Acasă Gradina de legume pe pervaz Ce este Bluetooth 4.1. Cum să înțelegeți versiunile Bluetooth. Bluetooth în comparație

Ce este Bluetooth 4.1. Cum să înțelegeți versiunile Bluetooth. Bluetooth în comparație

Recent, numărul utilizatorilor de gadgeturi mobile a crescut semnificativ, ceea ce înseamnă că un numar mare de variat puncte tehnice rămân cai întunecați pentru utilizatorii începători. Una dintre aceste nuanțe este versiunile Bluetooth.

Protocoale sau profiluri

În ciuda faptului că compatibilitatea versiunilor Bluetooth este la un nivel destul de ridicat, totuși apar uneori situații în care devine imposibil să împerechezi două dispozitive. Iar punctul aici este tocmai în protocoale, și nu în profiluri. Și pentru a justifica imposibilitatea menționată mai sus, trebuie mai întâi să înțelegeți care este diferența dintre aceste două concepte.

Un protocol este un set de instrucțiuni prin care sunt transmise diverse informații. El este cel care stabilește ordinea, frecvența de funcționare și durata de funcționare a uneia sau alteia componente. Și profilurile sunt suplimente suplimentare care vă permit să operați cu informații de un anumit tip. De exemplu, A2DP este un profil care permite unui modul Bluetooth să funcționeze cu sunet stereo, unde în timpul împerecherii sunt convenite și codecurile care vor fi folosite.

Dacă te uiți la asta dintr-o perspectivă globală, versiunea protocoalelor contează mai mult decât semnificația profilului. Dacă ambele dispozitive au aceeași versiune de protocol, atunci vor avea acces la toate funcțiile și capabilitățile standard pe care le acceptă modulul. Dar cu profilurile totul este diferit. Deoarece sunt adăugate opțional, pentru ca acestea să fie folosite și să funcționeze, vor trebui să fie prezente în ambele gadgeturi. Dacă un singur modul Bluetooth acceptă profilul necesar, acesta nu va fi utilizat în timpul transferului de date.

Mulți utilizatori sunt interesați de întrebarea cum să afle versiunea bluetooth. Există mai multe moduri de a face acest lucru, dar cel mai simplu este să citiți specificațiile dispozitivului. Dar este mult mai important să înțelegem ce se ascunde în spatele acestor numere.

Cum să aflați versiunea Bluetooth: Video

Date tehnice ale diferitelor protocoale

Această descriere nu va conține cea mai completă listă de versiuni de protocol, ci doar cele mai semnificative pentru întreaga tehnologie în ansamblu. Și, desigur, merită să începem cu primul, care a fost creat cu aproape două decenii în urmă cu aproape două decenii în urmă - în 1998, de către grupul partener SIG sau Special Interested Group. Dezvoltarea primară a fost stabilită de compania suedeză de atunci Ericsson cu 4 ani înainte de a intra pe piață. Ca rezultat al cercetărilor de succes, a fost creat un analog demn al tehnologiei cu fir și a fost numit după regele danez al vikingilor din nord, Harald primul Bluetooth.

Prima versiune a avut o compatibilitate uimitoare între dispozitivele de la diferiți producători. Viteza era mică, iar raza de acțiune nu era în mod clar la standardul stabilit. Dacă nu ar fi fost încercări prompte de a rafina tehnologia, întreaga idee ar fi putut cădea în uitare. ȘI calitate profesională Muncitorii nu au fost dezamăgiți, pentru că în curând au fost lansate versiunea 1.1 și apoi 1.2, care au devenit punctul culminant al evoluției modulelor din prima generație. Compatibilitate generală tras destul de sus nivel inalt, raza de acțiune a fost setată la zece metri sinceri, viteza de transmisie a fost făcută pur și simplu la înălțime - 721 Kbps, teoretic, desigur.

Versiunea 2.1

A doua generație a făcut o revoluție, dar versiunea 2.1 a devenit lumina de ghidare care este folosită și astăzi. Multe dispozitive entry-level și din clasa de mijloc folosesc această variantă specială a modulului Bluetooth. Accentul principal a fost pe viteză, iar soluția a fost suplimentul EDR. Datorită acesteia a devenit posibilă transmiterea la viteze apropiate de 3 Mbit/s, iar nivelul consumului de energie a fost redus de cinci ori. Desigur, au apărut diverse profiluri și suplimente, inclusiv capacitatea de a distribui accesul la rețea.

A treia versiune

Specificația de mare viteză 3.0 avea multe în comun cu Wi-Fi, dar nu era direct compatibilă cu acesta, iar utilizarea tehnologiei SLI, prin care două module Bluetooth au fost conectate într-un singur sistem, a făcut posibilă creșterea vitezei de transfer către 24 Mbit/s. Mai mult, la mutarea fișierelor mari se folosea un protocol de viteză mai mare, dar și consumator de energie, iar pentru fișierele mici era foarte economic.

A patra generație de dispozitive s-a bazat pe ideea îmbunătățirii tehnologiei anterioare, astfel încât consumul de energie să devină minim, iar toate celelalte funcții și capacități au fost crescute și extinse. Așa că, pe lângă viteză, a fost mărită și raza, care putea ajunge acum la sute de metri. Pachetele de date au devenit mai optime ca dimensiune și a fost adăugată criptarea pe 128 de biți. Dimensiunile emițătorului au devenit pur și simplu mici, ceea ce face posibilă utilizarea lor peste tot. Unul dintre cele mai importante a fost adăugarea a trei moduri de operare.

Nu s-a prevăzut că nicio tehnologie va muri mai des decât Bluetooth. În același timp, este imposibil să nu recunoaștem ideea de comunicare fără fir ca fiind destul de reușită: versiunea Bluetooth 1.0 a apărut pe piață în urmă cu mai bine de 15 ani, iar Bluetooth nu a fost niciodată folosit în atât de multe dispozitive cât este. acum. Toate datorită versiunii Bluetooth 4.0, care acum, însă, pare destul de lent.

Upgrade la 4.1

Un miliard de dispozitive Bluetooth sunt vândute în fiecare an. Dar există încă puține gadget-uri cu Bluetooth 4.1. Anuntat in prezent brățară inteligentă Huawei TalkBand B1. Multe chipset-uri moderne, cum ar fi cele din smartphone-ul OnePlus, vor fi, de asemenea, actualizate la 4.1.

Înlocuiește Bluetooth Low Energy(sau Bluetooth Smart) - versiunea de economisire a bateriei. În acest caz, raza de acțiune este limitată la 10 m, iar rata de transfer de date este de 1 Mbit/s, dar nu se consumă mai mult de 10 mA în timpul transmisiei.

Și acum vine următoarea etapă: Bluetooth Special Interest Group, care include peste 8.000 de companii, pregătește o specificație a versiunii. Desigur, nu ar trebui să vă așteptați la vreo schimbare revoluționară, dar utilizatorii de dispozitive mobile se pot aștepta la unele inovații importante. CHIP a decis să clarifice unele probleme tehnice.

Cele mai multe dintre inovațiile Bluetooth 4.1 se referă la protecția la interferențe. Bluetooth este acum o componentă standard a smartphone-urilor și tabletelor; Modulele LTE vor începe în curând să fie introduse în aceste dispozitive.

Din păcate, Bluetooth folosește banda de frecvență de 2,45 GHz fără licență (împreună cu 2,6 GHz), precum și banda LTE din Rusia și alte țări. Acest lucru poate duce la interferențe reciproce (vezi diagrama). Problema este că utilizatorul nu are nicio influență asupra semnalului LTE.

Dezvoltatorii Bluetooth au fost obligați să facă anumite lucruri pentru a evita interferența. Și exact asta s-a făcut în noua versiune.

Pentru a minimiza interferențele, Bluetooth 4.1 va avea un filtru de bandă LTE încorporat. Dacă un transmițător LTE interferează cu datele transmise prin Bluetooth, Bluetooth 4.1 va răspunde imediat


Modulul LTE care trimite și primește date interferează cu funcționarea Bluetooth. În versiunea 4.0, pierderile au ajuns la 75% din pachete. Versiunea Bluetooth 4.1 nu este la fel de sensibilă la interferența LTE. Un filtru de zgomot protejează modulul radio. În cazuri dificile, canalul este comutat automat.

Așa-numitul sistem de comutare adaptivă Bluetooth 4.1 va căuta un alt canal unde există mai puține interferențe, transmitând și primind date pe o frecvență diferită. În timp ce cu Bluetooth 4.0 LTE provoacă interferențe în 75% din timp, cu Bluetooth 4.1 această cifră scade la 25%.

Recepția și transmiterea datelor fără interferențe

Dispozitivele cu Bluetooth Low Energy sunt deosebit de populare acum. Mai ales pentru acest mod de economisire a energiei, versiunea 4.1 are Metoda noua transfer de date, care prelungește durata de viață a bateriei.

Utilizatorii Bluetooth au învățat din experiență grea despre problema conexiunilor deconectate. Se întâmpla adesea ca, dacă utilizatorul mergea într-o altă cameră, conexiunea să fie întreruptă. După aceea, a trebuit să configurez manual conexiunea.

Mai puține deconectări cu noul Bluetooth

Dacă două dispozitive Bluetooth ies din raza de acțiune, conexiunea se va pierde. Cu Bluetooth 4.0 pentru conexiune automată dispozitivele trebuie să revină în zona de acces în 30 de secunde. În versiunea 4.1 acest timp crește la trei minute.

Cu Bluetooth 4.1, producătorii pot seta intervale fixe, astfel încât utilizatorul să nu fie nevoit să stabilească o nouă conexiune de fiecare dată după deconectare. Bluetooth 4.1 poate funcționa cu o conexiune întreruptă timp de până la trei minute - anterior această cifră nu era mai mare de 30 de secunde.

Faptul că nu trebuie să fii conectat la un computer pentru a utiliza Bluetooth este demonstrat de o inovație concepută special pentru ochelarii 3D care funcționează împreună cu un televizor. De obicei, aceasta necesita conectarea la mai multe dispozitive simultan, astfel încât imaginea de pe televizoare rămânea adesea în urmă. Totul ar trebui să funcționeze mai bine acum.

Contactless Slave Broadcast în Bluetooth 4.1 este a doua nouă funcție de care vor beneficia fanii filmelor 3D. Conexiunea Bluetooth este doar într-o singură direcție, televizorul trimite date la intervale fixe, ochelarii 3D primesc date dar nu trimit nicio conexiune de răspuns către televizor.

Conexiuni flexibile cu Bluetooth 4.1

Arhitectura de conexiune Bluetooth 4.1 funcționează conform principiului Master-Slave. Un dispozitiv acționează ca un maestru, iar al doilea ca un sclav. Toate dispozitivele pot funcționa atât ca master, cât și ca slave.

Astfel, datele de la o brățară fitness sau un monitor de puls pot fi acum transferate direct pe un smartphone, care apoi le va analiza. Anterior, interacțiunea directă între o brățară de fitness și un smartphone era imposibilă.

Două avantaje ale actualizării Bluetooth: În primul rând, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la compatibilitate. Bluetooth 4.0 și Bluetooth 4.1 sunt complet compatibile. De asemenea, nu este necesar un nou cip pentru Bluetooth 4.1. Bluetooth 4.1 va fi disponibil prin actualizarea firmware-ului Bluetooth 4.0.

Experții mai prevăd că Bluetooth 4.1 va suporta IPv6. Acum nu este cazul. Deoarece o nouă versiune Bluetooth acceptă pe deplin IPv6, tuturor dispozitivelor Bluetooth li se va atribui o adresă IP și vor fi accesibile prin Internet. Deci putem spune că revoluția Bluetooth a început deja.

Bluetooth în comparație

Bluetooth există de 15 ani, noi versiuni apar la fiecare doi ani. Versiunea 4.0 a introdus un profil de consum redus. Deoarece predecesorii săi nu îl au, protocoalele 4.0 și 4.1 nu sunt compatibile cu versiunea inversă. În 4.1 este planificat să funcționeze folosind protocolul IPv6.

Bluetooth 4.0Bluetooth 3.0Bluetooth 2.xBluetooth 1.x
Viteza de bază1 Mbit/s1 Mbit/s1 Mbit/s1 Mbit/s1 Mbit/s
Rată de date îmbunătățită (EDR)3 Mbit/s3 Mbit/s3 Mbit/s3 Mbit/sNu
De mare viteză54 Mbit/s54 Mbit/s54 Mbit/sNuNu
Interval (putere max./min.)100 m/10 m100 m/10 m100 m/nr100 m/nr100 m/nr
Mod economisire bateriedadaNuNuNu
Profil dublu (rol simultan ca Slav și Master)daNuNuNuNu
Suport IPv6se pregatesteNuNuNuNu
Împerecherea NFCdadadadaNu
Criptare AES pe 128 de bițidadaNuNuNu

Fotografii din articol: Companii de productie

Buna ziua.

Pe 3 decembrie 2014, Bluetooth SIG a anunțat oficial versiunea 4.2 a specificațiilor Bluetooth.
Comunicatul de presă identifică 3 inovații principale:

  • creșterea vitezei de recepție și transmitere a datelor;
  • capacitatea de a se conecta la internet;
  • îmbunătățirea confidențialității și securității.
Principalul punct al comunicatului de presă: versiunea 4.2 - ideală pentru Internet of Things (IoT).
În acest articol vreau să vă spun cum sunt implementate aceste 3 puncte. Oricine este interesat este binevenit.

Tot ceea ce este descris mai jos se aplică doar pentru BLE, să mergem...

1. Creșterea vitezei de primire și transmitere a datelor utilizatorului.


Principalul dezavantaj al BLE a fost viteza redusă de transfer de date. Deși indiferent de modul în care îl privești, BLE a fost inventat inițial pentru a economisi energia sursei care alimentează dispozitivul. Și pentru a economisi energie, trebuie să luați legătura cu intermitență și să transferați puține date. Cu toate acestea, tot Internetul este plin de indignare cu privire la viteza redusă și întrebări cu privire la posibilitatea creșterii acesteia, precum și la creșterea dimensiunii datelor transmise.

Și odată cu apariția versiunii 4.2, Bluetooth SIG a anunțat o creștere a vitezei de transmisie de 2,5 ori și a mărimii pachetului transmis de 10 ori. Cum au reușit acest lucru?

Să vă spun că aceste 2 numere sunt legate între ele și anume: viteza a crescut pentru că dimensiunea pachetului transmis a crescut.

Să ne uităm la PDU (unitatea de date de protocol) a canalului de date:


Fiecare PDU conține un antet de 16 biți. Deci, acest antet din versiunea 4.2 este diferit de antetul din versiunea 4.1.

Iată antetul versiunii 4.1:

Și iată antetul versiunii 4.2:

Notă: RFU (Rezervat pentru utilizare viitoare) - câmpul desemnat de această abreviere este rezervat pentru utilizare ulterioară și este umplut cu zerouri.

După cum putem vedea, ultimii 8 biți ai antetului sunt diferiți. Câmpul Length este suma lungimilor sarcinii utile și câmpul MIC (Message Integrity Check) găsit în PDU (dacă acesta din urmă este activat).
Dacă în versiunea 4.1 câmpul „Lungime” are o dimensiune de 5 biți, atunci în versiunea 4.2 acest câmp are o dimensiune de 8 biți.

De aici este ușor de calculat că câmpul „Lungime” din versiunea 4.1 poate conține valori în intervalul de la 0 la 31, iar în versiunea 4.2 în intervalul de la 0 la 255. Dacă valorile maxime scădeți lungimea câmpului MIC (4 octeți), obținem că pot exista 27 și 251 octeți de date utile pentru versiunile 4.1 și, respectiv, 4.2. De fapt, cantitatea maximă de date este și mai mică, deoarece Sarcina utilă conține și date de serviciu L2CAP (4 octeți) și ATT (3 octeți), dar nu vom lua în considerare acest lucru.

Astfel, dimensiunea datelor transmise de utilizator a crescut de aproximativ 10 ori. În ceea ce privește viteza, care, din anumite motive, a crescut nu de 10 ori, ci doar de 2,5 ori, atunci nu putem vorbi de o creștere proporțională, deoarece totul depinde și de garanția livrării datelor, deoarece garantarea livrării a 200 de octeți este o puțin mai dificil decât 20.

2. Posibilitate de conectare la Internet.

Poate cea mai interesantă inovație este motivul pentru care Bluetooth SIG a anunțat că versiunea 4.2 face Internetul lucrurilor (IoT) mai bun datorită acestei caracteristici.

În versiunea 4.1, L2CAP a adăugat modul „LE Credit Based Flow Control Mode”. Acest mod vă permite să controlați fluxul de date folosind așa-numitul. schema bazata pe credit. Particularitatea schemei este că nu utilizează pachete de semnalizare pentru a indica cantitatea de date transferate, ci solicită de la un alt dispozitiv un credit pentru o anumită cantitate de date care urmează să fie transferată, accelerând astfel procesul de transfer. În acest caz, de fiecare dată când partea de recepție primește un cadru, acesta scade contorul de cadre, iar când se ajunge la ultimul cadru, poate rupe conexiunea.

Au apărut 3 coduri noi în lista comenzilor L2CAP:
- Cerere LE Credit Based Connection – cerere de conectare conform schemei de creditare;
- Răspuns LE Credit Based Connection – răspuns la conexiune bazat pe schema de credit;
- LE Flow Control Credit – mesaj despre posibilitatea de a primi cadre LE suplimentare.

În pachetul „Cerere de conectare pe bază de credit LE”


există un câmp „Initial Credits” de 2 octeți, care indică numărul de cadre LE pe care dispozitivul le poate trimite la nivelul L2CAP.

În pachetul de răspunsuri „Răspunsul conexiunii bazate pe credit LE”


același câmp indică numărul de cadre LE pe care un alt dispozitiv le poate trimite, iar câmpul „Rezultat” indică și rezultatul solicitării de conectare. O valoare de 0x0000 indică succes, alte valori indică o eroare. Mai exact, o valoare de 0x0004 indică faptul că conexiunea a fost refuzată din cauza lipsei de resurse.

Astfel, deja în versiunea 4.1 a devenit posibilă transferul unei cantități mari de date la nivel L2CAP.
Și acum, aproape simultan cu lansarea versiunii 4.2, sunt publicate următoarele:

  • serviciu: „Serviciul de asistență IP” (IPSS).
  • Profil IPSP (Internet Protocol Support Profile), care definește suportul pentru transmiterea pachetelor IPv6 între dispozitivele care au BLE.
Principala cerință a profilului pentru nivelul L2CAP este „LE Credit Based Connection”, care a apărut în versiunea 4.1, care, la rândul său, vă permite să transmiteți pachete cu un MTU >= 1280 octeți (sper că indiciu despre cifră este clar).

Profilul definește următoarele roluri:
- rol de router – folosit pentru dispozitivele care pot ruta pachete IPv6;
- rol de nod (Node) – folosit pentru dispozitivele care pot primi sau trimite numai pachete IPv6; au funcționalitate de descoperire a serviciului și au un serviciu IPSS care permite routerelor să descopere acest aparat;

Dispozitivele cu rol de router care trebuie să se conecteze la un alt router pot avea rolul de gazdă.

În mod ciudat, transmisia pachetelor IPv6 nu face parte din specificația profilului și este specificată în RFC IETF „Transmission of IPv6 packets over Bluetooth Low Energy”. Acest document definește un altul punct interesant, și anume că atunci când se transmit pachete IPv6, este utilizat standardul 6LoWPAN - acesta este un standard pentru interacțiunea folosind protocolul IPv6 prin rețele personale fără fir de putere redusă ale standardului IEE 802.15.4.

Uitate la imagine:


Profilul specifică faptul că IPSS, GATT și ATT sunt utilizate numai pentru descoperirea serviciului, iar GAP este utilizat numai pentru descoperirea dispozitivului și stabilirea conexiunii.

Dar cel evidențiat cu roșu înseamnă doar că transmisia de pachete nu este inclusă în specificația profilului. Acest lucru permite programatorului să scrie propria sa implementare a transmisiei de pachete.

3. Confidențialitate și securitate îmbunătățite.

Una dintre responsabilitățile managerului de securitate (SM) este să împerecheze două dispozitive. Procesul de împerechere creează chei care sunt apoi folosite pentru a cripta comunicațiile. Procesul de împerechere constă din 3 faze:
  • schimb de informații despre metodele de împerechere;
  • generarea de chei pe termen scurt (Short Term Key (STK));
  • schimb de chei.
În versiunea 4.2, faza 2 a fost împărțită în 2 părți:
  • generarea de chei pe termen scurt (Short Term Key (STK)) numită „LE legacy pairing”
  • generarea de chei pe termen lung (Long Term Key (LTK)) numite „LE Secure Connections”
Și prima fază a fost adăugată cu încă o metodă de împerechere: „Numeric Comparison” care funcționează doar cu a doua opțiune a fazei a 2-a: „LE Secure Connections”.

În acest sens, pe lângă cele 3 funcții existente, în cutia de instrumente criptografică a managerului de securitate au mai apărut încă 5 funcții, iar acestea 5 sunt folosite doar pentru deservirea noului proces de asociere „LE Secure Connections”. Aceste funcții generează:

  • LTK și MacKey;
  • variabile de confirmare;
  • variabile de verificare a autentificării;
  • Numerele din 6 cifre utilizate pentru afișarea pe dispozitivele conectate.
Toate funcțiile folosesc algoritmul de criptare AES-CMAC cu o cheie de 128 de biți.

Deci, dacă în timpul împerecherii în faza a 2-a folosind metoda „LE legacy pairing”, au fost generate 2 chei:

  • Cheie temporară (TK): cheie temporară de 128 de biți utilizată pentru a genera STK;
  • Cheie pe termen scurt (STK): cheie temporară de 128 de biți utilizată pentru a cripta conexiunea
apoi folosind metoda „LE Secure Connections”, se generează 1 cheie:
  • Cheie pe termen lung (LTK): O cheie de 128 de biți utilizată pentru a cripta conexiunile ulterioare.
Ca rezultat al acestei inovații am obținut:
  • împiedicând urmărirea, deoarece Acum, datorită „Comparației numerice”, este posibil să controlați capacitatea de a vă conecta la dispozitiv.
  • îmbunătăţirea eficienţei energetice, deoarece nu mai necesită energie suplimentară pentru a regenera cheile la fiecare conexiune.
  • Criptare standard din industrie pentru a asigura datele sensibile.
Oricât de ciudat ar părea, prin îmbunătățirea siguranței am îmbunătățit eficiența energetică.

4. Este deja posibil să atingeți?


Da, am.
NORDIC Semiconductor a lansat „nRF51 IoT SDK” care include o stivă, biblioteci, exemple și API-uri pentru dispozitivele din seria nRF51. Aceasta include:

  • cipuri nRF51822 și nRF51422;
  • nRF51 DK;
  • Dongle nRF51;
  • nRF51822 EK.
Puteți descărca de pe acest link:
  • scurta descriere;
  • arhiva cu SDK-ul descris;
  • arhiva kernel-ului pentru Raspberry Pi, inclusiv sursele sale.

5. Concluzie.


Cel mai așteptat lucru pentru mine personal, desigur, a fost creșterea vitezei de transmisie și a dimensiunii pachetului de date transmise.
Primele cipuri care acceptă versiunea 4.2 ar trebui să apară în primul trimestru al anului 2015, apoi vor fi actualizări platforme mobileși toate acestea ne vor permite să adăugăm noi oportunități lumii internetului lucrurilor.

Vă mulțumim pentru atenție.

Ce este Bluetooth și cu ce se folosește? Bazele tehnologiei și data creării


Comunicarea Bluetooth este un standard de tehnologie fără fir pentru schimbul de date pe rază scurtă de acțiune care utilizează unde radio cu unde scurte cu microunde în intervalul ISM de la 2,4 la 2,485 GHz pentru schimbul de date între dispozitive staționare și mobile și pentru construirea de rețele personale (PAN).

Tehnologia a fost creată de furnizorul de telecomunicații Ericsson în 1994 și a devenit atât de parte din viața de zi cu zi încât a devenit imposibil să ne imaginăm viața fără ea. Inclusiv viața mașinii. Inițial tehnologie nouă a fost conceput ca o alternativă wireless la interfața RS-232 a cablurilor de date. Se poate conecta folosind Bluetooth diverse dispozitive, evitând problemele de sincronizare și fără utilizarea de fire inutile.

Specificația Bluetooth a fost dezvoltată de Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), care are în prezent peste 25.000 de companii de telecomunicații ca membri. tehnologia calculatoarelor, echipamente de rețea și electronice de larg consum.

Ascensiunea Bluetooth a început cu un acord încheiat cu IEEE, pe baza căruia specificația Bluetooth a devenit parte a standardului IEEE 802.15.1. În acest moment, au fost obținute o serie de brevete care au apărut în timpul dezvoltării tehnologiei.

Misterul numelui Bluetooth

„Bluetooth” este o anglicizare incorectă a scandinavei Blåtand/Blåtann, (vechiul norvegian blátǫnn), care era porecla regelui Harald Bluetooth, care a trăit în secolul al X-lea. El a reușit să unească triburile daneze în război într-un singur regat; potrivit legendei, el a introdus și creștinismul. Urmând exemplul lui Harald, care a unit națiunile, Bluetooth a făcut același lucru cu protocoalele, combinându-le într-un singur standard universal.

Și mai multe despre nume. Cuvântul „blå” în limbile scandinave moderne înseamnă „albastru”, dar pe vremea vikingilor cel de-al doilea sens însemna și „negru”. Prin urmare, cel mai probabil, Harald, desigur, avea un dinte frontal negru, dar nu albastru. Și în traducere, danezul Harald Blåtand ar fi interpretat mai corect ca Harald Blacktooth, mai degrabă decât Harald Bluetooth. Aceasta este o astfel de inexactitate istorică.

Ideea numelui a fost propusă în 1997 de Jim Kardash, care a dezvoltat un sistem care permitea telefoanelor mobile să „vorbească” cu computerele. La momentul dezvoltării, Jim citea nuvelă istorică„Navele vikinge” a lui Frans G. Bengtsson, care spune povestea vikingilor și a regelui Harald Bluetooth. Astfel, romanul a influențat numele.

Sigla Bluetooth combină cele două rune scandinave „haglaz” și „berkana”.

1998

Cinci campanii din grupul de interes special Bluetooth (SIG)

Bluetooth SIG își întâmpină cel de-al 400-lea membru până la sfârșitul anului

Numele Bluetooth devine oficial

1999

Specificația Bluetooth 1.0 a fost lansată

Bluetooth la SIG găzduiește prima întâlnire pentru dezvoltatori UnPlugFest

Tehnologia Bluetooth premiată ca „Premiul pentru cea mai bună tehnologie de spectacol” la COMDEX

2000

Primul telefon mobil cu Bluetooth apare pe piață

Apare primul card PC

Prototip de mouse pentru laptop și demonstrat la CeBIT 2000

Prototipul modulului USB prezentat la COMDEX

Primul cip care combină funcțiile de frecvență radio, bandă de bază, microprocesor și wireless software conexiune bluetooth

Primul set cu cască iese la vânzare

2001

Prima imprimantă

Primul laptop

Primul kit auto hands-free

Primul hands-free cu recunoaștere a vorbirii

Bluetooth SIG, Inc. constituită ca societate nonprofit, fără acțiuni

2002

Primul set de tastatură și mouse

Primul receptor GPS

Numărul de produse Bluetooth calificate a fost de 500 de unități

IEEE aprobă standardul 802.15.1 pentru tehnologia fără fir Bluetooth

Prima cameră digitală

Implementarea Bluetooth


Bluetooth funcționează la frecvențe de la 2400 la 2483,5 MHz (inclusiv un interval de toleranță de 2 MHz în gama inferioară și 3,5 MHz în partea de sus). În consecință, după cum puteți vedea, principiul de funcționare se bazează pe utilizarea undelor radio. Comunicarea radio Bluetooth se realizează în banda ISM, care este utilizată în diverse aparate de uz casnic și rețele wireless.

Bluetooth folosește o tehnologie radio numită Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). Bluetooth împarte datele în pachete și transmite fiecare pachet pe unul dintre cele 79 de canale desemnate (frecvențe de operare). Fiecare canal are o lățime de bandă de 1 MHz. Comunicația Bluetooth 4.0 utilizează o lățime de bandă de 2 MHz, care găzduiește 40 de canale. Primul canal începe de la 2402 MHz și continuă până la 2480 MHz în pași de 1 MHz. Bluetooth folosește metoda spectrului răspândit cu saltul de frecvență, frecvența purtătoare a semnalului sare de 1600 de ori pe secundă.

Secvența de comutare între frecvențe pentru fiecare conexiune este pseudo-aleatorie și este cunoscută doar de emițător și receptor, care comută sincron de la o frecvență purtătoare la alta la fiecare 625 μs (un interval de timp). Astfel, dacă în apropiere funcționează mai multe perechi receptor-emițător, acestea nu interferează între ele. Acest algoritm este, de asemenea, parte integrantă a sistemului de protecție a confidențialității informațiilor transmise: tranziția are loc conform unui algoritm pseudo-aleatoriu și este determinată separat pentru fiecare conexiune.

versiuni Bluetooth


Bluetooth 1.0

Primele dispozitive cu versiunea 1.0 au avut o serie de probleme. Aveau compatibilitate mediocră cu echipamente de la terți. În 1.0 și 1.0B, era obligatorie transmiterea adresei dispozitivului (BD_ADDR) în etapa de stabilire a conexiunii, ceea ce a făcut imposibilă implementarea anonimatului conexiunii la nivel de protocol și a fost principalul dezavantaj al versiunii.

Bluetooth 1.1

Prima actualizare 1.1 a corectat multe dintre deficiențele găsite în versiunea 1.0B. Adăugat: suport pentru canale necriptate și indicarea nivelului de putere RSSI (Received Signal Strength Indication).

Bluetooth 1.2

Actualizarea ulterioară a avut îmbunătățiri: Conexiune și descoperire rapidă. A devenit rezistent la interferențe radio datorită utilizării agilității de frecvență adaptivă cu un spectru extins. Rate de transfer de date de până la 1 Mbit/s. Au apărut conexiunile sincrone îmbunătățite (eSCO), îmbunătățind calitatea transmisiei vocale în fluxul audio. Suport pentru o interfață UART cu trei fire a fost adăugat la Interfața controlerului gazdă (HCI). Standardul IEEE 802.15.1-2005 a fost adoptat ca standard.

Bluetooth 2.0+EDR

EDR oferă următoarele beneficii: creșterea de trei ori a vitezei de transmisie la 2,1 Mbps, capacitatea de a stabili conexiuni multiple datorită lățimii de bandă suplimentare. Consum redus de energie datorită sarcinii reduse.

Bluetooth 2.1

Tehnologie adăugată pentru solicitarea avansată a caracteristicilor dispozitivului, tehnologie de economisire a energiei Sniff Subrating, care vă permite să măriți durata de funcționare a dispozitivului la o singură încărcare a bateriei de 3-10 ori. Specificația actualizată simplifică și accelerează semnificativ stabilirea comunicării între două dispozitive, vă permite să actualizați cheia de criptare fără a întrerupe conexiunea

Bluetooth 2.1+EDR

În august 2008, Bluetooth SIG a introdus versiunea 2.1+EDR. Noua editie Bluetooth reduce consumul de energie de până la 5 ori, îmbunătățește securitatea datelor și facilitează recunoașterea și împerecherea dispozitivelor Bluetooth prin reducerea numărului de pași necesari.

Bluetooth 3.0+HS

Pe 21 aprilie 2009 a apărut Bluetooth 3.0+HS. Viteza de transfer de date (teoretic) a crescut la 24 Mbit/s. O caracteristică specială a fost adăugarea AMP (Alternate MAC/PHY), o adăugare la 802.11 ca mesaj de mare viteză. Două tehnologii au fost furnizate pentru AMP: 802.11 și UWB.

Bluetooth 4.0

Patru ani mai târziu, pe 30 iunie 2010, Bluetooth SIG a aprobat specificația 4.0. Bluetooth 4.0 a inclus următoarele protocoale: Bluetooth clasic, Bluetooth de mare viteză și Bluetooth low energy.

Bluetooth 4.1

SIG a introdus specificația Bluetooth 4.1 la sfârșitul anului 2013. Una dintre îmbunătățirile implementate în specificația Bluetooth 4.1 se referă colaborare Bluetooth și comunicații mobile LTE de a patra generație. Standardul oferă protecție împotriva interferențelor reciproce prin coordonarea automată a transmisiei pachetelor de date.

Bluetooth 4.2

Bluetooth 4.2 a fost introdus pe 2 decembrie 2014. Standardul a fost îmbunătățit în ceea ce privește caracteristicile sale de viteză și securitatea informațiilor.

Bluetooth 4.2 adaugă posibilitatea de a vă conecta direct la Internet. Adică, dispozitivele cu suport Bluetooth 4.2 vor putea nu numai să interacționeze direct între ele, ci și să se conecteze la Internet (mulțumită suportului pentru protocolul IPv6/6LoWPAN) prin puncte de acces adecvate. Ideea cheie din spatele dezvoltării standardului este că folosind Bluetooth este posibil să se conecteze orice dispozitive între ele.

Pe lângă comunicarea sigură și rapidă, Bluetooth 4.2 va fi, de asemenea, mai eficient din punct de vedere energetic, toate acestea vor schimba tendința ultimele luni la conectarea la rețea: tot mai multe dispozitive încep să folosească Bluetooth pentru aceasta, ceea ce, printre altele, are un efect pozitiv asupra duratei de viață a bateriei.

2003

Primul player MP3 cu tehnologie Bluetooth

Bluetooth versiunea 1.2 acceptată de Bluetooth SIG

Livrările de produse Bluetooth cresc la 1 milion pe săptămână

Primul sistem medical Bluetooth aprobat

2004

SIG adoptă Core Specification Version 2.0 Enhanced Data Rate (EDR)

Tehnologia Bluetooth instalată ca standard pe 250 de milioane de dispozitive

Livrările au depășit 3 milioane de unități pe săptămână

Primele căști stereo

2005

Livrările de produse au crescut la 5 milioane de chipset-uri pe săptămână

SIG își urează bun venit al 4.000-lea membru

SIG își deschide sediul în Bellevue, Washington, cu birouri regionale în Malmo, Suedia și Hong Kong

SIG lansează Profile Testing Suite (PTS) v1.0, un instrument de testare și testare de tip dezvoltat în întregime intern

2006

Primii ochelari de soare

Primele ore

Prima ramă foto digitală care acceptă Bluetooth

Bluetooth instalat pe 1 miliard de dispozitive

Livrările de dispozitive Bluetooth ajung la 10 milioane pe săptămână

Testarea Profile Tuning Suite (PTS) devine o parte obligatorie a produselor Bluetooth eligibile

SIG anunță că va integra tehnologia Ultra-Wide Band (UWB) cu WiMedia Alliance

2007

Primul radio cu ceas cu alarmă

Primul televizor

SIG primește 8.000 de membri

CEO-ul Bluetooth SIG, Michael Foley, primește Telematics Leadership Award

PTS Protocol Viewer este lansat ca parte a versiunii 2.1.1 recent publicată împreună cu o interfață de utilizator semnificativ actualizată

Cele mai comune profiluri Bluetooth

Pentru a utiliza tehnologia fără fir Bluetooth, dispozitivele trebuie să fie capabile să interpreteze anumite profiluri Bluetooth care sunt specifice zonelor de aplicație specifice și să indice forme generale comportament astfel încât dispozitivele compatibile cu Bluetooth să le poată utiliza pentru a comunica cu alte dispozitive Bluetooth.

Un profil este un set de funcții sau capabilități disponibile pentru un anumit dispozitiv Bluetooth.

Există gamă largă Profiluri Bluetooth care descriu Tipuri variate aplicații sau scenarii de utilizare a dispozitivului.

Lista profilurilor principale aprobate de Bluetooth SIG cu o scurtă descriere și scop:

Profil avansat de distribuție audio (A2DP) conceput pentru transmiterea muzicii către o cască fără fir sau alte dispozitive.

Profil de control la distanță audio/video (AVRCP) concepute pentru a controla funcțiile standard ale televizoarelor și echipamentelor de înaltă precizie. Vă permite să creați dispozitive cu funcții de control de la distanță.

Profil de imagistică de bază (BIP) conceput pentru trimiterea de imagini între dispozitive. Cu acest profil este posibil să redimensionați o imagine și să o convertiți într-un format acceptat de dispozitivul receptor.

Profil de imprimare de bază (BPP) cu ajutorul acestuia este posibilă trimiterea textului, mesajelor E-mail, vCard la imprimantă. Profilul nu necesită șoferi.

Profil de acces comun ISDN (CIP) folosit pentru accesul dispozitivului la retea digitala cu integrare de servicii, ISDN.

Profil de telefonie fără fir (CTP) acceptă telefonia fără fir.

Profil ID dispozitiv (DIP) ajută la determinarea clasei dispozitivului, a producătorului și a versiunii produsului.

Profil de rețea dial-up (DUN) Protocolul oferă acces standard la Internet sau la alt serviciu telefonic prin Bluetooth.

Profil fax (FAX) oferă o interfață între mobil sau telefon fix, precum și un computer personal pe care este instalat software pentru lucrul cu faxuri.

Profil de transfer de fișiere (FTP_profile) oferă acces la Sistemul de fișiere dispozitive.

Profil general de distribuție audio/video (GAVDP) bază pentru A2DP și VDP.

Profil de acces generic (GAP) baza pentru alte profile.

Profil generic de schimb de obiecte (GOEP) baza pentru alte profiluri de transfer de date, bazate pe OBEX.

Profil de înlocuire a cablului de copiere pe hârtie (HCRP)Înlocuirea cablului de conectare între dispozitiv și imprimantă. Partea negativă profil, făcându-l să nu fie universal - necesitatea de a instala drivere.

Profil hands-free (HFP)

Profilul dispozitivului cu interfață umană (HID) oferă suport pentru dispozitivele cu HID, care includ tastaturi, mouse-uri, joystick-uri etc. Trăsătură distinctivă- foloseste un canal lent, functioneaza la putere redusa.

Profil căști (HSP) Folosit pentru a conecta o cască fără fir și un telefon.

Profil interfon (ICP) Oferă apeluri vocale între dispozitivele compatibile Bluetooth.

Profil de acces LAN (LAP) oferă acces Dispozitive Bluetooth m la rețelele de computere LAN, WAN sau Internet prin alt dispozitiv Bluetooth care are o conexiune fizică la aceste rețele.

Profil de acces SIM (SAP, SIM) vă permite să accesați cartela SIM a telefonului dvs., făcând posibilă utilizarea unei singure cartele SIM pentru mai multe dispozitive.

Profil de sincronizare (SYNCH) vă permite să sincronizați datele personale (PIM).

Profil de distribuție video (VDP) vă permite să transmiteți în flux video.

Purtător de protocol de aplicație fără fir (WAPB) protocol pentru organizarea conexiunilor P-to-P (Point-to-Point) prin Bluetooth.

Un cuvânt interesant numit Bluetooth este un protocol pentru schimbul de informații pe distanțe scurte. Aria sa de acoperire este destul de modestă în comparație cu Wi-Fi (maximum 100 de metri, iar apoi în cel mai bun caz dacă aveți ultima versiune), iar viteza de transfer de date este scăzută. Dar aceste dezavantaje sunt compensate de consumul redus de energie și viteza mare de conectare (așa-numita împerechere) a telefoanelor.

Bluetooth este o tehnologie foarte veche pe piața IT; primul versiunea (1.0) s-a născut în 1998. În acest moment, este considerat învechit și nu este utilizat în niciun dispozitiv disponibil comercial.

versiuni Bluetooth

Următoarea versiune a protocolului este 1.2 - este considerat acum și învechit, dar a servit cu fidelitate utilizatorilor de telefoane mult mai mult timp. Se mai gaseste la unele ieftine dispozitive mobile fabricate în China. Viteza maxima Transferul de date prin Bluetooth 1.2 este de 721 Kbps. Telefoanele se împerechează mult mai rapid și poți fi online anonim. Această versiune a protocolului vă permite să transferați nu numai muzică și imagini, ci și alte tipuri de fișiere, precum și date de serviciu.

Apariția tehnologiei EDR, sau Enhanced Data Rate, a fost următorul pas în dezvoltarea Bluetooth și unul destul de mare. Viteza de transfer de date în teorie a crescut la 3 Mbit/s, deși în practică, de obicei, nu a crescut peste 2 Mbit/s. Această tehnologie este susținută de două versiuni de Bluetooth - 2.0, lansată în 2004, și 2.1, lansată în 2007. Sunt aproape complet identice, diferă doar în tehnologiile de economisire a energiei.

CU Bluetooth 2.1 Aproape toate telefoanele mobile, navigatoarele, căștile și alte dispozitive disponibile în comerț sunt compatibile. Consumul de energie a scăzut de aproape 10 ori comparativ cu versiunile anterioare ale protocolului, făcând posibilă producția în masă a căștilor compacte.

Bluetooth versiunea 3.0 a apărut în 2009, iar odată cu apariția sa a devenit posibilă transmiterea informațiilor cu o viteză mult mai mare decât înainte (tehnologia HS, sau High Speed). Dispozitivele compatibile cu Bluetooth 3.0 + HS sunt echipate cu 2.1 + EDR (până la 3 Mbit/s), precum și un al doilea modul care funcționează similar cu Wi-Fi și oferă viteze de până la 24 Mbit/s. În ciuda principiului similar de funcționare, nu există compatibilitate directă cu Wi-Fi.

Tehnologia HS, cu toate avantajele sale, a avut un dezavantaj serios - consumul ridicat de energie. Cu toate acestea, deja în 2010, când a apărut Bluetooth 4.0, a fost corectat. Această versiune a cipului este prezentă în toate smartphone-urile și tabletele de top, precum și în majoritatea ultrabook-urilor. Datele pot fi transferate pe o distanță de până la 100 de metri la viteze de până la 30 Mbit/sec.

De remarcat, totuși, nu toate caracteristicile acestui standard Bluetooth sunt obligatorii. Deci, posibilitatea de pe termen lung durata de viata a bateriei(funcţie Bluetooth Low Energy) este acceptat numai de cele mai noi dispozitive.

Majoritatea dispozitivelor periferice precum căștile, navigatoarele etc. acceptă Bluetooth 2.1 + EDR, așa că dacă dispozitivul tău acceptă aceeași versiune, totul va fi bine. Deși unele dispozitive pot accepta alte versiuni de protocol. Astfel, ceasul de dezvoltare Texas Instruments MetaWatch, care afișează pe display diverse informații despre smartphone, acceptă Bluetooth 4.0. Pentru ca totul să funcționeze, dispozitivul trebuie să accepte aceeași versiune.

Dacă transferul de informații de mare viteză este important pentru dvs., atunci aveți nevoie de versiunea Bluetooth 3.0 sau 4.0 pe ambele dispozitive. Deși se pot obține viteze mari de transfer de date folosind tehnologia NFC (funcția S Beam în noile smartphone-uri Samsung). Și în multe cazuri este mai convenabil să folosești Wi-Fi Direct, deoarece această funcție este suportată de multe dispozitive bazate pe sistemul de operare Android 4.0, iar viteza de transmisie este mult mai mare în comparație cu Bluetooth.

Profiluri Bluetooth

Am rezolvat versiunile Bluetooth; Fiecare are propriile sale caracteristici - nu le puteți confunda. Și, de asemenea, nu confundați versiunile Bluetooth cu profilurile. Un profil este o activitate specifică care este posibilă versiuni diferite protocol.

Profil A2DP oferă posibilitatea de a transfera fișiere și sunet stereo, care este disponibil în versiunea Bluetooth 1.2 și ulterioară. Cu toate acestea, fiecare dispozitiv specific poate avea propriul set de profiluri, astfel încât unele acțiuni, chiar și cu cea mai recentă versiune de Bluetooth, pot să nu fie disponibile. Astfel, smartphone-urile bazate pe sistemul de operare Windows nu suportă comunicarea prin Bluetooth, iar utilizatorul va trebui să recurgă la unele trucuri dacă dorește să folosească această caracteristică de protocol.

Nou pe site

>

Cel mai popular