir, žinoma, verta pradėti nuo paties pirmojo, kuris buvo sukurtas be poros metų beveik prieš du dešimtmečius - 1998 m., SIG partnerių grupės arba Specialiųjų interesų grupės. Pirminę plėtrą įkūrė tuometinė Švedijos įmonė Ericsson likus 4 metams iki patekimo į rinką. Sėkmingo tyrimo dėka buvo sukurtas vertas laidinių technologijų analogas, pavadintas Danijos šiaurės vikingų karaliaus Haraldo Pirmojo mėlynakio vardu.
Pirmoji versija turėjo tiesiog nuostabų skirtingų gamintojų įrenginių suderinamumą. Greitis buvo nedidelis, o diapazonas aiškiai neatitiko nustatyto standarto. Jei ne greiti bandymai tobulinti technologiją, visa idėja galėjo nugrimzti į užmarštį. O darbuotojų profesinės savybės nenuvylė, nes netrukus iš pradžių pasirodė 1.1 versija, o po to 1.2, kuri tapo pirmosios kartos modulių evoliucijos viršūne. Bendras suderinamumas buvo padidintas iki gana aukšto lygio, diapazonas buvo nustatytas iki sąžiningų dešimties metrų, perdavimo greitis buvo tiesiog iki dangaus - 721 Kbps, žinoma, teoriškai.
2.1 versija
Antroji karta padarė revoliuciją, tačiau būtent 2.1 versija tapo pagrindine žvaigžde, kuri naudojama ir šiandien. Daugelis pirminės ir vidurinės klasės įrenginių naudoja šį konkretų „Bluetooth“ modulio variantą. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas greičiui, o sprendimu tapo EDR priedas. Būtent jos dėka tapo įmanoma perduoti artimu 3 Mbps greičiu, o energijos suvartojimo lygis sumažėjo penkis kartus. Žinoma, atsirado įvairių profilių ir priedų, iki galimybės platinti prieigą prie tinklo.
Trečia versija
Didelės spartos 3.0 specifikacija turėjo daug bendro su „Wi-Fi“, tačiau neturėjo tiesioginio suderinamumo su juo, o naudojant SLI technologiją, kurios dėka du „Bluetooth“ moduliai buvo sujungti į vieną sistemą, buvo galima padidinti perdavimo spartą iki 24 Mbps. Be to, perkeliant didelius failus buvo naudojamas greitesnis, bet kartu ir daug energijos suvartojantis protokolas, o mažiems failams jis buvo labai ekonomiškas.
Ketvirtosios kartos įrenginiai buvo paremti idėja išgryninti ankstesnę technologiją, kad energijos sąnaudos būtų minimalios, o visos kitos funkcijos ir galimybės buvo padidintos ir išplėstos. Taigi, be greičio, buvo padidintas ir spindulys, kuris dabar gali siekti šimtus metrų. Duomenų paketai tapo optimalesnio dydžio, taip pat buvo pridėtas 128 bitų šifravimas. Siųstuvo matmenys tapo labai maži, todėl juos galima naudoti visur. Vienas iš svarbiausių dalykų buvo trijų veikimo režimų pridėjimas.
Vargu ar kuri nors technologija numatė mirtį dažniau nei „Bluetooth“. Be to, neįmanoma nepripažinti belaidžio ryšio idėjos sėkmės: „Bluetooth 1.0“ buvo rinkoje daugiau nei 15 metų, o „Bluetooth“ niekada nebuvo naudojamas tiek daug įrenginių, kaip dabar. Viskas dėka versijos Bluetooth 4.0, kuris dabar atrodo gana lėtas.
Atnaujinkite į 4.1
Kasmet parduodama milijardas „Bluetooth“ įrenginių. Tačiau vis dar yra keletas įtaisų su „Bluetooth 4.1“. Šiuo metu buvo paskelbta apie Huawei TalkBand B1 išmaniąją apyrankę. Daugelis šiuolaikinių mikroschemų rinkinių, tokių kaip „OnePlus“ išmaniajame telefone, taip pat bus atnaujintos iki 4.1.
Ateina pakeisti Bluetooth Low Energy(arba „Bluetooth Smart“) – akumuliatoriaus energiją taupanti versija. Šiuo atveju diapazonas ribojamas iki 10 m, o duomenų perdavimo sparta yra 1 Mbps, tačiau perdavimo metu sunaudojama ne daugiau kaip 10 mA.
O dabar ateina kitas žingsnis: „Bluetooth Special Interest Group“, kuriai priklauso daugiau nei 8000 įmonių, rengia versijos specifikaciją. Žinoma, nereikėtų tikėtis revoliucinių pokyčių, tačiau mobiliųjų įrenginių vartotojai tikisi kai kurių svarbių naujovių. CHIP nusprendė išsiaiškinti kai kuriuos techninius dalykus.
Dauguma „Bluetooth 4.1“ naujovių yra susijusios su apsauga nuo trukdžių. „Bluetooth“ dabar yra standartinis išmaniųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių komponentas; netrukus šiuose įrenginiuose bus įdiegti ir LTE moduliai.
Deja, „Bluetooth“ naudoja nelicencijuotą 2,45 GHz dažnių juostą (kartu su 2,6 GHz), taip pat LTE juostą Rusijoje ir kitose šalyse. Tai gali sukelti abipusius trukdžius (žr. diagramą). Problema ta, kad vartotojas niekaip negali paveikti LTE signalo.
Norint išvengti trikdžių, „Bluetooth“ kūrėjai turėjo atlikti tam tikrus veiksmus. Ir būtent tai buvo padaryta naujoje versijoje.
Siekiant sumažinti trikdžius, „Bluetooth 4.1“ turės LTE diapazono filtrą. Jei LTE siųstuvas trukdo per „Bluetooth“ perduodamiems duomenims, „Bluetooth 4.1“ nedelsiant į tai reaguos
Duomenų siuntimas ir priėmimas iš LTE modulio trikdo Bluetooth veikimą. 4.0 versijoje nuostoliai siekė 75% paketų. „Bluetooth“ versija 4.1 nėra tokia jautri LTE trikdžiams. Triukšmo filtras apsaugo radijo modulį. Sunkiais atvejais kanalas persijungia automatiškai. Vadinamoji „Bluetooth 4.1“ adaptyvi perjungimo sistema ieškos kito kanalo, kuriame būtų mažiau trukdžių, duomenis perduodama ir priimama skirtingu dažniu. Jei „Bluetooth 4.0“ LTE trikdo 75% atvejų, naudojant „Bluetooth 4.1“ šis skaičius sumažėja iki 25%.
Duomenų gavimas ir perdavimas be trukdžių
Šiais laikais ypač populiarūs Bluetooth Low Energy įrenginiai. Ypač šiam energijos taupymo režimui 4.1 versija turi naują duomenų perdavimo būdą, kuris prailgina baterijos veikimo laiką.
Kietojo branduolio „Bluetooth“ vartotojai žino apie nutrūkusių ryšių problemą. Dažnai nutikdavo taip, kad vartotojui nuėjus į kitą kambarį ryšys nutrūkdavo. Po to ryšį turėjau konfigūruoti rankiniu būdu.
Mažiau atsijungimų naudojant naują „Bluetooth“.
Jei du „Bluetooth“ įrenginiai išeis už diapazono ribų, ryšys nutrūks. Naudojant „Bluetooth 4.0“, įrenginiai turi grįžti į diapazoną per 30 sekundžių, kad galėtų automatiškai prisijungti. 4.1 versijoje šis laikas padidinamas iki trijų minučių.
Naudodami Bluetooth 4.1, gamintojai gali nustatyti fiksuotus intervalus, kad atsijungus vartotojui nereikėtų kaskart užmegzti naujo ryšio. „Bluetooth 4.1“ gali veikti su nutrūkusiu ryšiu iki trijų minučių – anksčiau šis skaičius buvo ne daugiau kaip 30 sekundžių.
Tai, kad norint naudotis „Bluetooth“ nebūtina būti prisijungusiam prie kompiuterio, rodo naujovę, sukurtą specialiai 3D akiniams, veikiantiems kartu su televizoriumi. Paprastai tam reikėjo prisijungti su keliais įrenginiais vienu metu, todėl vaizdas televizoriuose dažnai atsilikdavo. Dabar viskas turėtų veikti geriau.
„Bluetooth 4.1“ bekontakčio vergo transliacija yra antroji nauja funkcija, kuri bus naudinga 3D gerbėjams. Bluetooth ryšys yra tik viena kryptimi, televizorius siunčia duomenis fiksuotais intervalais, 3D akiniai priima duomenis, bet nesiunčia jokių grįžtamųjų jungčių į televizorių.
Lankstus ryšys su Bluetooth 4.1
Bluetooth 4.1 jungčių architektūra veikia pagal Master-Slave principą. Vienas įrenginys veikia kaip pagrindinis (Master), o antrasis - kaip vergas (Slave). Visi įrenginiai gali veikti ir kaip pagrindiniai, ir kaip vergai.
Taigi duomenis iš kūno rengybos apyrankės ar širdies ritmo monitoriaus dabar galima perkelti tiesiai į išmanųjį telefoną, kuris vėliau juos analizuos. Anksčiau tiesioginė kūno rengybos apyrankės ir išmaniojo telefono sąveika buvo neįmanoma.
Du „Bluetooth“ atnaujinimo pranašumai: Pirma, nereikia jaudintis dėl suderinamumo. Bluetooth 4.0 ir Bluetooth 4.1 yra visiškai suderinami. Naujas „Bluetooth 4.1“ lustas taip pat nereikalingas. „Bluetooth 4.1“ bus pasiekiamas atnaujinus „Bluetooth 4.0“ programinę-aparatinę įrangą.
Ekspertai taip pat prognozuoja, kad „Bluetooth 4.1“ palaikys IPv6. Dabar tai ne. Kadangi naujoji „Bluetooth“ versija visiškai palaiko IPv6, visiems „Bluetooth“ įrenginiams bus priskirtas IP adresas ir jie galės pasiekti juos internetu. Taigi galime sakyti, kad Bluetooth revoliucija jau prasidėjo.
Palyginimui, Bluetooth
„Bluetooth“ veikia jau 15 metų, o naujos versijos išleidžiamos kas dvejus metus. 4.0 versijoje pristatomas mažos galios profilis. Kadangi pirmtakai jo neturi, 4.0 ir 4.1 protokolai nėra suderinami atgal. 4.1 planuojama dirbti su IPv6 protokolu.
| Bluetooth 4.0 | Bluetooth 3.0 | Bluetooth 2.x | Bluetooth 1.x | ||
|---|---|---|---|---|---|
| bazinis greitis | 1 Mbps | 1 Mbps | 1 Mbps | 1 Mbps | 1 Mbps |
| Patobulintas duomenų perdavimo greitis (EDR) | 3 Mbps | 3 Mbps | 3 Mbps | 3 Mbps | Nr |
| didelis greitis | 54 Mbps | 54 Mbps | 54 Mbps | Nr | Nr |
| Diapazonas (maks./min. galia) | 100m/10m | 100m/10m | 100 m / Nr | 100 m / Nr | 100 m / Nr |
| Mažos galios režimas | Taip | Taip | Nr | Nr | Nr |
| Dvigubas profilis (vienu metu atlieka vergo ir šeimininko vaidmenį) | Taip | Nr | Nr | Nr | Nr |
| IPv6 palaikymas | Pasiruošimas | Nr | Nr | Nr | Nr |
| Susiejimas su NFC | Taip | Taip | Taip | Taip | Nr |
| 128 bitų AES šifravimas | Taip | Taip | Nr | Nr | Nr |
Nuotraukos straipsnyje: gamybos įmonės
Sveiki.
2014 m. gruodžio 3 d. „Bluetooth SIG“ oficialiai paskelbė „Bluetooth“ 4.2 versijos specifikaciją.
Pranešime spaudai pateikiamos 3 pagrindinės naujovės:
- padidinti duomenų priėmimo ir perdavimo greitį;
- galimybė prisijungti prie interneto;
- privatumo ir saugumo gerinimas.
Šiame straipsnyje noriu papasakoti, kaip įgyvendinami šie 3 punktai. Laukiami visi norintys.
Viskas, kas aprašyta toliau, taikoma tik BLE, eikime ...
1. Vartotojo duomenų priėmimo ir perdavimo greičio didinimas.
Pagrindinis BLE trūkumas buvo mažas duomenų perdavimo greitis. Nors iš kurios pusės žiūrėti, juk BLE iš pradžių buvo išrastas siekiant išsaugoti šaltinio, kuris maitina įrenginį, energiją. O norint sutaupyti energijos, būtina su pertraukomis susisiekti ir perduoti kai kuriuos duomenis. Tačiau nepaisant to, visas internetas alsuoja pasipiktinimu dėl mažo greičio ir klausimų apie galimybę jį padidinti, taip pat padidinti perduodamų duomenų dydį.
Atsiradus 4.2 versijai, „Bluetooth SIG“ paskelbė, kad perdavimo sparta padidėjo 2,5 karto, o perduodamo paketo dydis – 10 kartų. Kaip jiems tai pavyko?
Pasakysiu, kad šie 2 skaičiai yra susiję vienas su kitu, būtent: greitis padidėjo, nes padidėjo perduodamo paketo dydis.
Pažvelkime į duomenų kanalo PDU (protokolo duomenų vienetą): 
Kiekviename PDU yra 16 bitų antraštė. Dabar ši 4.2 versijos antraštė skiriasi nuo 4.1 versijos antraštės.
Štai 4.1 versijos pavadinimas:
Ir čia yra 4.2 versijos antraštė:
Pastaba: RFU (Reserved for Future Use) – šia santrumpa pažymėtas laukas yra rezervuotas naudoti ateityje ir užpildytas nuliais.
Kaip matome, paskutiniai 8 antraštės bitai skiriasi. Laukas „Ilgis“ yra naudingosios apkrovos ir MIC (pranešimo vientisumo patikrinimo) lauko, esančio PDU (jei pastarasis įjungtas), ilgių suma.
Jei 4.1 versijoje lauko "Ilgis" dydis yra 5 bitai, tai 4.2 versijoje šio lauko dydis yra 8 bitai.
Iš čia nesunku apskaičiuoti, kad 4.1 versijos lauke „Ilgis“ gali būti reikšmės nuo 0 iki 31, o versijoje 4.2 – nuo 0 iki 255. Jei atimsime MIC lauko ilgį (4 oktetai) iš didžiausių reikšmių gauname, kad naudingoji apkrova gali būti atitinkamai 27 ir 251 oktetas 4.1 ir 4.2 versijoms. Tiesą sakant, maksimalus duomenų skaičius yra dar mažesnis, nes naudingojoje apkrovoje taip pat yra L2CAP (4 oktetai) ir ATT (3 oktetai), tačiau mes to nenagrinėsime.
Taigi perduodamų vartotojo duomenų dydis išaugo maždaug 10 kartų. Kalbant apie greitį, kuris kažkodėl padidėjo ne 10 kartų, o tik 2,5 karto, tai apie proporcingą padidėjimą negalime kalbėti, nes viskas taip pat priklauso nuo garantuoto duomenų pristatymo, nes garantuotas 200 baitų yra šiek tiek sunkiau nei 20.
2. Galimybė prisijungti prie interneto.
Bene įdomiausia naujovė, dėl kurios „Bluetooth SIG“ paskelbė, kad 4.2 versija daiktų internetą (IoT) patobulina būtent dėl šios funkcijos.4.1 versijoje L2CAP pristatė „LE kreditu pagrįstą srauto valdymo režimą“. Šis režimas leidžia valdyti duomenų srautą naudojant vadinamąjį. kreditu pagrįsta schema. Schemos ypatumas yra tas, kad ji nenaudoja signalų paketų perduodamų duomenų kiekiui nurodyti, o prašo kito įrenginio kreditą už tam tikrą duomenų kiekį perduoti, taip pagreitindama perdavimo procesą. Tokiu atveju priimančioji pusė kiekvieną kartą gavus kadrą sumažina kadrų skaitiklį, o pasiekus paskutinį kadrą gali nutraukti ryšį.
L2CAP komandų sąraše yra 3 nauji kodai:
- LE Credit Based Connection request – prisijungimo užklausa pagal kredito schemą;
- LE Credit Based Connection atsakymas – atsakymas į prisijungimą pagal kredito schemą;
- LE Flow Control Credit – pranešimas apie galimybę gauti papildomus LE rėmelius.
Pakuotėje „LE Credit Based Connection request“. 
yra 2 oktetų ilgio laukas „Pradiniai kreditai“, nurodantis LE kadrų skaičių, kurį įrenginys gali siųsti L2CAP lygiu.
Atsakymų pakete „LE Credit Based Connection response“ 
tame pačiame laukelyje nurodomas LE kadrų, kuriuos gali siųsti kitas įrenginys, skaičius, o lauke „Rezultatas“ – prisijungimo užklausos rezultatas. 0x0000 reikšmė rodo sėkmę, kitos reikšmės rodo klaidą. Tiksliau, 0x0004 reikšmė rodo ryšio sutrikimą dėl išteklių trūkumo.
Taigi jau 4.1 versijoje atsirado galimybė perduoti didelį kiekį duomenų L2CAP lygiu.
Ir dabar, beveik tuo pačiu metu, kai buvo išleista 4.2 versija, ji paskelbta:
- paslauga: „IP palaikymo tarnyba“ (IPSS) .
- IPSP profilis (Internet Protocol Support Profile), kuris apibrėžia IPv6 paketų perdavimo tarp įrenginių, turinčių BLE, palaikymą.
Profilis apibrėžia šiuos vaidmenis:
- Maršrutizatoriaus vaidmuo – naudojamas įrenginiams, galintiems nukreipti IPv6 paketus;
- Mazgo vaidmuo – naudojamas įrenginiams, kurie gali priimti arba siųsti tik IPv6 paketus; turėti paslaugų aptikimo funkciją ir IPSS paslaugą, kuri leidžia maršrutizatoriams aptikti šį įrenginį;
Įrenginiai, turintys maršrutizatoriaus vaidmenį, kuriuos reikia prisijungti prie kito maršrutizatoriaus, gali turėti pagrindinio kompiuterio vaidmenį.
Kaip bebūtų keista, IPv6 paketų perdavimas nėra profilio specifikacijos dalis ir nurodytas IETF RFC „IPv6 paketų perdavimas per Bluetooth Low Energy“. Kitas įdomus dalykas, nurodytas šiame dokumente, yra tas, kad IPv6 paketai perduodami naudojant 6LoWPAN standartą, kuris yra IPv6 sąveikos standartas per IEE 802.15.4 mažos galios belaidžius asmeninius tinklus.
Pažiūrėk į nuotrauką: 
Profilis nurodo, kad IPSS, GATT ir ATT naudojami tik paslaugoms aptikti, o GAP naudojamas tik įrenginio aptikimui ir ryšio užmezgimui.
Bet paryškintas raudonai, tik sako, kad paketų perdavimas neįtrauktas į profilio specifikaciją. Tai leidžia programuotojui parašyti savo paketų perdavimo įgyvendinimą.
3. Patobulintas privatumas ir saugumas.
Viena iš saugos vadybininko (SM) pareigų yra susieti du įrenginius. Susiejimo procesas generuoja raktus, kurie vėliau naudojami ryšiui užšifruoti. Sujungimo procesas susideda iš 3 etapų:- keitimasis informacija apie poravimo būdus;
- trumpalaikių raktų generavimas (Short Term Key (STK));
- raktų keitimas.
- Trumpalaikio rakto (STK) karta, vadinama „LE legacy pairing“
- ilgalaikių raktų (Long Term Key (LTK)) generavimas, vadinamas „LE Secure Connections“
Šiuo atžvilgiu, be 3 esamų funkcijų, saugos tvarkyklės kriptografinėje įrankių dėžėje atsirado dar 5 ir šios 5 naudojamos tik naujam „LE Secure Connections“ poravimo procesui aptarnauti. Šios funkcijos sukuria:
- LTK ir MacKey;
- pagalbiniai kintamieji;
- autentifikavimo tikrinimo kintamieji;
- 6 skaitmenų numeriai, naudojami suporuotuose įrenginiuose rodyti.
Taigi, jei susiejimo metu 2-ajame etape naudojant „LE legacy pairing“ metodą buvo sugeneruoti 2 raktai:
- Laikinasis raktas (TK): 128 bitų laikinas raktas, naudojamas STK generuoti;
- Trumpalaikis raktas (STK): 128 bitų laikinas raktas, naudojamas ryšiui užšifruoti
- Ilgalaikis raktas (LTK): 128 bitų raktas, naudojamas vėlesniems ryšiams užšifruoti.
- sekimo prevencija, kaip dabar dėl „Skaitinio palyginimo“ galima valdyti galimybę prisijungti prie savo įrenginio.
- pagerintas energijos vartojimo efektyvumas, kaip dabar nereikia papildomos energijos, norint iš naujo generuoti kiekvieno ryšio raktus.
- pramonės standarto šifravimas, siekiant apsaugoti jautrius duomenis.
4. Ar jau yra galimybė pajausti?
Taip, ten yra.
„NORDIC Semiconductor“ išleido „nRF51 IoT SDK“, kurį sudaro nRF51 serijos įrenginių kaminas, bibliotekos, pavyzdžiai ir API. Tai įtraukia:
- nRF51822 ir nRF51422 lustai;
- nRF51 DK;
- nRF51 raktas;
- nRF51822EK.
- Trumpas aprašymas;
- archyvuoti su aprašytu SDK;
- „Raspberry Pi“ branduolio archyvas, įskaitant jo šaltinius.
5. Išvada.
Labiausiai man asmeniškai, žinoma, buvo tikimasi perdavimo spartos ir perduodamo duomenų paketo dydžio padidėjimo.
Pirmąjį 2015 metų ketvirtį turėtų pasirodyti pirmieji lustai, palaikantys 4.2 versiją, tada bus atnaujinimų į mobiliąsias platformas ir visa tai leis papildyti daiktų interneto pasaulį naujomis funkcijomis.
Ačiū už dėmesį.
Kas yra „Bluetooth“ ir su kuo jis „valgo“. Technologijos pagrindai ir sukūrimo data
„Bluetooth“ ryšys yra trumpojo nuotolio belaidžio ryšio technologijos standartas, kuris naudoja trumpųjų bangų mikrobangų radijo bangas ISM diapazone nuo 2,4 iki 2,485 GHz, kad galėtų keistis duomenimis tarp fiksuotų ir mobiliųjų įrenginių bei kurti asmeninius tinklus (Personal Area Network PAN).
Šią technologiją 1994 metais sukūrė telekomunikacijų tiekėjas Ericsson ir ji taip rimtai įsiliejo į kasdienį gyvenimą, kad nebeįsivaizduojama gyvenimo be jos. Įskaitant automobilių gyvenimą. Iš pradžių naujoji technologija buvo sumanyta kaip bevielė alternatyva duomenų kabelių RS-232 sąsajai. Bluetooth pagalba galima prijungti įvairius įrenginius, išvengiant problemų su sinchronizavimu ir nenaudojant papildomų laidų.
„Bluetooth“ specifikaciją sukūrė „Bluetooth Special Interest Group“ („Bluetooth SIG“), kuri šiandien vienija daugiau nei 25 000 narių telekomunikacijų, kompiuterijos, tinklų ir plataus vartojimo elektronikos pramonėje.
„Bluetooth“ kilimas prasidėjo nuo susitarimo su IEEE, kurio pagrindu „Bluetooth“ specifikacija tapo IEEE 802.15.1 standarto dalimi. Šiuo metu buvo gauta daugybė patentų, kurie atsirado kuriant technologiją.
„Bluetooth“ pavadinimo paslaptis
„Bluetooth“ yra ne visai teisinga angliška skandinaviško Blåtand/Blåtann versija (senoji norvegų blátǫnn), kuri yra 10-ojo amžiaus karaliaus Haraldo Bluetooth slapyvardis. Jam pavyko sujungti kariaujančias danų gentis į vieną karalystę, pasak legendos, jis įvedė ir krikščionybę. Sekdamas Haraldo, vienijančio tautas, pavyzdžiu, „Bluetooth“ padarė tą patį su protokolais, sujungdamas juos į vieną universalų standartą.
Ir dar šiek tiek apie pavadinimą. Žodis „blå“ šiuolaikinėse skandinavų kalbose reiškia „mėlyną“, tačiau tuo metu, kai gyveno vikingai, antroji jo reikšmė taip pat reiškė „juoda“. Todėl greičiausiai Haraldas, žinoma, turėjo juodą priekinį dantį, bet ne mėlyną. Ir išvertus danų Harald Blåtand būtų teisingiau interpretuoti kaip Harald Blacktooth nei Harald Bluetooth. Čia toks istorinis netikslumas.
Vardo idėją 1997 metais pasiūlė Jimas Kardashas, sukūręs sistemą, leidžiančią mobiliesiems telefonams „kalbėti“ su kompiuteriais. Kūrimo metu Jimas skaitė istorinį Franso G. Bengtssono romaną „Vikingų laivai“, kuriame buvo kalbama apie vikingus ir karalių Haraldą Sinezubą. Taigi romanas paveikė pavadinimą.
Bluetooth logotipas sujungia dvi skandinaviškas runas „haglaz“ ir „berkana“.
1998
Penkios kampanijos sudaro „Bluetooth“ specialiųjų interesų grupę (SIG)
Iki metų pabaigos Bluetooth SIG pasveikino savo 400-ąjį narį
„Bluetooth“ pavadinimas įgyja oficialų statusą
1999
Išleista „Bluetooth“ specifikacija 1.0
SIG „Bluetooth“ organizuoja pirmąjį „UnPlugFest“ kūrėjų susitikimą
„Bluetooth“ technologija apdovanota kaip „Geriausios parodos technologijos apdovanojimas“ COMDEX
2000
Į rinką patenka pirmasis mobilusis telefonas su Bluetooth ryšiu
Pasirodo pirmoji kompiuterio kortelė
Nešiojamojo kompiuterio pelės prototipas ir demonstruotas CeBIT 2000
USB modulio prototipas parodytas COMDEX
Pirmasis lustas, kuriame integruotos RF, bazinės juostos, mikroprocesoriaus funkcijos ir „Bluetooth“ belaidžio ryšio programinė įranga
Pirmasis rinkinys parduodamas
2001
Pirmasis spausdintuvas
Pirmasis nešiojamas kompiuteris
Pirmasis laisvų rankų įrangos automobilinis rinkinys
Pirmoji laisvų rankų įranga su kalbos atpažinimu
Bluetooth SIG, Inc. suformuota kaip pelno nesiekianti neakcinė bendrovė
2002
Pirmasis klaviatūros ir pelės rinkinys
Pirmasis GPS imtuvas
Kondicionuotų Bluetooth gaminių kiekis siekė 500 vnt
IEEE patvirtina, kad 802.15.1 standartas atitinka „Bluetooth“ belaidę technologiją
Pirmasis skaitmeninis fotoaparatas
Bluetooth diegimas
Bluetooth veikia nuo 2400 iki 2483,5 MHz dažniais (įskaitant nuokrypius nuo 2 MHz žemoje juostoje ir 3,5 MHz viršuje). Atitinkamai, kaip matote, veikimo principas pagrįstas radijo bangų naudojimu. „Bluetooth“ radijo ryšys vykdomas įvairiuose buitiniuose prietaisuose ir belaidžiuose tinkluose naudojamoje ISM juostoje.
Bluetooth naudoja radijo technologiją, vadinamą Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS. „Bluetooth“ padalija duomenis į paketus ir kiekvieną paketą perduoda vienu iš nurodytų 79 kanalų (darbinių dažnių). Kiekvienas kanalas turi 1 MHz dažnių juostos plotį. Bluetooth 4.0 ryšys naudoja 2 MHz intervalą, kuris talpina 40 kanalų. Pirmasis kanalas prasideda nuo 2402 MHz ir tęsiasi iki 2480 MHz 1 MHz žingsniais. „Bluetooth“ naudoja šuoliuojančio dažnio išplitimo spektro metodą, signalo nešiklio dažnis peršoka 1600 kartų per sekundę.
Kiekvienos jungties dažnių perjungimo seka yra pseudoatsitiktinė ir yra žinoma tik siųstuvui ir imtuvui, kurie kas 625 µs (viena laiko tarpas) yra sinchroniškai derinami iš vieno nešlio dažnio į kitą. Taigi, jei kelios imtuvo-siųstuvo poros veikia viena šalia kitos, jos viena kitai netrukdo. Šis algoritmas taip pat yra neatsiejama perduodamos informacijos konfidencialumo apsaugos sistemos dalis: perėjimas vyksta pagal pseudoatsitiktinį algoritmą ir nustatomas kiekvienam ryšiui atskirai.
Bluetooth versijos
Bluetooth 1.0
Pirmosios versijos 1.0 įrenginiai turėjo nemažai problemų. Jų suderinamumas su trečiųjų šalių įranga buvo vidutiniškas. 1.0 ir 1.0B versijose ryšio užmezgimo etape buvo privaloma perduoti įrenginio adresą (BD_ADDR), todėl buvo neįmanoma įgyvendinti ryšio anonimiškumo protokolo lygiu ir tai buvo pagrindinis versijos trūkumas.
Bluetooth 1.1
Pirmasis 1.1 atnaujinimas ištaisė daug klaidų, rastų 1.0B versijoje. Pridėta: nešifruotų kanalų palaikymas ir RSSI (gautos signalo stiprumo indikacijos) galios lygio indikacija.
Bluetooth 1.2
Vėlesnis atnaujinimas turėjo patobulinimų: greitas ryšys ir atradimas. Jis tapo atsparus radijo trukdžiams, nes naudojamas plitimo spektro adaptyvus dažnis. Duomenų perdavimo sparta iki 1 Mbps. Buvo pristatytas patobulintas sinchroninis ryšys (eSCO), pagerinantis balso perdavimo kokybę garso sraute. 3 laidų UART sąsajos palaikymas buvo pridėtas prie pagrindinio valdiklio sąsajos (HCI). Priimtas standartas yra IEEE standartas 802.15.1-2005.
Bluetooth 2.0+EDR
EDR suteikia šiuos privalumus: 3 kartus padidina perdavimo greitį iki 2,1 Mbps, galimybę užmegzti kelis ryšius dėl papildomo pralaidumo. Sumažėjęs energijos suvartojimas dėl sumažėjusios apkrovos.
Bluetooth 2.1
Pridėta technologija pažangiam įrenginio charakteristikų užklausai, energiją taupanti technologija Sniff Subrating, leidžianti pailginti įrenginio veikimo trukmę nuo vieno akumuliatoriaus įkrovimo 3-10 kartų. Atnaujinta specifikacija labai supaprastina ir pagreitina ryšio tarp dviejų įrenginių užmezgimą, leidžia atnaujinti šifravimo raktą nenutraukiant ryšio
Bluetooth 2.1+EDR
2008 m. rugpjūčio mėn. Bluetooth SIG išleido 2.1+EDR versiją. Naujasis „Bluetooth“ leidimas sumažina energijos sąnaudas 5 kartus, pagerina duomenų apsaugą ir palengvina „Bluetooth“ įrenginių atpažinimą bei susiejimą, nes sumažėja veiksmų skaičius.
Bluetooth 3.0+HS
2009 m. balandžio 21 d. buvo išleistas Bluetooth 3.0+HS. Duomenų perdavimo sparta (teoriškai) padidėjo iki 24 Mbps. Ši funkcija buvo AMP (Alternate MAC/PHY) pridėjimas prie 802.11 kaip didelės spartos žinutės. AMP buvo pateiktos dvi technologijos: 802.11 ir UWB.
Bluetooth 4.0
Po ketverių metų, 2010 m. birželio 30 d., Bluetooth SIG patvirtino 4.0 specifikaciją. „Bluetooth 4.0“ apima šiuos protokolus: „Classic Bluetooth“, „High Speed Bluetooth“ ir „Bluetooth Low Energy“.
Bluetooth 4.1
SIG pristatė Bluetooth 4.1 specifikaciją 2013 m. pabaigoje. Vienas iš Bluetooth 4.1 specifikacijos patobulinimų yra susijęs su Bluetooth ir ketvirtos kartos LTE mobiliojo ryšio bendradarbiavimu. Standartas užtikrina apsaugą nuo abipusių trukdžių automatiškai koordinuodamas duomenų paketų perdavimą.
Bluetooth 4.2
„Bluetooth 4.2“ buvo pristatytas 2014 m. gruodžio 2 d. Standartas buvo patobulintas greičio charakteristikų ir informacijos saugumo požiūriu.
Bluetooth 4.2 suteikia galimybę tiesiogiai prisijungti prie interneto. Tai reiškia, kad įrenginiai su „Bluetooth 4.2“ palaikymu galės ne tik tiesiogiai bendrauti tarpusavyje, bet ir prisijungti prie interneto (dėl IPv6 / 6LoWPAN protokolo palaikymo) per atitinkamus prieigos taškus. Pagrindinė standarto raidos idėja yra ta, kad „Bluetooth“ gali būti naudojamas bet kuriam įrenginiui sujungti vienas su kitu.
Be saugaus ir greito ryšio, „Bluetooth 4.2“ taip pat bus energetiškai efektyvesnis, o visa tai perkels pastarųjų mėnesių tendenciją prisijungti prie tinklo: vis daugiau įrenginių tam pradeda naudoti „Bluetooth“, kuris, be kita ko, , teigiamai veikia savarankiškumą.
2003
Pirmasis MP3 grotuvas su Bluetooth technologija
„Bluetooth“ SIG priimta „Bluetooth“ versija 1.2
Bluetooth produktų pristatymas išaugo iki 1 mln. per savaitę
Pirmoji patvirtinta medicininė Bluetooth sistema
2004
SIG priima pagrindinės specifikacijos 2.0 versiją, patobulintą duomenų perdavimo spartą (EDR)
„Bluetooth“ technologija įdiegta standartiškai 250 milijonų įrenginių
Pristatymas viršijo 3 milijonus vienetų per savaitę
Pirmosios stereo ausinės
2005
Produktų pristatymas išaugo iki 5 milijonų mikroschemų rinkinių per savaitę
SIG sveikina savo 4000 narių
SIG būstinė atidaryta Bellevue, Vašingtone, su regioniniais biurais Malmėje, Švedijoje ir Honkonge
SIG pristato Profile Testing Suite (PTS) v1.0 – testavimo ir tipo testavimo įrankį, visiškai sukurtą įmonės viduje.
2006
Pirmieji akiniai nuo saulės
Pirmas laikrodis
Pirmasis skaitmeninis nuotraukų rėmelis su Bluetooth
„Bluetooth“ įdiegta 1 milijarde įrenginių
„Bluetooth“ įrenginių siuntos per savaitę siekia 10 mln
Profilio derinimo komplekto (PTS) testavimas tampa privaloma „Bluetooth“ kvalifikacinių produktų dalimi
SIG praneša, kad integruos itin plačiajuosčio (UWB) technologiją su „WiMedia Alliance“.
2007
Pirmasis žadintuvo radijas
Pirmasis televizorius
SIG priima 8000 narių
„Bluetooth SIG“ generalinis direktorius Michaelas Foley gavo Telematikos lyderystės apdovanojimą
PTS Protocol Viewer išleista kaip neseniai paskelbtos 2.1.1 versijos dalis kartu su žymiai atnaujinta vartotojo sąsaja
Dažniausiai naudojami „Bluetooth“ profiliai
Kad būtų galima naudoti „Bluetooth“ belaidę technologiją, įrenginiai turi gebėti interpretuoti tam tikrus „Bluetooth“ profilius, būdingus konkrečioms programoms, ir nurodyti bendrus veiksmus, kad „Bluetooth“ palaikantys įrenginiai galėtų susisiekti su kitais „Bluetooth“ įrenginiais.
Profilis yra konkrečiam „Bluetooth“ įrenginiui prieinamų funkcijų arba galimybių rinkinys.
Yra daugybė „Bluetooth“ profilių, kuriuose aprašomos įvairių tipų programos arba įrenginio naudojimo scenarijai.
Pagrindinių „Bluetooth SIG“ patvirtintų profilių sąrašas su trumpu aprašymu ir tikslu:
Išplėstinis garso paskirstymo profilis (A2DP) Skirta muzikai perkelti į belaides ausines ar kitus įrenginius.
Garso / vaizdo nuotolinio valdymo profilis (AVRCP) skirtas valdyti standartines televizorių funkcijas, didelio tikslumo įrangą. Leidžia kurti įrenginius su nuotolinio valdymo funkcijomis.
Pagrindinis vaizdo gavimo profilis (BIP) skirtas vaizdams perkelti iš vieno įrenginio į kitą. Naudojant šį profilį galima pakeisti vaizdo dydį ir konvertuoti jį į priimančiojo įrenginio palaikomą formatą.
Pagrindinis spausdinimo profilis (BPP) juo galima siųsti tekstus, el. laiškus, vCards į spausdintuvą. Profiliui nereikia tvarkyklių.
Bendras ISDN prieigos profilis (CIP) naudojamas prieigai prie skaitmeninio Integruotų paslaugų tinklo (ISDN) įrenginių.
Belaidės telefonijos profilis (CTP) palaiko belaidę telefoniją.
Įrenginio ID profilis (DIP) Padeda nustatyti įrenginio klasę, gamintoją ir gaminio versiją.
Telefoninio ryšio tinklo profilis (DUN) Protokolas suteikia standartinę prieigą prie interneto ar kitos telefono paslaugos per Bluetooth.
Fakso profilis (FAX) suteikia sąsają tarp mobiliojo arba fiksuotojo telefono, taip pat asmeninio kompiuterio, kuriame įdiegta fakso programinė įranga.
Failų perdavimo profilis (FTP_profile) suteikia prieigą prie įrenginio failų sistemos.
Bendrasis garso / vaizdo platinimo profilis (GAVDP) A2DP ir VDP bazė.
Bendrasis prieigos profilis (GAP) pagrindas kitiems profiliams.
Bendrasis objektų mainų profilis (GOEP) bazė kitiems duomenų perdavimo profiliams, pagrįsta OBEX.
Kietosios kopijos kabelio pakeitimo profilis (HCRP) pakeisti kabelio jungtį tarp įrenginio ir spausdintuvo. Neigiama profilio pusė, dėl kurios jis nėra universalus, yra būtinybė įdiegti tvarkykles.
Laisvų rankų profilis (HFP)
Žmogaus sąsajos įrenginio profilis (HID) palaiko HID įrenginius, kuriuose yra klaviatūros, pelės, vairasvirtės ir kt. Išskirtinis bruožas – naudoja lėtą kanalą, dirba sumažinta galia.
Ausinių profilis (HSP) naudojamas belaidėms ausinėms ir telefonui sujungti.
Intercom profilis (ICP) teikia balso skambučius tarp su Bluetooth suderinamų įrenginių.
LAN prieigos profilis (LAP) leidžia „Bluetooth“ įrenginiams pasiekti LAN, WAN arba interneto kompiuterių tinklus per kitą „Bluetooth“ įrenginį, kuris turi fizinį ryšį su šiais tinklais.
SIM prieigos profilis (SAP, SIM) leidžia pasiekti telefono SIM kortelę, todėl vieną SIM kortelę galima naudoti keliems įrenginiams.
Sinchronizavimo profilis (SYNCH) leidžia sinchronizuoti asmeninius duomenis (PIM).
Vaizdo įrašų platinimo profilis (VDP) leidžia transliuoti vaizdo įrašą.
Wireless Application Protocol Bearer (WAPB) protokolas, skirtas P-to-P (taškas-taškas) ryšiams organizuoti per Bluetooth.
Įdomus žodis Bluetooth yra informacijos mainų trumpais atstumais protokolas. Jo aprėpties zona yra gana kukli, palyginti su „Wi-Fi“ (maksimaliai 100 metrų, o tada geriausiu atveju, jei turite naujausią versiją), o duomenų perdavimo greitis yra mažas. Tačiau šiuos trūkumus atsveria mažas energijos suvartojimas ir didelis telefonų ryšio greitis (vadinamasis susiejimas).
Bluetooth yra labai sena technologija IT rinkoje; Pirmas versija (1.0) gimė dar 1998 m. Šiuo metu jis laikomas pasenusiu ir nenaudojamas jokiame komerciškai prieinamame įrenginyje.
Bluetooth versijos
Kita protokolo versija yra 1.2 - dabar taip pat laikomas pasenusiu, tačiau ištikimai tarnavo telefono vartotojams daug ilgiau. Jį vis dar galima rasti kai kuriuose pigiuose Kinijoje pagamintuose mobiliuosiuose įrenginiuose. Didžiausia „Bluetooth 1.2“ duomenų perdavimo sparta yra 721 Kbps. Telefonai susiejami daug greičiau, tinkle galite likti anonimiškai. Ši protokolo versija leidžia perkelti ne tik muziką ir paveikslėlius, bet ir kitų tipų failus, taip pat paslaugų duomenis.
EDR technologijos, arba patobulintos duomenų perdavimo spartos, atsiradimas buvo kitas žingsnis kuriant „Bluetooth“, ir gana didelis. Duomenų perdavimo sparta teoriškai išaugo iki 3 Mbps, nors praktiškai ji paprastai nepakildavo aukščiau 2 Mbps. Šią technologiją palaiko dvi „Bluetooth“ versijos – 2.0, išleista 2004 m., ir 2.1, kuri gimė 2007 m. Jie beveik visiškai identiški, skiriasi tik energijos taupymo technologijomis.
NUO Bluetooth 2.1 beveik visi parduodami mobilieji telefonai, navigatoriai, ausinės ir kiti įrenginiai yra suderinami. Energijos sąnaudos, palyginti su ankstesnėmis protokolo versijomis, sumažėjo beveik 10 kartų, todėl buvo galima masiškai gaminti kompaktiškas ausines.
Bluetooth 3.0 versija pasirodė 2009 m., o su jo atsiradimu atsirado galimybė perduoti informaciją daug didesniu greičiu nei anksčiau (HS technologija, arba High Speed). Su Bluetooth 3.0 + HS suderinamuose įrenginiuose yra 2.1 + EDR (iki 3 Mbps), taip pat antras modulis, veikiantis panašiai kaip Wi-Fi ir užtikrinantis iki 24 Mbps spartą. Nepaisant panašaus veikimo principo, tiesioginio suderinamumo su „Wi-Fi“ nėra.
HS technologija su visais privalumais turėjo vieną rimtą trūkumą – didelį energijos suvartojimą. Tačiau jau 2010 m., kai Bluetooth 4.0, jis buvo ištaisytas. Šios versijos lustas yra visuose populiariausiuose išmaniuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose, taip pat daugumoje ultrabookų. Duomenis galite perduoti iki 100 metrų atstumu iki 30 Mbps greičiu.
Tačiau verta paminėti, kad ne visos šio Bluetooth standarto funkcijos yra privalomos. Taigi, galimybė ilgai tarnauti akumuliatoriui (funkcija Bluetooth Low Energy) palaiko tik naujausi įrenginiai.
Dauguma išorinių įrenginių, tokių kaip ausinės, navigatoriai ir kt., palaiko Bluetooth 2.1 + EDR, taigi, jei jūsų įrenginys palaiko tą pačią versiją, viskas bus gerai. Nors kai kurie įrenginiai gali palaikyti kitas protokolo versijas. Taigi, „Texas Instruments MetaWatch“ derinimo laikrodis, ekrane rodantis įvairią informaciją apie išmanųjį telefoną, palaiko Bluetooth 4.0. Kad viskas veiktų, jūsų įrenginys turi palaikyti tą pačią versiją.
Jei jums svarbus didelės spartos duomenų perdavimas, jums reikia „Bluetooth“ 3.0 arba 4.0 versijos abiejuose įrenginiuose. Nors didelius duomenų perdavimo greičius galima pasiekti ir naudojant NFC technologiją (S Beam funkcija naujuose Samsung išmaniuosiuose telefonuose). Taip, ir „Wi-Fi Direct“ daugeliu atvejų yra tikslingiau naudoti, nes šią funkciją palaiko daugelis „Android 4.0“ pagrindu veikiančių įrenginių, o perdavimo greitis yra daug didesnis, palyginti su „Bluetooth“.
Bluetooth profiliai
Mes išsiaiškinome „Bluetooth“ versijas; kiekvienas iš jų turi savo ypatybes - jūs negalite supainioti. Taip pat nepainiokite „Bluetooth“ versijų su profiliais. Profilis yra konkreti veikla, kuri galima skirtingose protokolo versijose.
Profilis A2DP numato failų perkėlimą ir stereo garsą, kuris pasiekiamas naudojant 1.2 ir naujesnės versijos „Bluetooth“. Tačiau kiekvienas konkretus įrenginys gali turėti savo profilių rinkinį, todėl kai kurie veiksmai, net atsižvelgiant į naujausią „Bluetooth“ versiją, gali būti nepasiekiami. Pavyzdžiui, „Windows“ pagrindu veikiantys išmanieji telefonai nepalaiko keitimosi informacija per „Bluetooth“, o vartotojas, norėdamas pasinaudoti šia protokolo funkcija, turės griebtis tam tikrų gudrybių.
