Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Технология Bluetooth

Bluetooth представляет собой технологию беспроводной связи устройств на небольшом расстоянии друг от друга, типичное значение – до 10 м. Однако этот диапазон может быть и более длинным, в зависимости от класса мощности радиоприемника. Названное 10-метровое значение характерно для 2-го класса, который используется большинством устройств. А некоторые из них, например, мобильные телефоны, для которых низкое потребление энергии является критическим, кроме 2-класса радиоприемника не могут использовать другой.

Показатель

Классы радиоприемника

Класс I

Класс II

Класс III

Максимальная мощность, мВт

100

2,5

1

Максимальная мощность, дБм

20

4

0

Радиус действия, м

100

10

1

Посредством Bluetooth можно устанавливать связь одновременно между несколькими различными устройствами: ПК, мобильные телефоны, карманные компьютеры, ноутбуки, принтеры, клавиатуры, гарнитуры и т.д.

1.jpg

По модели OSI это физический уровень.

Название и логотип

bluetooth_logo.jpgСамо слово Bluetooth является переводным на английский язык датского слова Blåtand, что означает «синезубый». Таким необычным названием технология обязана королю викингов Харальду I Синезубому, который правил Данией и частью Норвегии порядка тысячи лет тому назад (10-е столетие). Прозвище «Синезубый» сам король получил из-за темного переднего зуба. В свое время правитель объединил в единое королевство враждовавшие датские племена.

В телекоммуникационном мире считается, что что-то подобное делает Bluetooth с протоколами связи, то есть объединяет их в один универсальный стандарт.

Логотип Bluetooth – это сочетание двух скандинавских рун: хагалаз и беркана runa.png

Создание и развитие технологии

Работа над созданием Bluetooth была начата в 1994 году производителем телекоммуникационного оборудования Ericsson. Технология призвана была стать беспроводной альтернативой кабелей RS-232.

Основанной в 1998 году промышленной группой Bluetooth SIG (в составе компаний Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia) была разработана спецификация Bluetooth. Впоследствии на основе соглашения данной группы с IEEE эта спецификация стала частью опубликованного в 2002 году стандарта IEEE 802.15.1.

Спецификации

Версия Bluetooth 1.0

Основной недостаток версий 1.0 (1998 год) и 1.0В заключался в плохой совместимости между устройствами разных производителей. При установлении соединения обязательно должен был передаваться адрес устройств, а это исключало анонимность связи на протокольном уровне.

Версия Bluetooth 1.1

В этой версии исправили большое число ошибок, которые были найдены в 1.0В, а также добавили:

  • поддержку нешифрованных каналов;
  • индикацию уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).

Версия Bluetooth 1.2

Основные улучшения были представлены:

  • быстрым подключением и обнаружением;

  • адаптивной перестройкой частоты с расширенным спектром, повышающей стойкость к радиочастотным помехам;

  • более высокими, по сравнению с предыдущей версией, скоростями передачи данных (до 1 Мбит/с);

  • расширенными синхронными подключениями (eSCO), улучшающими качество голосовой передачи в аудиопотоке с возможностью повторной передачи поврежденных пакетов, увеличения задержки аудио при необходимости;

  • поддержкой 3-проводного интерфейса UART в HCI (Host Controller Interface);

  • утверждением стандарта IEEE 802.15.1;

  • введением режимов управления потоком данных и повторной передачи для L2CAP.

Версия Bluetooth 2.0 + EDR

Вышла 10 ноября 2004 года и совместима с предыдущими версиями. Основное нововведение было представлено поддержкой EDR (Enhanced Data Rate) с целью ускорения передачи данных. Значение номинальной скорости EDR составляет порядка 3 Мбит/с, хотя на практике – только до 2,1 Мбит/с.

Согласно спецификации EDR предполагается как дополнительная функция.

Версия Bluetooth 2.1

Вышла в 2007 году и получила следующие основные улучшения:

  • технологию расширенного запроса характеристик устройства с целью дополнительной фильтрации списка при сопряжении;

  • энергосберегающую технологию Sniff Subrating для увеличения времени работы устройства от одной подзарядки в 3–10 раз;

  • благодаря технологии Near Field Communication стала проще и быстрее устанавливаться связь двух устройств, появилась возможность обновлять ключ шифрования без разрыва связи, соединения стали более защищенными.

Версия Bluetooth 2.1 + EDR

Представлена в августе 2008-го. Плюсы:

  • снижение энергопотребления в 5 раз;

  • повышение уровня защиты данных;

  • уменьшение количества шагов для установления соединения, что обеспечивало легкое  распознавание и соединение устройств с поддержкой Bluetooth.

Версия Bluetooth 3.0 + HS

Апрель 2009-го. Основная особенность – добавление Alternate MAC/PHY (AMP), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение.

Для Alternate MAC/PHY предусматривались 2 технологии: 802.11 и UWB, однако вторая в спецификации отсутствует.

В модулях с поддержкой Bluetooth 3.0 + HS соединены 2 радиосистемы:

  • 1-я обеспечивает скорость передачи в 3 Мбит/с и отличается низким энергопотреблением;
  • 2-я совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможную скорость передачи в 24 бит/с (что сравнимо с показателями сетей Wi-Fi).

Какая из этих систем будет использоваться, зависит то того, каков размер файла передачи. По медленному (1-му) каналу передаются небольшие файлы, по высокоскоростному (2-му) – большие.

Из того, что версией Bluetooth 3.0 используется более общий стандарт 802.11 (без суффикса), она несовместима со следующими спецификациями Wi-Fi: 802.11b/g и 802.11n.

Версия Bluetooth 4.0

Июнь 2010-го. Сочетание следующих протоколов:

  • классического Bluetooth (состоит из протоколов предыдущих спецификаций);

  • высокоскоростного Bluetooth (основан на Wi-Fi);

  • Bluetooth с низким энергопотреблением (за счет особого рабочего алгоритма).

Версия Bluetooth 4.1

Конец 2013-го. Одно из основных улучшений касается совместной работы технологий Bluetooth и мобильной связи 4-го поколения LTE. Предусматривается защита от взаимопомех посредством автокоординирования передачи пакетов данных.
Автор: , «ПРОФКОН»