Принцип работы блютуз: Что такое Bluetooth и как он работает? | Происхождение названия Bluetooth | С чего начался Bluetooth? | Основные положения технологии Bluetooth | Принцип работы Bluetooth | Структурная схема архитектуры Bluetooth | RF | Baseband Layer = Link Controller + Baseband Manager + Device Manager | Link Manager

Технология Bluetooth – основные возможности и принципы действия

Сегодня уже сложно представить различные устройства (мобильные телефоны, наушники, ноутбуки, автомобили, медицинские аппараты и т.п.) без универсальной и недорогой технологии беспроводной передачи данных Bluetooth.

Технология Bluetooth возникла в 1994 году, как альтернатива передачи данных через кабель по протоколу RS-232. У истоков ее создания стояла компания Ericsson, к которой в 1998 году присоединились компании Nokia, IBM, Toshiba. В результате была образована группа Special Interest Group (SIG), продолжившая дальнейшую разработку стандарта. Количество участников в SIG постоянно увеличивалось и в настоящее время их количество превышает 14000. Стандарт Bluetooth версии v1.0 был утвержден в 1999 году. Поскольку его недостатки были достаточно существенны — низкая скорость, частые разрывы соединения, конфликты в радиоэфире, уже в 2000 году появилась версия v1.0B, а в 2002 году – v1.

1. В 2005 году появилась версия v1.2 со скоростью до 700 кбит/сек.

В 2004 году впервые появилось следующее поколение Bluetooth — версия v2.0. Предоставляемой скорости передачи до 3 Мбит/сек было уже достаточно для обмена мультимедийными файлами, потоковым видео и высококачественных аудиофайлов. На сегодня версия является наиболее распространенной в мире. В 2007 году была представлена версия v2.1 с увеличенными возможностями безопасности соединений и более высокой энергоэффективностью.

Технология Bluetooth v3.0 со скоростью передачи данных до 24 Мбит/сек появилась в апреле 2009 года. Более того, стандарт предусматривал возможность взаимодействия с Wi-Fi, при котором модуль Bluetooth отвечает за передачу сигнальной информации, а Wi-Fi — за пользовательские данные. Bluetooth v4.0 базируется на совместной работе с модулем Wi-Fi. Самая свежая версия была представлена в апреле 2010 года и предоставляет пользователям экономный расход энергии, увеличенный радиус действия и более высокую скорость передачи данных.

Принцип действия Bluetooth

В основе технологии Bluetooth лежит объединение устройств в пикосети (piconet), которые представляют собой небольшие по количеству элементов и расстоянию между ними беспроводные сети передачи данных. Элементарная  пикосеть – это два устройства с модулями Bluetooth, которые называются master (главный) и slave (ведомый). Причем master выполняет инициацию и поддержку функционирования соединения. Максимальное количество соединений для одного мастера – 7, а  суммарная скорость передачи данных не превышает максимум для данной версии технологии. Функции master и slave жестко не фиксируются за устройствами и в зависимости от загрузки могут меняться. Причем, в зависимости от структуры пикосети устройство в разных соединениях может выполнять разные роли, а также может быть в качестве slave для разных master.

Технология Bluetooth использует частотный диапазон 2.402-2.480 ГГц. При этом, в одном пространстве различные пикосети работают на одной частоте, не создавая помех друг для друга. Это стало возможным благодаря некоторым особенностям технологии Bluetooth. Во-первых, любое устройство начинает работу в пикосети с минимальной мощностью (1 мВт), что позволяет предотвратить возникновение интерференционных помех с уже работающими устройствами. В процессе работы мощность может постепенно возрастать до 3 Вт, увеличивая радиус взаимодействия  до 100 метров. Во-вторых, в технологии Bluetooth на радио интерфейсе используется принцип размазывания спектра посредством перескоков по частоте (spread-spectrum frequency hopping), суть которого состоит в разделении доступного спектра частот на 79 подканалов. Коммутируемые устройства за секунду меняют частоту по определенному алгоритму 1600 раз. Это сводит к минимуму вероятность того, что одновременно несколько активных соединения будут работать на одной частоте. Но, даже если это и случится, такая накладка легко устраняется при помощи повтора пакета или алгоритма коррекции ошибок.

Безопасность Bluetooth

С учетом того обстоятельства, что Bluetooth является беспроводной технологией, получить доступ к передаваемой информации относительно легко. Тем более, что очень часто по соединениям Bluetooth передается важная и секретная информация. Для обеспечения безопасности в технологии Bluetooth предусмотрено несколько режимов. Практически всегда пользователь имеет возможность установить доверительный список устройств, которым он разрешает доступ без выполнения процедур безопасности. При поступлении запроса на установку соединения от устройства, не входящего в доверительный список, пользователь вправе самостоятельно принять решение о предоставлении доступа этому клиенту. Более того, процедуры безопасности предоставляют возможность настройки ограничений по доступу к различным услугам на сопряженном устройстве. Пользователь устройства, к которому направлено обращение, может дать подтверждение запроса о доступе к запрашиваемым услугам. Пользователь также может просто отключить передатчик Bluetooth и полностью закрыть доступ для всех устройств, что исключает возможность неавторизованного доступа.

Еще одной актуальной угрозой для безопасности Bluetooth соединений являются мобильные вирусы, которые распространяются при помощи таких соединений. Однако процедура подтверждения соединения позволяет притормозить передачу вирусов. Стоит отметить, что прежде, чем быть отправленным к сопряженному устройству, такой вирус сначала должен быть активирован на телефоне-источнике, что также позволяет препятствовать его распространению.

Кроме вышеупомянутых, существуют еще 3 проблемы безопасности, характерные для Bluetooth, получившие наибольшее распространение на сегодняшний день:

• Bluejacking рассылает своеобразные «визитные карточки» с предложениями добавить в доверительный список новое устройство. В случае добавления пользователем злоумышленники получают доступ к его устройству.
• Bluebugging представляет собой более опасную проблему, основанную на поиске «дырок» в системе безопасности технологии Bluetooth. Если такая прореха будет найдена, злоумышленник без ведома владельца может получить доступ к содержимому устройства.
• Car Whisperer использует стандартную аудиосистему автомобиля, оснащенную технологией Bluetooth, для подслушивания разговоров в автомобиле.

Все вышеперечисленные проблемы уже имеют разработанные средства защиты. Однако, можно уверенно спрогнозировать появление новых способов атак на Bluetooth, так как ценность современной информации имеет огромное значение.

Дальнейшее развитие Bluetooth

Появление уже четвертой версии стандарта Bluetooth убедительно подтверждает популярность технологии. Привлекательность нового релиза заключается не только в высоких скоростях передачи данных, большом радиусе действия и низком потреблении энергии, но и в возможности практически мгновенного установления соединения и отсутствии требований к инфраструктуре. Технология имеет универсальный характер и идеально подходит для соединения различных устройств в единую сеть. Эти достоинства технологии  Bluetooth гарантируют ей дальнейшее развитие и массовое использование при организации локальных беспроводных сетей.

Автор: MC,
04.03.2013 г.

как работают беспроводные модели? Их описание.

Как подключить микрофон через Bluetooth?

Современные производители техники свели к самому минимуму использование кабелей и шнуров подключения. Микрофоны и вовсе работают посредством Bluetooth-технологии. И в данном случае речь идет не только об устройствах для пения. Для разговора по мобильному можно не доставать телефона из кармана. По аналогичному принципу работают микрофоны, встроенные в наушники. Сегодня беспроводные микрофоны используются и в профессиональной сфере. Например, преподавателям устройство помогает вести лекции в больших аудиториях. А экскурсоводы легко передвигаются по городу с группой туристов, рассказывая им о местных достопримечательностях.

Что это такое?

Первые беспроводные модели микрофонов появились в 60-70-х годах прошлого столетия. Однако устройства долгое время находились в стадии доработки.

Но уже через несколько лет после своей презентации беспроводные конструкции стали пользоваться огромной популярностью среди эстрадных исполнителей. Благодаря отсутствию проводов певец легко передвигался по сцене, а певицы даже пускались в пляс с подтанцовкой, не боясь запутаться и упасть. Сегодня же человеку крайне сложно представить жизнь с проводами.

Беспроводной микрофон, оснащенный Bluetooth-технологией – устройство для передачи звука.

Одни модели позволяют увеличить громкость голоса, другие дают возможность общаться с людьми. Но от разницы основного предназначения конструктивная часть микрофонов не меняется.

Согласно описанию, микрофоны не требуют дополнительной акустики. Они как самостоятельное устройство передают поступающие звуки в режиме реального времени. Каждая отдельная модель наделена индивидуальными возможностями:

• регулировка громкости;
• регулировка частот;
• возможность переключения воспроизводимых треков;
• улучшение качества голоса.

Как работает?

Сигнал от микрофона перенаправляется к усилителю посредством радиоволн или инфракрасных лучей. Однако радиоволнам удается создавать широкий радиус действия, благодаря чему звук легко проходит сквозь различные препятствия. Говоря простыми словами, голос человека попадает в передатчик микрофона, который превращает слова в радиоволны. Эти волны моментально направляются к приемнику динамиков, и звук воспроизводится через колонки. В конструкции микрофонов, где динамик располагается в поясничной части устройства, принцип работы аналогичен.

Любое беспроводное устройство не сможет нормально функционировать без зарядки.

Модели с аккумулятором необходимо подзаряжать от сети. Восстановить работу микрофонов с пальчиковыми батарейками или батарейками-таблетками поможет только их замена.

Как выбрать?

Выбрать качественный Bluetooth-микрофон довольно сложно. И прежде чем отправляться в магазин за покупкой, необходимо определиться с основным назначением этого устройства. Ведь универсальных микрофонов не существует.

Для выступлений в конференц-зале подойдет наипростейшая модель, для караоке сгодится устройство со средними параметрами, а стримерам необходимы высокочастотные конструкции. Различаться они будут частотными показателями, чувствительностью и мощностью.

Следующий этап выбора – способ подключения. Беспроводные микрофоны сопрягаются со звукоприемниками несколькими способами. Проверенный вариант – радиосигнал. С его помощью воспроизведение звука происходит без задержек, даже если оратор находится на большом расстоянии от звукоприемника. Второй способ – Bluetooth. Современная технология, присутствующая практически во всех устройствах. Для идеальной передачи сигнала необходимо, чтобы микрофон и звукоприемник были оснащены технологией Bluetooth версии 4,1 и выше.

Еще один нюанс, на который стоит обратить внимание – конструктивные особенности. Одни модели предназначены для настольного расположения, другие микрофоны необходимо держать в руках, петличные устройства предпочитают журналисты.

Так же важно обратить внимание на тип выбираемого девайса. Их существует 2 вида – динамические и конденсаторные. В динамических моделях присутствует динамик небольших размеров, улавливающий звуковые волны и превращающий их в электрические сигналы. Только показатель качества воспроизведения и чувствительность динамических микрофонов оставляет желать лучшего.

Конденсаторные конструкции более прочны и надежны. Поступающий звук посредством конденсатора преобразовывается в электрический сигнал.

Направленность также является важным параметром выбора. Всенаправленные модели микрофонов улавливают звуки со всех сторон. Направленные конструкции принимают звук только с определенной точки.

Технические характеристики каждой отдельной модели микрофона выражаются в цифровых значениях. Например, если устройство выбирается для домашнего использования, целесообразно рассматривать конструкции с частотой 100-10000 Гц. Чем ниже окажется чувствительность, тем проще он улавливает звуки. Однако для профессиональной работы чувствительность микрофона должна быть максимально высокой, чтобы в записи не оказались посторонние шумы.

Для получения качественного звука параметры сопротивления должны иметь высокие показатели.

Благодаря этим знаниям получится приобрести самый качественный микрофон, соответствующий эксплуатационному назначению.

Как подключить?

Большой разницы между подключением микрофона к телефону, компьютеру или караоке не существует. Однако прежде чем делать сопряжение, необходимо подготовить новый девайс к работе. Аккуратно достать устройство и подключить к зарядке. Как только микрофон зарядится, его можно включить.

Для сопряжения устройства с компьютером ОС Windows 7 или 8 необходимо проверить, поддерживает ПК или ноутбук микрофон. А уже после этого стоит руководствоваться простой инструкцией.

• Для начала необходимо активировать Bluetooth.
• Правой кнопкой мыши нажать значок громкости возле часов.
• В появившемся окне выбрать пункт «Записывающие устройства».
• В открывшемся списке выбрать наименование микрофона и двумя щелчками кнопки вызвать окно «Применение устройства». Установить «Использовать по умолчанию» и нажать «Применить».

Для активации Bluetooth на микрофоне и сопряжения с другим устройством следует выполнить несколько простых действий.

• Нажать кнопку включения микрофона, чтобы активировать Bluetooth.
• На втором устройстве сделать «Поиск» Bluetooth. В появившемся списке выбрать наименование девайса и нажать на него.
• Первичное сопряжение происходит с паролем. По заводским стандартам это 0000.
• Затем включить любой аудиофайл на основном устройстве.
• При необходимости сделать настройку частот.

Система подключения микрофона-караоке аналогична. Остается только установить программу с песнями.

Для телефонов применяются беспроводные микрофоны, объединенные с наушником. Они надеваются на одно ухо, что весьма удобно для автомобилистов. Конструкции могут быть маленькими, слегка увеличенными. Некоторые советуют приобретать мини-модели, однако нельзя утверждать, что миниатюрные устройства будут работать правильно. Аналогичные системы применяются во многих профессиональных сферах.

Приведем порядок подключения Bluetooth микрофона 2 в 1 к телефону.

• Для начала необходимо включить гарнитуру.
• Затем активировать Bluetooth на телефоне.
• В меню Bluetooth сделать поиск новых устройств.
• В полученном списке выбрать наименование гарнитуры и произвести сопряжение. В данном случае вводить пароль не требуется.
• После успешного сопряжения в верхней части телефона появится соответствующий значок.

К сожалению, бывают моменты, когда произвести сопряжение с мобильным устройством удается не с первого раза. Причинами этих неудач могут быть несоответствие сигналов Bluetooth, неправильная работа одного из устройств. Чтобы этого не произошло, рекомендуется приобретать гарнитуру только в специализированных точках. Иначе можно купить подделку, а сделать возврат устройства или его замену окажется невозможным.

Обзор Bluetooth-микрофона для караоке в видео ниже.

Диапазоны частот Bluetooth устройств

Передача данных посредством Bluetooth осуществляется на частоте 2.4 ГГц. Говоря еще точнее, диапазон работы находится в рамках 2402-2480 ГГц. При этом в большинстве стран мира для передачи данных выделены 79 каналов. Ширина одного такого канала составляет 1 МГц. Данный диапазон используется для гражданских целей.

Принцип работы

Принцип работы Bluetooth заключается в передаче данных посредством быстрой смены частот, которая происходит приблизительно 1600раз в секунду. Данная схема работы обеспечивает отличную защищенность от помех и предоставляет возможность принимающим сигнал устройствам не мешать друг другу, в следствие смешивания частот. Кроме того, это обеспечивает практически полную безопасность пользователям внутренней сети, т.к. подключиться к принимающим устройствам не представляется возможным. К тому же, маленький радиус действия Bluetooth, не располагает к несанкционированному подключению, с возможностью остаться незамеченным.

Скачкообразное изменение частоты

Смена канала при передаче данных посредством Bluetooth происходит каждые 625 мкс. Эти 625 мкс одновременно являются интервалом времени, за который осуществляется передача данных, которая измеряется в пакетах. При этом, один пакет может быть передан не за один такой интервал, а за несколько. После завершения передачи пакета данных, происходит заранее определенная для каждого устройства смена канала (частоты). Также, может применяться и адаптивное скачкообразное изменение частоты. Оно необходимо для того, чтобы ограничить передачу данных с устройств определенным количеством каналов. При этом, открывшийся частотный диапазон можно использовать для передачи данных другими устройствами. Таким образом уменьшается риск возникновения частотных помех для устройств пикосети.

Кроме того, необходимость ограничить диапазон частот для передачи данных может быть вызван, запретом использования определенных частотных каналов в ряде стран. К примеру, в некоторых европейских странах, в частности в Испании и Франции, разрешается использовать только 22 частоты, вместо обычных 79.

Основные стандарты Bluetooth

1. Серьезные нововведения были введены в стандарт 2.0. При этом, в нем наблюдалось значительное увеличение скорости передачи данных, что было связанно с поддержкой EDR. Передача данных в стандарте 2.0 была увеличена до 2.0-2.4 Мб/с. А кроме того, 2.0 спецификация серьезно увеличило безопасность и защищенность от возникновения помех.
2. Стандарт 3.0 поразил пользователей невиданной до того скоростью передачи данных, которая увеличилась до 24 Мб/с. Связанно это было в первую очередь с тем, что спецификация 3.0 поддерживала Wi-Fi. Однако, производители предпочитают устанавливать на свои устройства два стандарта, т.к. спецификация 3.0 расходует слишком много энергии.
3. Более специфической является стандарт 4.0, который совместил в себе небольшую скорость передачи данных, хорошую безопасность и невероятно малое расходование энергии, основанное на непостоянной работе передатчика. Устройства, использующие данный стандарт, как правило, применяются для спортивных, медицинских и иных целей, являются миниатюрными и не рассчитаны на большое количество передаваемых данных.

Преимущества Bluetooth 4.0:

1. Совмещает в себе предшествующие протоколы. Поддерживает основные функции предыдущих протоколов.
2. Увеличение скорости.
3. Значительное уменьшение энергопотребления устройства, использующего стандарт 4.0, достигнутое за счет измененного алгоритма работы (передатчик включается только в тот момент, когда происходит передача данных).

Как правило, стандарт 4.0 больше подходит для миниатюрных электронных датчиков. К примеру, для наручных измерителях давления, температуры, для тренажеров, различных миниатюрных устройств с небольшой энергоемкостью.

Видео обзор технологии Bluetooth:

Можно ли пользоваться блютуз наушниками в самолете

Нередко полет оборачивается конфликтом — многие меломаны не в силах отказать себе в музыке ни на час, а у проводниц есть четкие инструкции не допускать использование гарнитур во время взлета и посадки.

Я сам большой любитель рока, но к правилам авиакомпаний отношусь с пониманием: радиопомехи от гаджетов затрудняют работу пилотам, а ведь эти ребята несут прямую ответственность за жизнь всех, кто находится в самолете. Кроме того, «игрушка» в руках протестующего может взорваться — сам же пострадает, и может поранить соседа.

Казалось бы, отобрать технику на время полета, и дело с концом?

А вот и нет. Не все наушники «нагружают» пилота, и не все гаджеты взрываются. На самом деле взрывы — единичные случаи, но вы же не хотите стать тем самым «счастливчиком» и пополнить статистику?

В современных смартфонах, ноутбуках и телефонах давно предусмотрен режим «в полете». И наушники теперь не то чтобы сильно мешают… Но как говорится, незнание законов не освобождает от ответственности. Спорить со стюардессами, или нет — дело ваше, но прежде чем вступать в диспут, разберемся, кто же прав?

Итак, можно ли пользоваться наушниками в самолете, если да — то какими? Читаем ниже.

Разрешена ли Bluetooth-гарнитура в самолете?

Знаете афоризм: «если нельзя — то нельзя, но если очень хочется — значит можно»?

Как только блютус-устройства вышли в продажу, они набрали неплохую популярность. По техническим показателям им было далеко до современных девайсов, но принцип работы сохранился. За что же авиакомпании наложили табу на блютуз?

Не будем впадать в эмоции и полагаться на гневные отзывы пассажиров. Обратимся к науке.

Начну с достоинств:

• радиус обмена данными достигает 10 метров;
• надежность соединения;
• хорошее качество связи;
• универсальность.

Сегодня блютуз используется буквально везде: от плеера до мультиварки и даже в автокормушке вашего кота. Естественно, уезжая в другую страну, надо бы проверить, получило ли его котейшество обед. И родственникам позвонить, составить завещание (шутка).

Недостаток такого способа связи один, из-за него технология и запрещена: диапазон радиочастот работы Bluetooth находится между 2400–2830 МГц — а это ощутимо влияет на работу такой же аппаратуры или техники с более низкой частотой. А также это мешает работе на соседних частотах. Самолет, конечно, не рухнет, но навигация будет сильно осложнена.

Кстати, запрет на использование Bluetooth не ограничивается только музыкой — фотоаппараты также подпадают под этот пункт. Но поделиться фоточками ведь не так срочно, правда? Уверен, друзья и коллеги могут подождать ваш отчет.

Что говорят авиакомпании

Как уже писал выше, блютуз наушники в самолете (и не только наушники) затрудняют навигацию. Естественно, это достаточно убедительный аргумент, чтобы отказаться от благ цивилизации на пару часов. Однако технологии развиваются, и некоторые авиакомпании уже разрешают использование гаджетов. 

Обычно об этом предупреждают на взлете, но все-таки лучше уточнить правила заранее, у представителя компании.

Запрещенные устройства в российских авиакомпаниях

Если раньше нельзя было пользоваться любой электроникой, то сейчас появились исключения. Смартфоны разрешены, но только в режиме полета и с выключенными функциями — без принятия и передачи сигналов.

Можно ли слушать блютуз наушники в самолете? — по-прежнему, нет. Но против проводных сотрудники ничего не имеют. Конечно, если вы слушаете закачанную музыку на устройстве — пользоваться интернетом, увы, нельзя. То же ограничение распространяется на ноутбуки, электронные книги и прочее. Кстати, устройства, тяжелее 1 кг следует выключать при взлете и посадке. Почему? Очень странное требование…

Можно использовать, но с ограничениями

А вот и список, на который смотрят не так строго:

• любые устройства с отключенным интернетом, Bluetooth, GSM;
• телефоны с GSM при наличии услуги интернет на борту, кроме взлета, руления и посадки самолета;
• то же касается и Wi-Fi, если он предполагается как услуга авиакомпании.

Можно ли Bluetooth наушники в самолете? Boeing 737/777 и Airbus А330 это разрешают, опять-таки, кроме этапов взлета, руления и посадки. При подозрении на помехи экипаж может попросить прервать использование девайсов.

Разрешено

Бывают индивидуальные случаи, когда использование прибора необходимо. Для чего авиакомпании делают исключения:

• слуховые аппараты;
• стимуляторы сердечной системы;
• прочее медицинское оборудование.

Помимо необходимых приборов, также разрешены:

• часы;
• ноутбуки;
• фотоаппараты;
• любые устройства, не поддерживающие GSM, Wi-Fi, Bluetooth.

И, конечно, устройства с проводом — они не создают помехи для пилота, поэтому безобидны. Пользуйтесь, на здоровье!

Запрет в США и в Европе

Эти страны всегда на шаг впереди, вот и сейчас правила полета у них намного лояльнее — требование переводить устройства в режим «в полете» касается лишь этапов взлета и посадки. На высоте 3 км можно спокойно пользоваться интернетом и блютузом.

Как пользоваться гаджетами, имеющими опцию блютуз

Мы уже установили, что передача сигнала мешает навигации. Понятно, что пользоваться беспроводными наушниками нельзя во время взлета, полета и посадки. 

Это правило распространяется не только на блютуз, но и на ИК-порт и Wi-Fi. Если стюардесса заметила нарушителя, она имеет право попросить выключить устройство и не усложнять без того сложную работу пилота.

Если вам приходится часто путешествовать и иметь дело и с российскими авиалиниями, и с европейскими — можно подобрать универсальные наушники, с которыми легко соблюдать принятые правила.

Например, техника Bose. Наушники найдутся на любой вкус и цвет, для полетов же я бы порекомендовал несколько моделей:

Все модели достаточно эргономичные, чтобы носить несколько часов подряд без головной боли, компактные, удобные в дороге — ко всем прилагается чехол. Но самое важное — в комплектацию входит аудиокабель. Так, по требованию стюардессы вы спокойно подключите провод, вместо того, чтобы доказывать кто прав, спокойно продолжите наслаждаться музыкой.

Надеюсь, статья оказалась полезной. Подробные обзоры моделей наушников вы найдете в этом блоге. Удачи и приятных путешествий!

 

Марк Авершин, приглашенный эксперт

как это работает в ритейле — Блог Facelet

В 2013 году компания Apple представила iBeacon — технологию передачи Bluetooth-сигнала между компактными маячками и совместимыми устройствами вроде смартфонов, планшетов и ноутбуков. Идею подхватили Google и анонсировали технологию Eddystone. Сейчас маячки применяют в разных отраслях, в том числе и ритейле.

В этой статье мы разобрались, что такое iBeacon, маячки, какие преимущества дают эти технологии и как их можно применять в магазинах.

Что такое iBeacon

iBeacon — это протокол передачи Bluetooth-сигнала между локационным маячком и любым устройством (смартфоном, планшетом), которое совместимо с Bluetooth Low Energy. Принцип работы iBeacon прост: через равные промежутки времени маячки отправляют Bluetooth-сигнал на устройства, находящиеся в радиусе их действия.

Вот как Bluetooth-маячки выглядят изнутри. Источник: estimote.com

Когда совместимое устройство получает сигнал, приложение активирует заранее определённое действие: приветствует посетителей, предлагает дополнительную информацию о товаре или услугах, рассказывает историю. Маячки используют в музеях, на стадионах, выставочных центрах и магазинах.

На входе в стадион Камп Ноу в Барселоне установлены маячки. С их помощью мобильное приложение футбольного клуба «Барселона» приветствует посетителей, запускает специальные предложения и предлагает купить билеты на тур по музею Камп Ноу.

Стадион Камп Ноу, Барселона

Комплекс BMW World работает как выставочный зал для автомобилей и новых технологий. Вокруг экспонатов расположены маячки, которые предоставляют дополнительную информацию в нужное время и в нужном месте: видеоролики, изображения и текст.

Комплекс BMW World, Мюнхен

Как применять iBeacon в ритейле

Маячки могут сократить разрыв между цифровым и физическим миром. С их помощью можно настроить навигацию внутри помещения, отслеживать поведение покупателей, развлекать клиентов в очередях и устраивать промо-акции – примеры использования iBeacon могут быть самыми разными. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Маячки в магазине. Источник: estimote.com

Для получения дополнительной информации

Рассказать о товаре. Когда покупатель подходит к товару, в приложении у него на смартфоне отображается дополнительная информация об интересующей его вещи: характеристики, контекстные фотографии, видео или отзывы других клиентов. В отличие от продавца-консультанта, приложение — обезличенный источник информации, которому покупатель будет доверять.

Отследить поведение покупателя по всем каналам. Геолокационные возможности маячков помогут вам узнать о поведении клиента в физическом магазине: на что обращает внимание и какими товарами интересуется. На основе этой информации ритейлер делает релевантное предложение клиенту в других каналах продаж.

Например, клиент выбирает кофемашину. С помощью мобильного приложения и маячков он получает дополнительную информацию о товаре. Модели, которые ему интересны, он откладывает в корзину и уходит. Вечером клиент заходит в интернет-магазин и если его аккаунт подвязан к аккаунту в мобильном приложении, ритейлер напоминает ему о товарах, которые заинтересовали его в оффлайн-магазине. Покупатель увидит, что о нём заботятся, а магазин получает дополнительные продажи.

Отправлять push-уведомления. Благодаря маячкам push-уведомления будут не бездумными сообщениями в пустоту, а полезными и своевременными напоминаниями. Например, когда клиент придёт в магазин, уведомление сообщит, что у него есть бонусы, которые он может потратить прямо сейчас на покупку фотоаппарата или чехла для телефона.

Для быстрой выдачи заказов

Представим, покупатель приходит в магазин или в точку выдачи, чтобы забрать товар, заказанный онлайн. Чтобы оператор выдачи заказов нашёл нужный товар, покупатель должен продиктовать номер заказа или телефона. Это обычно не занимает много времени и усилий оператора. Но не тогда, когда в очереди за выдачей собралось с десяток клиентов.
В таких случаях, маячки ускорят работу оператора: передадут информацию о прибывшем клиенте и его заказе, и покупателю останется лишь оплатить товар в кассе (если не было предоплаты) и забрать его. В результате – сокращаются очереди и разгружаются кассы.

Для помощи продавцам

Расширить базу знаний продавцов. Ритейлер расставляет маячки возле товаров. Когда продавец-консультант попадает в радиус действия маячков, они передают сигнал и на устройстве отображается информация о товарах, остатках на складе, а в идеале — сопутствующие услуги и рекомендации. Как только продавец покидает радиус действия маячка, доступ к информации на устройстве блокируется.

Улучшить обслуживание. Маячки могут взаимодействовать с приложением на устройстве покупателя и продавца. Если дисконтные карты пользователей привязаны к мобильному приложению, то маячок на входе магазина извещает продавца-консультанта о приближении потенциального покупателя. Когда клиент заходит в магазин, продавец-консультант уже знает об истории его покупок и может на основе этого предложить нужные товары или участие в программах лояльности.

Когда маячки не принесут пользы

Сами по себе маячки – простые устройства и установить их в магазине несложно. Но без мобильного приложения, которое получает сигнал и активирует действие на экране – маячки бесполезны. Производители маячков вроде Estimote понимают это и предлагают платформы для создания мобильных приложений, готовых работать с их маячками.

Но создать приложение – лишь часть решения проблемы. Куда сложнее – мотивировать клиентов установить его на смартфон. Однако и установка приложения — только начало трудностей, ведь клиенту для взаимодействия с маячками нужно включить Bluetooth, достать смартфон из кармана, прочитать уведомление и зайти в магазин. Это меняет привычное поведение покупателя и усложняет шоппинг.

Задача ритейлера — устранить сложности и сделать покупательский опыт приятным и удобным. Для этого можно использовать маячки, когда в магазине уже есть работающие устройства и программное обеспечение. Они могут получать сообщения от маячков и показывать на экранах нужную информацию. При этом, от покупателя ничего не требуется – он ведет себя как обычно, а получает в два раза больше полезной информации о товаре.

Вот, как мы реализовали это на базе платформы Facelet. На товары клеятся маячки-стикеры от Estimote, которые оснащены датчиками движения и тепла. Рядом с товарами стоит iPad с предустановленным приложением от Facelet. Когда покупатель взаимодействует с товаром, срабатывает датчик движения, и маячок-стикер передает сигнал на планшет или ближайший дисплей. На экране отображается информация: характеристики товара, сопутствующие аксессуары или услуги, отзывы покупателей, видео-обзоры и контекстные изображения. Покупатель ведёт себя как обычно, но вместе с тем получает больше информации об интересующем его товаре.

Вот как Bluetooth-маячки работают в нашем «Интерактивном промоутере»

Кейсы использования могут быть разными, потому тип контекстной информации и контент вы задаёте самостоятельно в панели администратора Facelet. Продаёте платья — покажите характеристики платья, получили новую коллекцию — представьте её с помощью интерактивной презентации или промо-видео. Вы не меняете поведение клиента – лишь расширяете его опыт шоппинга, предоставляя полезную информацию в удобном формате.

Возможности маячков в ритейле часто представляют неверно. Но если понимать принципы их работы и не забывать об особенностях поведения клиентов в магазине и вне его, маячки и технология iBeacon могут быть действительно эффективны.

Маячки могут оптимизировать работу продавцов-консультантов и – если у вас в магазине есть готовая технологическая база – улучшить презентацию товара.

***

Bluetooth-маячки в магазинах — способ выделиться и повысить качество обслуживания. Для брендов применение iBeacon в розничной торговле — это возможность по-новому представить товары, для омниканальных ритейлеров — сделать торговую точку интерактивной.

У покупателя есть мобильное устройство и доступ в интернет, а значит он может получить информацию о товаре и купить его прямо на месте. Это цифровой опыт, который покупатели надеются получить в оффлайн-магазинах.

Bluetooth-маячки помогают перенести цифровой опыт незаметно для пользователя. С помощью маячков можно персонализировать предложение, усилить роль цифровых каналов и сформировать базу лояльных клиентов.

Читайте также:

Инновационные магазины Нью-Йорка

Интерактивные технологии в ритейле: 4 способа применения

Как использовать iPad в качестве сенсорного киоска

Bluetooth, Wi-Fi и сотовая связь на часах Apple Watch

Узнайте о функциях Bluetooth и Wi-Fi на часах Apple Watch, их использовании, а также о возможностях моделей GPS + Cellular.

Чтобы пользоваться всеми возможностями Apple Watch, необходимо включить функции Wi-Fi и Bluetooth на сопряженном iPhone.  Откройте Пункт управления на iPhone и убедитесь, что функции Wi-Fi  и Bluetooth  включены.

Часы Apple Watch используют Wi-Fi и Bluetooth для связи с сопряженным iPhone. Часы с поддержкой сотовой связи могут подключаться через сотовую сеть. Часы интеллектуально переключаются между этими каналами связи, выбирая наиболее энергоэффективное подключение. Ниже приведен порядок действий.

• Если устройства Apple Watch и iPhone находятся в непосредственной близости друг от друга, используется Bluetooth, что экономит заряд аккумулятора.  
• Если подключение по Bluetooth невозможно, часы Apple Watch будут использовать Wi-Fi. Например, при обнаружении поддерживаемой сети Wi-Fi, когда iPhone находится вне радиуса действия Bluetooth, данные будут передаваться по Wi-Fi.
• Если Bluetooth и Wi-Fi недоступны и вы настроили тарифный план сотовой связи, модели Apple Watch с поддержкой сотовой связи могут подключаться к сотовым сетям. 

Подключение к поддерживаемой сети Wi-Fi

Часы Apple Watch могут подключаться к сетям Wi-Fi в следующих случаях.  

• Устройство iPhone, в данный момент подключенное к часам по Bluetooth, подключалось к указанной сети ранее.
• Сеть Wi-Fi соответствует стандарту 802.11b/g/n (2,4 ГГц).

Например, часы Apple Watch не подключаются к сетям Wi-Fi (5 ГГц) или к общедоступным сетям, для использования которых требуется вход, подписка или профиль. Когда часы Apple Watch подключаются к поддерживаемой сети Wi-Fi, а не к iPhone, в Пункте управления появляется значок Wi-Fi .

Выбор сети Wi-Fi

Включение и отключение Wi-Fi

1. Нажмите в нижней части экрана и удерживайте нажатие.
2. Подождите, пока откроется Пункт управления, затем смахните вверх.
3. Нажмите значок Wi-Fi . Он станет темным, и устройство отключится от всех сетей, к которым было подключено.

Отключение от сетей Wi-Fi возможно только на моделях Apple Watch (GPS + Cellular). После отключения от сети Wi-Fi часы Apple Watch не будут автоматически подключаться к ней снова, пока не будет выполнено одно из указанных ниже действий.

• Вы включите функцию Wi-Fi в программе «Пункт управления».
• Ваша геопозиция изменится. 
• Наступит 05:00 по местному времени.
• Устройство будет перезапущено.

Использование сотовой сети

Модели Apple Watch (GPS + Cellular) могут подключаться к сотовым сетям. В результате можно совершать вызовы и использовать данные или программы без iPhone или подключения к Wi-Fi. Сведения о добавлении Apple Watch в тарифный план сотовой связи см. в этой статье.

Проверка мощности сигнала

1. Нажмите в нижней части экрана и удерживайте нажатие.
2. Подождите, пока откроется Пункт управления, затем смахните вверх.
3. Проверьте цвет кнопки сотовой связи .

При наличии подключения кнопка сотовой связи становится зеленой . Зеленые точки показывают мощность сигнала. 

Если тарифный план сотовой связи активен, но часы Apple Watch подключены к iPhone или Wi-Fi, кнопка сотовой связи  становится белой.

Включение и отключение сотовой связи

1. Нажмите в нижней части экрана и удерживайте нажатие.
2. Подождите, пока откроется Пункт управления, затем смахните вверх.
3. Нажмите кнопку сотовой связи , затем выключите сотовую связь.
   

Некоторые программы могут не обновляться без подключения к iPhone.

Проверка соединения между iPhone и Apple Watch

Дополнительная информация

Дата публикации: 23 декабря 2019 г.

Технология блютуз. Интерфейс Bluetooth: разберемся с нюансами

Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как персональные компьютеры (настольные, карманные, ноутбуки), мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.

Bluetooth позволяет этим устройствам общаться, на расстоянии от 1 до 100 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Происхождение названия Bluetooth

Слово Bluetooth — перевод на английский язык датского слова «Blåtand» («Синезубый»). Это прозвище носил король Харальд I, правивший в X веке Данией и частью Норвегии и объединивший враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт.

С чего начался Bluetooth?

Первая концепция технологии Bluetooth появилась в небольшом городке Швеции Лунде, в 1994 году, где компания Ericsson решила воздвигнуть там новый камень (своеобразный ритуал) в память о великом человеке. Надпись на этом памятнике гласит (в оригинале — на древнескандинавском языке): «Компания Ericsson Mobile Communications АВ установила этот камень в честь Гаральда Блютуса, который дал свое имя новой беспроводной технологии для мобильных коммуникаций».

Далее, в начале 1998 года, пять крупных компаний — Ericsson, Nokia, IBM, Intel и Toshiba — объединились, чтобы начать работу над созданием новой технологии беспроводной связи Bluetooth. 20 мая этого же года для дальнейшего продвижения новой технологии на телекоммуникационном рынке была сформирована специальная рабочая группа (Special Interest Group — SIG). Любая компания, которая планирует разрабатывать устройства Bluetooth, может бесплатно войти в эту группу. В настоящее время в SIG входит более трех тысяч компаний, среди которых есть и старые представители, давшие начало развитию данного стандарта, и новые — например, такие гиганты, как Lucent, Microsoft, Motorola и др.

Основные положения технологии Bluetooth

Bluetooth – это, как уже было сказано выше, современная технология беспроводной передачи данных, позволяющая соединять друг с другом практически любые устройства. Соединить можно все, что соединяется, то есть имеет встроенный микрочип Bluetooth. Технология стандартизирована, следовательно, проблемы несовместимости устройств от конкурирующих фирм быть не должно.

Bluetooth — это маленький чип (рис. 1), представляющий собой высокочастотный (2.4 — 2.48 ГГц) приёмопередатчик.

Рис. 1 Чип Bluetooth

Энергопотребление (мощность передатчика) не должно превышать 10 мВт. Изначально технология предполагала возможность связи на расстоянии не более 10 метров. Сегодня некоторые фирмы предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров. Как радиотехнология, Bluetooth способен «обходить» препятствия, поэтому соединяемые устройства могут находиться вне зоны прямой видимости. Соединение происходит автоматически, как только Bluetooth-устройства оказываются в пределах досягаемости, причем не только по принципу точка — точка (два устройства), но и по принципу точка — много точек (одно устройство работает с несколькими другими).

Рис. 2 Bluetooth -чип и спичка рядом

Чип Bluetooth реализован с учетом всех современных тенденций. Размер чипа (рис. 2) — менее одного квадратного сантиметра. Применяемая частота позволяет ограничить потребляемую мощность 1мВт. Подобные характеристики позволяют интегрировать чипы Bluetooth в таких устройствах, как мобильные телефоны и карманные компьютеры.

Принцип работы Bluetooth

Технология Вluetooth предполагает два вида связи: синхронную — SCO (Synchronous Connection Oriented) и асинхронную — ACL (Аsynchronous Connectionless). Первый вид, SCO, рассчитан на установление симметричного соединения «точка — точка» и служит преимущественно для передачи речевых сообщений. Скорость передачи информации SCO равна 64 Кит/с. Второй, ACL, предназначен для пакетной передачи данных. Он поддерживает симметричные и асимметричные соединения типа «точка — много точек». Скорость передачи пакетной информации при ACL cоставляет порядка 721 Кбит/с. Пакеты данных имеют фиксированный формат. В начале блока находится 72-бит код доступа. Он может применяться, в частности, для синхронизации устройств. За ним следует 54-бит заголовок пакета, содержащий контрольную сумму пакета и информацию о его параметрах (например, о повторной передаче блока данных). Замыкает пакет область, непосредственно содержащая пересылаемую информацию. Размер этой области варьируется от 0 до 2745 бит.

Основополагающим принципом построения систем Bluetooth является использование метода расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS — Frequency Hop Spread Spectrum). Весь выделенный для Bluetooth-радиосвязи частотный диапазон 2,402-2,480 ГГц разбит на N частотных каналов. Полоса каждого канала 1 МГц, разнос каналов – 140-175 кГц. Для кодирования пакетной информации используется частотная манипуляция.

Для США и Европы N = 79. Исключение составляют Испания и Франция, где для Bluetooth применяется 23 частотных канала. Смена каналов производится по псевдослучайному закону 1600 раз в секунду. Постоянное чередование частот позволяет радиоинтерфейсу Bluetooth транслировать информацию по всему диапазону ISM и избежать воздействия помех со стороны устройств, работающих в этом же диапазоне. Если данный канал зашумлён, то система перейдёт на другой, и так будет происходить до тех пор, пока не обнаружится канал, свободный от помех.

Рис. 3. Частотно-временная диаграмма работы модулей Bluetooth

На рис. 3 показана частотно-временная плоскость, иллюстрирующая одновременную работу трёх Bluetooth-модулей. Модули работают тактами (слотами), длительностью 625 мкс. Каждому модулю в пределах каждого такта назначается соответствующий частотный канал и режим передачи или приёма.

Когда пара любых Bluetooth-устройств соединяется, то они образуют пикосеть (рис. 4).

Одно из них, выполняющее функции ведущего устройства, формирует сигналы синхронизации частоты и ее изменения. Обычно ведущим является тот модуль, который размещён в наиболее мощном устройстве, таком, как персональный компьютер. Все другие устройства являются ведомыми.

Рис. 4 Пикосеть

Пикосеть является фундаментальной формой коммуникации в технологии Bluetooth. Пикосеть может содержать до 7 активных ведомых устройств. Кроме того, в окрестности (зоне уверенного приема) ведущего устройства могут находиться неактивные ведомые устройства, которые также синхронизированы на общие часы и общую последовательность смены частот, но не могут обмениваться данными до тех пор, пока ведущее устройство не активирует их. Если в сети оказывается более 8 устройств, то будет сформирована вторая пикосеть и так далее. Несколько (до 10) независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей, между которыми возможен обмен информацией, могут объединяться в так называемую большую сеть Scatternel. Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет главным в одной и подчиняемым в другой. Таким образом, в пределах отдельной Scatternet может быть одновременно связано максимум 71 устройство.

Структурная схема архитектуры Bluetooth

Рис. 5 Архитектура Bluetooth

Важной частью архитектуры (рис. 5) является Host to Controller интерфейс (HCI), обеспечивающий взаимодействие софтовой подсистемы Host с железной подсистемой Controller. Всё взаимодействие верхних уровней Bluetooth системы с ее аппаратной частью происходит через HCI-команды, инициируемые драйвером.

Основные блоки архитектуры:
RF
Блок Radio занимается преобразованием битовой последовательности в радио сигналы. Вопросы модуляции, спектральных характеристик и физики процессов обеспечения битовой скорости — все это решается на нижнем уровне модели.

Baseband Layer = Link Controller + Baseband Manager + Device Manager
Уровень baseband представлен в виде трех блоков, совместная задача которых состоит в управлении физическими каналами, поверх которых устанавливаются физические соединения. Bluetooth-адресация, синхронизации генераторов устройств, управление кодами доступа к физическим каналам, поиск устройств и установление физического канала между ними — все это задачи Baseband-уровня.

Link Manager

После того, как два нижних уровня обеспечили нас физическим соединением между устройствами, дело становится за организацией логических каналов, которые впоследствии и станут базой для передачи трафика приложений. Link Managerв ответе за установление, изменение и освобождение логических соединений между устройствами, а так же за обновление параметров физических соединений. Для этих целей Link Manager использует Link Management протокол (LMP).

L2CAP Layer = Channel Manager + L2CAP Resource Manager
Это высокоуровневый блок Bluetooth Host, оккупированный L2CAP уровнем. Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) — протокол, работающий поверх созданных логических соединений, обеспечивающий сегментацию и восстановление пакетных данных от всех вышележащих приложений.

Скачков Максим Константинович

Несмотря на то, что технология Bluetooth соединения достаточно старая и пользуется огромным распространением во всем мире, многие все же не знают, как работает Блютуз. При помощи такой связи вы можете обмениваться файлами, играть в совместные игры (к примеру, на телефонах), подключаться периферийное оборудование к ПК, передавать звук на аудиосистему и многое другое.

Но, чтобы знать, как создавать подключения и пользоваться технологией, вам нужно понять принцип работы Bluetooth. Технология достаточно проста и понятна. Более того, она дешевая. Благодаря этому Блютуз связь доступна абсолютно каждому. Каждый телефон, смартфон, планшет и ноутбук имеет встроенный адаптер беспроводной связи.

Что такое Bluetooth: Видео

Принцип работы Bluetooth

Многие задают вопрос, на какой расстоянии действует Bluetooth? Здесь все зависит от версии технологии. Но, прежде чем переходить к зоне покрытия, стоит отметить, что для передачи данных используются передатчики (приемники) весьма малых размеров. Они практически не занимают места.

Благодаря этому адаптер встраивается в самые миниатюрные телефоны. При этом радиус действия Блютуз достигает 10 метров. Если говорить о более новых стандартах, к примеру, Bluetooth 4.0, то радиус действия еще больше, около 100 метров на прямой видимости.

Работает приемник в диапазоне 2.4-2.48 Ггц. То есть это обычная радиосвязь, работающая в Скорость передачи данных в зависимости от версии может варьироваться от 721 Кбс (1.1), до 24 Мбс (3.0 и 4.0). Данная технология позволяет создавать частные сети, объединяя несколько устройств в группы. При этом вы можете не только передавать файлы, но и управлять оборудованием удаленно.

Ответ на вопрос, на каком расстоянии работает Блютуз — до 50 метров при прямой видимости и около 10-20 метров в зданиях. Конечно, производитель утверждает, что, начиная с версии 3.0, радиус действия может достигать 100 метров, но по факту область покрытия как минимум вдвое меньше.

При этом подключение происходить автоматически. Пользователям практически ничего настраивать не нужно. Стоит отметить, что многие современные устройства работают с такой связью. К примеру, наибольшим распространением пользуется беспроводная гарнитура, которую можно подключить к телефону или компьютеру.

Для переключения между частотами для каждого соединения используется псевдослучайная последовательность, которая известна только передатчику и приемнику. Они, в свою очередь, каждые 625 мкс синхронно переключаются с одной частоты на другую. 625 мкс — это один временной слот.

Благодаря такому алгоритму в случае, если рядом работает не одна пара (приемник-передатчик), они не мешают друг другу. Именно поэтому при подключении выполняется синхронизация. Более того, такая особенность позволяет повысить уровень безопасности и защищает систему конфиденциальности информации, которая передается между устройствами.

Как узнать версию Bluetooth: Видео

Как действуют беспроводные Bluetooth наушники

Благодаря широкому распространению беспроводной гарнитуры все чаще встречается вопрос, как работают Блютуз наушники?

Здесь очень просто. Гарнитура синхронизируется с телефоном (или другим источником звука) и воспроизводят получаемый звуковой сигнал. Суть заключается в том, что адаптер преобразует цифровой сигнал в аналоговый и передает его по радиоволнам. В наушниках Bluetooth модуль принимает радиоволны и преобразует их в цифровой сигнал.

Как подключить гарнитуру к телефону? Для этого вы зажимаете кнопку питания на наушниках и держите до тех пор, пока индикатор не начнет мигать синим и красным (цвета могут отличаться в зависимости от модели).

Выбираете нужное устройство и нажимаете «Подключить». После этого устройства синхронизируются.

Одна из устойчивых тенденций развития мобильных устройств — совершенствование средств беспроводных коммуникаций, которые обеспечивают возможность соединения с Интернетом, локальной сетью, а также c различным периферийным оборудованием (наушниками, гарнитурами, акустическими системами, принтерами и т.д.) и другими расположенными поблизости гаджетами. Технологии беспроводной связи, как, впрочем, и других компонентов мобильных устройств, — постоянно развиваются. Появляются новые версии спецификаций, увеличивается пропускная способность, расширяется набор функций и т.д. Благодаря этому обеспечивается качественное развитие, без которого немыслим технический прогресс. Впрочем, у прогресса есть и оборотная сторона: с каждым годом пользователям становится всё сложнее разобраться с тем, в чем же заключается различие разных моделей.

Обычно из краткого описания мобильного устройства можно почерпнуть лишь названия беспроводных интерфейсов, которыми оно оборудовано. В подробной спецификации, как правило, есть дополнительные сведения, в частности версии беспроводных интерфейсов (к примеру, Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 2.1). Однако и этого далеко не всегда достаточно для того, чтобы в полной мере оценить возможности беспроводных коммуникаций рассматриваемого устройства. Например, чтобы понять, будет ли работать то или иное периферийное устройство, подключаемое по Bluetooth, с имеющимся в вашем распоряжении смартфоном или планшетом.

В данной статье мы расскажем о различных нюансах, на которые необходимо обратить внимание при оценке возможностей устройств, оборудованных интерфейсом Bluetooth.

Сфера применения

Беспроводной интерфейс с небольшим радиусом действия, получивший название Bluetooth, был разработан в 1994 году инженерами шведской компании Ericsson. Начиная с 1998-го развитием и продвижением данной технологии занимается организация Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), основанная компаниями Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba. К настоящему времени список членов Bluetooth SIG включает более 13 тыс. компаний.

Внедрение интерфейса Bluetooth в потребительских устройствах для массового рынка началось в первой половине минувшего десятилетия. В настоящее время встроенными адаптерами Bluetooth оснащаются многие модели портативных ПК и мобильных устройств. Кроме того, в продаже представлен широкий ассортимент периферийных устройств (беспроводных гарнитур, манипуляторов, клавиатур, акустических систем и т.д.), оборудованных этим интерфейсом.

Основной функцией Bluetooth является создание так называемых персональных сетей (Private Area Networks, PAN), которые обеспечивают возможность обмена данными между расположенными поблизости (внутри одного дома, помещения, транспортного средства и т. д.) настольными и портативными ПК, периферийными и мобильными устройствами и пр.

Главными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет встраивать его даже в малогабаритные устройства с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования освобождены от выплаты лицензионных отчислений за установку в своих изделиях приемопередатчиков Bluetooth.

Подключение устройств

Посредством интерфейса Bluetooth можно объединить как два, так и сразу несколько устройств. В первом случае подключение осуществляется по схеме «точка — точка», во втором — по схеме «точка — многоточка». Независимо от схемы соединения одно из устройств является ведущим (master), остальные — ведомыми (slave). Ведущее устройство задает шаблон, который будут использовать все ведомые устройства, а также синхронизирует их работу. Соединенные таким образом устройства образуют пикосеть (piconet). В рамках одной пикосети могут быть объединены одно ведущее и до семи ведомых устройств (рис. 1 и 2). Кроме того, допускается наличие в пикосети дополнительных ведомых устройств (сверх семи), которые имеют статус заблокированных (parked): они не участвуют в обмене данными, но при этом находятся в синхронизации с ведущим устройством.

Рис. 1. Схема пикосети,
объединяющей два устройства

Рис. 2. Схема пикосети,
объединяющей несколько устройств

Несколько пикосетей можно объединить в распределенную сеть (scatternet). Для этого устройство, работающее в качестве ведомого в одной пикосети, должно выполнять функции ведущего в другой (рис. 3). Пикосети, входящие в состав одной распределенной сети, не синхронизированы друг с другом и используют разные шаблоны.

Рис. 3. Схема распределенной сети, включающей три пикосети

Максимальное количество пикосетей в составе распределенной сети не может превышать десяти. Таким образом, распределенная сеть позволяет объединить в общей сложности до 71 устройства.

Отметим, что на практике потребность в создании распределенной сети возникает редко. При нынешней степени интеграции аппаратных компонентов сложно представить себе ситуацию, когда владельцу смартфона или планшета потребовалось бы подключить по Bluetooth более двух-трех устройств одновременно.

Радиус действия

В спецификации Bluetooth предусмотрены три класса приемопередатчиков (см. таблицу), различающихся по мощности, а значит, по эффективному радиусу действия. Наиболее распространенным вариантом, который применяется в большинстве ныне выпускаемых мобильных электронных устройств и ПК, являются приемопередатчики Bluetooth Class 2. Маломощными системами Class 3 оснащается медицинская аппаратура, а основной сферой применения наиболее «дальнобойных» модулей Class 1 являются системы мониторинга и управления промышленным оборудованием.

Разумеется, рассчитывать на стабильное беспроводное соединение между устройствами, удаленными на предельное расстояние (например, на 10 м в случае приемопередатчиков Class 2), можно лишь при отсутствии между ними крупногабаритных препятствий (стены, перегородки, двери и т. п.). Реальный радиус действия может варьироваться как в зависимости от особенностей помещения, так и от наличия в эфире радиопомех и источников сильного электромагнитного излучения.

Версии Bluetooth и их различия

Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 — в ней исправлены ошибки и устранены многие недостатки первой версии.

В 2003 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 1.2. Одним из ее ключевых новшеств стало внедрение метода адаптивной перенастройки рабочей частоты (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), благодаря которому беспроводное соединение стало гораздо более устойчивым к воздействию электромагнитных помех. Кроме того, удалось сократить время, затрачиваемое на выполнение процедур обнаружения и подключения устройств.

Еще одним важным улучшением версии 1.2 стало повышение скорости обмена данными до 433,9 Кбит/с в каждую сторону при использовании асинхронной связи по симметричному каналу. В случае асимметричного канала пропускная способность составляла 723,2 Кбит/с в одну сторону и 57,6 Кбит/с — в другую.

Также был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет применения механизма повторной отправки пакетов, поврежденных в процессе передачи.

В конце 2004 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.0 + EDR. Наиболее важным новшеством второй версии стала технология Enhanced Data Rate (EDR), благодаря внедрению которой удалось значительно (в несколько раз) увеличить пропускную способность интерфейса. Теоретически использование EDR позволяет достичь скорости передачи данных 3 Мбит/с, однако на практике этот показатель обычно не превышает 2 Мбит/с.

Необходимо отметить, что EDR не является обязательной функцией для приемопередатчиков, соответствующих спецификации Bluetooth 2.0.

Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2. 0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.

В 2007 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.1 + EDR. Одним из реализованных в ней новшеств стала энергосберегающая технология Sniff Subrating, позволившая значительно (от трех до десяти раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами.

В августе 2008-го были утверждены базовые дополнения (Core Specification Addendum, CSA) к спецификациям Bluetooth 2.0 + EDR и Bluetooth 2.1 + EDR. Внесенные изменения направлены на снижение уровня энергопотребления, повышение уровня защиты передаваемых данных и оптимизацию процедур идентификации и соединения Bluetooth-устройств.

В апреле 2009 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 3.0 + HS. Аббревиатура HS в данном случае расшифровывается как High Speed (высокая скорость). Ее главное новшество — реализация технологии Generic Alternate MAC/PHY, обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного (с невысоким энергопотреблением) и высокоскоростного. В зависимости от ширины потока транслируемых данных (или размера передаваемого файла) задействуется либо низкоскоростной (до 3 Мбит/с), либо высокоскоростной приемопередатчик. Это позволяет снизить уровень энергопотребления в ситуациях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.

Базовая спецификация Bluetooth 4.0 была утверждена в июне 2010 года. Ключевая особенность этой версии — применение технологии передачи данных с низким энергопотреблением (low energy technology). Снижение энергопотребления достигается как за счет ограничения скорости передачи данных (не более 1 Мбит/с), так и за счет того, что приемопередатчик не работает постоянно, а включается только на время обмена данными. Вопреки распространенному заблуждению, интерфейс Bluetooth 4. 0 не обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с версией Bluetooth 3.0 + HS.

Профили Bluetooth

Возможности взаимодействия устройств при подключении по интерфейсу Bluetooth во многом определяются набором профилей, который поддерживает каждое из них. Тот или иной профиль обеспечивает поддержку определенных функций, например передачу файлов или потока медиаданных, обеспечение сетевого соединения и т.д. Сведения о некоторых профилях Bluetooth приведены во врезке.

Важно понимать, что задействовать Bluetooth-соединение для выполнения какой­либо задачи можно лишь при поддержке соответствующего профиля как у ведущего, так и у ведомого устройства. Так, передать по Bluetooth-соединению «визитную карточку» или контакт с одного мобильного телефона на другой можно лишь при условии, что оба аппарата поддерживают профиль OPP (Object Push Profile). А, например, для использования мобильного телефона в качестве беспроводного сотового модема необходимо, чтобы этот аппарат и подключаемый к нему компьютер поддерживали профиль DUN (Dial-up Networking Profile).

Нередко возникают ситуации, когда Bluetooth-соединение между двумя устройствами установлено, однако выполнить какое­либо действие (скажем, передать файл) не удается. Одной из вероятных причин возникновения подобных проблем может быть отсутствие поддержки соответствующего профиля у одного из устройств.

Таким образом, набор поддерживаемых профилей является важным фактором, который необходимо принимать во внимание при оценке возможностей того или иного устройства. К сожалению, в некоторых моделях мобильных устройств поддерживается минимальный набор профилей (например, только A2DP и HSP), что существенно ограничивает возможности беспроводного подключения к другому оборудованию.

Отметим, что набор поддерживаемых профилей определяется не только спецификой и конструктивными особенностями устройства, но и политикой производителя. Например, в некоторых аппаратах заблокирована возможность передачи файлов определенных форматов (изображения, видеоролики, электронные книги, приложения и т. д.) под предлогом борьбы с пиратством. Правда, на деле от подобных ограничений страдают отнюдь не любители контрафактного медиаконтента и программного обеспечения, а честные пользователи, вынужденные даже собственноручно снятые встроенной камерой фотографии передавать на ПК окольными путями (например, отсылая нужные файлы на собственный адрес электронной почты).

Профили Bluetooth A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) — обеспечивает передачу двухканального (стереофонического) аудиопотока от источника сигнала (ПК, плеера, мобильного телефона) к беспроводной стереогарнитуре, акустической системе или иному воспроизводящему устройству. Для сжатия передаваемого потока может использоваться стандартный кодек SBC (Sub Band Codec) либо другой, определенный производителем устройства. AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) — позволяет управлять стандартными функциями телевизоров, систем домашнего кинотеатра и т.д. Устройство с поддержкой профиля AVRCP способно выполнять функции беспроводного пульта ДУ. Может применяться в связке с профилями A2DP или VDPT. BIP (Basic Imaging Profile) — обеспечивает возможность передачи, приема и просмотра изображений. Например, позволяет передавать цифровые фотографии с цифровой камеры в память мобильного телефона. Предусмотрена возможность изменения размеров и форматов передаваемых изображений с учетом специфики подключенных устройств. BPP (Basic Printing Profile) — базовый профиль печати, обеспечивающий передачу различных объектов (текстовых сообщений, визитных карточек, изображений и т.п.) для вывода на печатающем устройстве. Например, можно распечатать на принтере текстовое сообщение или фотографию с мобильного телефона. Важной особенностью профиля BPP является то, что на устройстве, с которого производится отправка объекта на печать, не требуется устанавливать специфический драйвер для имеющейся модели принтера. DUN (Dial-up Networking Profile) — обеспечивает подключение ПК или иного устройства к Интернету посредством мобильного телефона, выполняющего в данном случае функцию внешнего модема. FAX (Fax Profile) — позволяет использовать внешнее устройство (мобильный телефон или МФУ с факсимильным модулем) для приема и отправки факсимильных сообщений с ПК. FTP (File Transfer Profile) — обеспечивает передачу файлов, а также доступ к файловой системе подключенного устройства. Стандартный набор команд позволяет осуществлять навигацию по иерархической структуре логического диска подключенного устройства, а также копировать и удалять файлы. GAVDP (General Audio/Video Distribution Profile) — обеспечивает передачу звукового и видеопотока от источника сигнала к воспроизводящему устройству. Является базовым для профилей A2DP и VDP. HFP (Hands-Free Profile) — обеспечивает подключение автомобильных устройств hands-free к мобильному телефону для голосовой связи. HID (Human Interface Device Profile) — описывает протоколы и способы подключения беспроводных устройств ввода (мышей, клавиатур, джойстиков, пультов ДУ и пр. ) к ПК. Профиль HID поддерживается в ряде моделей мобильных телефонов и КПК, что позволяет использовать их в качестве беспроводных пультов для управления графическим интерфейсом ОС или отдельными приложениями на ПК. HSP (Headset Profile) — позволяет подключить беспроводную гарнитуру к мобильному телефону или иному устройству. Помимо передачи звукового потока обеспечивается работа таких функций, как набор номера, ответ на входящий звонок, завершение вызова и регулировка громкости. OPP (Object Push Profile) — базовый профиль для пересылки объектов (изображений, визитных карточек и т.д.). Например, можно передать список контактов с одного мобильного телефона на другой или фотографию со смартфона на ПК. В отличие от FTP, профиль OPP не обеспечивает доступ к файловой системе подключенного устройства. PAN (Personal Area Networking Profile) — позволяет объединить два или насколько устройств в локальную сеть. Таким способом можно подключить несколько ПК к одному, имеющему доступ в Интернет. Кроме того, данный профиль обеспечивает удаленный доступ к ПК, выполняющему функции ведущего устройства. SYNC (Synchronization Profile) — используется в связке с базовым профилем GOEP и осуществляет синхронизацию персональных данных (ежедневника, списка контактов и пр.) между двумя устройствами (например, н астольным ПК и мобильным телефоном).

Производители постоянно внушают потребителям, что новые решения безусловно лучше старых. Новые процессоры обладают более высокой производительностью и меньшим энергопотреблением по сравнению с предшественниками; новые дисплеи имеют более высокое разрешение и широкий цветовой охват и т.д. Однако применять подобный подход для оценки возможностей интерфейса Bluetooth вряд ли целесообразно.

Во­первых, необходимо принимать в расчет особенности уже имеющегося парка Bluetooth-устройств. Ведь, как уже было упомянуто, максимальная скорость передачи данных определяется устройством, оборудованным наиболее старой версией интерфейса. К тому же высокая скорость передачи данных требуется далеко не для всех задач. Если для копирования медиафайлов (звуковых записей, изображений) или трансляции звукового потока с низкой степенью компрессии это действительно важный фактор, то для нормального взаимодействия телефона с беспроводной гарнитурой или для обмена контактами с другим аппаратом вполне хватит возможностей Bluetooth 2.0.

Во­вторых, во многих случаях гораздо более важным фактором, нежели максимальная скорость беспроводного соединения, является набор поддерживаемых профилей Bluetooth. Ведь именно он фактически определяет круг оборудования, с которым способно взаимодействовать имеющееся устройство. К сожалению, эти сведения редко приводятся даже в полной спецификации устройства, и зачастую их приходится искать в тексте руководства по эксплуатации или на форумах пользователей.

…и сказал он: «да воссоединятся все».

Вполне возможно, что именно с этими словами средневекового датского короля Харальда II Синезубого (Harald II Bluetooth) связано его другое прозвище — «объединитель», через 1000 лет ставшее названием нового интерфейса беспроводной связи.

Что же такое Bluetooth? Это технология беспроводной связи, созданная в 1998 году группой компаний: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. В настоящее время разработки в области Bluetooth ведутся Bluetooth SIG (Special Interest Group), в которую входят также Lucent, Microsoft и многие другие.

Основное назначение Bluetooth — обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между различными типами электронных устройств, причем немалое значение придается компактности электронных компонентов, что дает возможность применять Bluetooth в малогабаритных устройствах размером с наручные часы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос (со скоростью 64 Кбит/сек), так и данные. Для передачи данных могут быть использованы асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) и симметричный методы (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях). Работающий на частоте 2.4 ГГц приемопередатчик, коим является Bluetooth-чип, позволяет в зависимости от степени мощности устанавливать связь в пределах 10 или 100 метров. Разница в расстоянии, безусловно, большая, однако соединение в пределах 10 м позволяет сохранить низкое энергопотребление, компактный размер и достаточно невысокую стоимость компонентов. Так, маломощный передатчик потребляет всего 0.3 мА в режиме standby и в среднем 30 мА при обмене информацией.

Bluetooth работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму скачкообразной перестройки частоты (1600 раз в секунду), или шаблону (pattern), составленному из 79 подчастот. «Понять» друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи — для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая «пикосеть» (piconet) — совокупность от 2 до 8 устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как master, а остальные как slave. Master определяет шаблон, на котором будут работать все slave-устройства его пикосети, и синхронизирует ее работу. Стандарт Bluetooth предусматривает соединение независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10) в так называемую «scatternet» (я еще не встречал корректного русского перевода этого термина, но один из вариантов перевода глагола to scatter звучит как «рассеивать»). Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет master»ом в одной и slave»ом в другой. Таким образом, в пределах отдельной scatternet с интерфейсом Bluetooth может быть одновременно связано максимум 71 устройство, однако никто не ограничивает применение устройств-гейтов, использующих тот же Internet для более дальней связи.

Частотный диапазона Bluetooth в большинстве стран свободен от лицензирования, но во Франции, Испании и Японии из-за законодательных ограничений необходимо использовать отличные от указанных выше частоты.

Говоря о беспроводной связи, нельзя не затронуть вопрос безопасности такого соединения. Помимо фокуса с частотными шаблонами и необходимости синхронизации приемопередачи в стандарте Bluetooth предусмотрено шифрование передаваемых данных с ключом эффективной длины от 8 до 128 бит и возможностью выбора односторонней или двусторонней аутентификации (конечно, можно обойтись вообще без аутентификации), что позволяет устанавливать стойкость результирующего шифрования в соответствии с законодательством каждой отдельной страны (в некоторых странах запрещено использование сильной криптографии:). В дополнение к шифрованию на уровне протокола может быть применено шифрование на уровне приложений — здесь уже применение сколь угодно стойких алгоритмов никто не ограничивает.

Часто приходится сталкиваться с мнением, что находящиеся в пределах действия связи Bluetooth-устройства могут просто соединиться и начать обмениваться информацией, которая, возможно, не предназначена для сторонних ушей или глаз. На самом деле автоматический обмен информацией между Bluetooth-устройствами ведется лишь на уровне аппаратного обеспечения, т.е. исключительно для определения самого факта возможности соединения. А вот на уровне приложений пользователь сам решает, ввести или запретить автоматическую установку связи. Таким образом, использование Bluetooth становится не опаснее подключения к Интернету, в котором все узлы также соединены электрически, но это еще не означает получение безоговорочного доступа к любому ресурсу.

Стоит также заметить, что стандарт Bluetooth разрабатывался с расчетом на малую мощность, поэтому воздействие его на организм человека сведено к минимуму.

Основным направлением использования Bluetooth должно стать создание так называемых персональных сетей (PAN, или private area networks), включающих такие разноплановые устройства, как мобильные телефоны, PDA, МР3-плееры, компьютеры и даже микроволновые печи с холодильниками (вот уж что давно не подключали в сеть). Возможность передачи голоса позволяет встраивать интерфейс Bluetooth в беспроводные телефоны или, например, беспроводные гарнитуры для сотовых телефонов. Возможности применения Bluetooth на практике безграничны: помимо синхронизации PDA с настольным компьютером или подсоединения относительно низкоскоростной периферии вроде клавиатур или мышей интерфейс позволяет очень просто и с небольшими затратами организовать домашнюю сеть. Причем узлами этой сети могут быть любые устройства, имеющие потребность в информации либо обладающие необходимой информацией.

Давайте сравним Bluetooth с другим не менее известным интерфейсом беспроводной связи — IEEE 802.11, тем более что оба решения уже доступны на широком рынке. Основные различия между ними можно свести к следующему:

	IEEE 802.11	Bluetooth
1. Назначение	Беспроводные домашние/офисные сети	Замена кабельных соединений для компактных коммуникационных средств
2. Рабочая частота	2.4 ГГц	2.4 ГГц
3. Максимальная скорость передачи данных	11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11)	721 Кбит/сек
4. Дальность действия	100 м	10 м или 100 м
5. Максимальное количество узлов	128 устройств на сеть	8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
6. Голосовые каналы	Нет (опционально)	3 канала
7. Доступность	Сейчас	Сейчас
8. Цена	$100-$400 за узел	Около $5 за узел

Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного лучше приспособлен для использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется достаточно низкая цена, нет необходимости в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как уже отмечалось, возможно создание комбинированных сетей, тем более что IEEE 802.11 работает совершенно по другому принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной и той же рабочей частоте, оба стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы будут расценены каждым из них как посторонний шум.

Немаловажным аспектом в развитии Bluetooth является тот факт, что эта технология не подлежит лицензированию и ее использование не требует выплаты каких-либо лицензионных отчислений (хотя и требует подписания бесплатного соглашения). Такая политика позволила многим компаниям энергично включиться в процесс разработки устройств с интерфейсом Bluetooth, кои были в большом количестве продемонстрированы на выставке CeBIT 2001.

Наибольший интерес, естественно, вызывают устройства, обеспечивающие переход с уже существующих интерфейсов на Bluetooth. Одним из них стало Industrial Bluetooth Serial Port Adapter шведской компании connectBlue . Как видно из названия, это устройство предназначено для промышленного применения и позволяет подключать к Bluetooth любые приборы, оборудованные последовательным портом:

Типичным вариантом использования может стать, например, конфигурирование промышленных установок при помощи ноутбука.

Характеристики:

• дальность действия — до 10 м,
• скорость передачи — 300-115200 Кбит,
• напряжение питания — 9-30 Вольт.

Компания Belkin, знаменитая, в частности, своими продуктами для шины USB, представила целый набор устройств Bluetooth:

Эта карта формата PCMCIA Type II позволяет всем устройствам, имеющим подобный слот, получить Bluetooth интерфейс со скоростью до 721 Кбит/сек. Дальность действия — 10 м.

Здесь мы видим отличное USB решение для настольных (и не только) компьютеров: характеристики те же, что и в предыдущем случае, к тому же это устройство позволяет обмениваться данными по голосовым каналам.

Есть даже адаптер для Palm V: Palm просто кладется в него, как в стандартную кроватку, после чего можно синхронизироваться с настольным компьютером или выходить в Интернет при помощи мобильного телефона, также снабженного Bluetooth интерфейсом. Данный адаптер питается от батареи самого Palm»а.

На выставке можно было найти даже Bluetooth адаптер для Compact Flash:

Компания Troy XCD представила адаптер для подключения принтера с интерфейсом Centronics к Bluetooth:

Компания обещает выпустить его на рынок в начале лета, примерная стоимость — около 195$.

Не менее интересным вариантом применения технологии Bluetooth может стать организация беспроводного доступа в локальную сеть и/или Интернет для устройств в малом офисе или дома. Безусловным лидером в этой области стала компания Red-M , представившая свое решение — сервер Red-M 3000AS:

А вот фотография его прототипа в работе:

3000AS представляет собой Linux-сервер, который может также работать как шлюз в локальную сеть или Интернет. В отличие от большинства других Bluetooth-устройств 3000AS имеет мощный приемопередатчик, обеспечивающий связь в пределах 100 м, причем в комплект входит внешняя антенна, повышающая надежность связи при наличии внешних помех. Для подключения можно использовать ISDN (с выбором вариантов «постоянно онлайн» или «подключение по требованию»), 10/100 Мбит Ethernet, а также RS-232 для сервисного применения. Сервер может также быть запитан через UPS.

Для расширения доступа к серверу могут использоваться малогабаритные точки доступа Red-M 1000AP:

Сервер автоматически определяет и конфигурирует все точки доступа, находящиеся в пределах дальности его действия. Внешние устройства могут быть подсоединены к точке доступа через 10/100 Мбит Ethernet.

Схожую систему представил MiTAC: их Bluetooth Access Point несет на борту 750МГц процессор Transmeta Crusoe TM5400, встроенный NAT и DHCP сервер и, как и предыдущий образец, мощный приемопередатчик дальностью действия до 100 м:

Отличным дополнением к такой системе может стать устройство от Canon — Bluetooth модуль для цифрового фотоаппарата:

Только представьте себе — фотоаппарат сможет автоматически сбрасывать снимки через Bluetooth-гейт на вашу рабочую станцию, или тот же субноутбук, или даже через подключенный к Интернет сотовый телефон с поддержкой Bluetooth… в общем, возможности бесконечны.

Распространенным вариантом является подключение стандартных устройств ввода через Bluetooth, например, вот так:

Sony представила на CeBIT специальный модуль в формате Memory Stick под названием InfoStick:

Очень неплохая идея, особенно учитывая наличие аналогичного устройства для Compact Flash.

Остается только заметить, что лицензирование поддержки Bluetooth бесплатно и необходимо только для заключения соглашения об использовании торговых марок. Так что в скором будущем мы вполне можем ожидать появление Bluetooth в лампочках и утюгах:). А если серьезно, то технология Bluetooth может совершить настоящую революцию в мире персональных коммуникаций и вообще в жизни человека. А вот насколько нам нужна еще одна революция — это еще предстоит решить.

Передача данных посредством Bluetooth осуществляется на частоте 2.4 ГГц. Говоря еще точнее, диапазон работы находится в рамках 2402-2480 ГГц. При этом в большинстве стран мира для передачи данных выделены 79 каналов. Ширина одного такого канала составляет 1 МГц. Данный диапазон используется для гражданских целей.

Принцип работы

Принцип работы Bluetooth заключается в передаче данных посредством быстрой смены частот, которая происходит приблизительно 1600 раз в секунду. Данная схема работы обеспечивает отличную защищенность от помех и предоставляет возможность принимающим сигнал устройствам не мешать друг другу, в следствие смешивания частот. Кроме того, это обеспечивает практически полную безопасность пользователям внутренней сети, т.к. подключиться к принимающим устройствам не представляется возможным. К тому же, маленький радиус действия Bluetooth, не располагает к несанкционированному подключению, с возможностью остаться незамеченным.

Скачкообразное изменение частоты

Смена канала при передаче данных посредством Bluetooth происходит каждые 625 мкс. Эти 625 мкс одновременно являются интервалом времени, за который осуществляется передача данных, которая измеряется в пакетах. При этом, один пакет может быть передан не за один такой интервал, а за несколько. После завершения передачи пакета данных, происходит заранее определенная для каждого устройства смена канала (частоты).
Также, может применяться и адаптивное скачкообразное изменение частоты. Оно необходимо для того, чтобы ограничить передачу данных с устройств определенным количеством каналов. При этом, открывшийся частотный диапазон можно использовать для передачи данных другими устройствами. Таким образом уменьшается риск возникновения частотных помех для устройств пикосети.

Кроме того, необходимость ограничить диапазон частот для передачи данных может быть вызван, запретом использования определенных частотных каналов в ряде стран. К примеру, в некоторых европейских странах, в частности в Испании и Франции, разрешается использовать только 22 частоты, вместо обычных 79.

Основные стандарты Bluetooth

1. Серьезные нововведения были введены в стандарт 2.0. При этом, в нем наблюдалось значительное увеличение скорости передачи данных, что было связанно с поддержкой EDR. Передача данных в стандарте 2.0 была увеличена до 2.0-2.4 Мб/с . А кроме того, 2.0 спецификация серьезно увеличило безопасность и защищенность от возникновения помех.
2. Стандарт 3.0 поразил пользователей невиданной до того скоростью передачи данных, которая увеличилась до 24 Мб/с . Связанно это было в первую очередь с тем, что спецификация 3.0 поддерживала Wi-Fi. Однако, производители предпочитают устанавливать на свои устройства два стандарта, т.к. спецификация 3.0 расходует слишком много энергии.
3. Более специфической является стандарт 4.0, который совместил в себе небольшую скорость передачи данных, хорошую безопасность и невероятно малое расходование энергии, основанное на непостоянной работе передатчика. Устройства, использующие данный стандарт, как правило, применяются для спортивных, медицинских и иных целей, являются миниатюрными и не рассчитаны на большое количество передаваемых данных.

Преимущества Bluetooth 4.0:

1. Совмещает в себе предшествующие протоколы. Поддерживает основные функции предыдущих протоколов.
2. Увеличение скорости.
3. Значительное уменьшение энергопотребления устройства, использующего стандарт 4.0, достигнутое за счет измененного алгоритма работы (передатчик включается только в тот момент, когда происходит передача данных).

Как правило, стандарт 4.0 больше подходит для миниатюрных электронных датчиков. К примеру, для наручных измерителях давления, температуры, для тренажеров, различных миниатюрных устройств с небольшой энергоемкостью.

Как работает Bluetooth | Технология Bluetooth HowStuffWorks

включает ряд мер безопасности, которые могут удовлетворить даже самые строгие требования безопасности, такие как те, которые включены в Федеральные стандарты обработки информации (FIPS).

При настройке нового устройства пользователи обычно проходят процесс, называемый сопряжение . Сопряжение снабжает каждое устройство специальными ключами безопасности и заставляет их доверять друг другу. Устройство, которому требуется сопряжение, не будет подключаться к другому устройству, с которым оно не было сопряжено.

Эти ключи безопасности позволяют технологии Bluetooth различными способами защищать данные и пользователей. Например, данные, которыми обмениваются устройства, могут быть зашифрованы, чтобы другие устройства не могли их прочитать. Он также может позволить замаскировать адрес, который действует как идентификатор устройства и который используется в обмене данными по беспроводной сети, и изменять его каждые несколько минут. Это защищает пользователей от риска отслеживания с использованием данных, передаваемых их личными электронными устройствами.

Если у вас есть устройства с поддержкой Bluetooth, вы испытали это на себе.Например, если вы покупаете беспроводную мышь, при первом включении вы подключаете ее к устройству, с которым планируете использовать. Вы можете включить мышь, а затем перейти к настройкам Bluetooth на своем компьютере, чтобы выполнить сопряжение устройства, как только вы увидите его имя в списке ближайших аксессуаров Bluetooth. По задумке компьютер может одновременно обрабатывать множество соединений Bluetooth. Вы можете использовать беспроводную мышь, клавиатуру и наушники.

Однако производители этих аксессуаров собираются ограничить количество подключений до одного за раз.Вы хотите, чтобы ваша клавиатура печатала только на компьютере, а наушники — специально для вашего телефона. Некоторые позволяют пользователю сопрягать устройство с несколькими компьютерами, планшетами или телефонами, но им может быть разрешено подключаться только к одному за раз. Все зависит от того, что производитель посчитал разумным для своего продукта.

Некоторым устройствам требуется код для безопасности при сопряжении с другим устройством. Это пример аутентификации , и он гарантирует, что устройство, с которым вы устанавливаете доверительные отношения, является именно тем устройством, которое вы думаете, а не другим устройством где-то еще в среде.Например, многие автомобили позволяют принимать звонки, не снимая рук с руля. В первый раз, когда вы захотите воспользоваться этой функцией, вам придется соединить телефон и автомобильную аудиосистему с помощью автомобильного развлекательного дисплея и смартфона. Автомобиль выдает вам номер для ввода. Телефон позволяет узнать, что устройство хочет выполнить сопряжение, с помощью числового кода. Вы вводите код с развлекательного дисплея, чтобы подтвердить, что это авторизованное сопряжение. После этого вы можете использовать систему громкой связи без необходимости повторного сопряжения.

Пользователь также может контролировать видимость устройства для других устройств Bluetooth. Например, на компьютере или смартфоне вы также можете просто переключить режим Bluetooth устройства на «неоткрываемый» или просто отключить Bluetooth, пока он вам снова не понадобится.

Первоначально опубликовано: 11 ноября 2019 г.

Как работает Bluetooth? — Scientific American

Мы идем прямо к источнику и просим исполнительного директора Bluetooth Майкла Фоули передать по беспроводной сети ответ на этот запрос. Технология

Bluetooth — это технология беспроводной связи малого радиуса действия, заменяющая кабели, соединяющие электронные устройства, позволяющая человеку разговаривать по телефону через гарнитуру, использовать беспроводную мышь и синхронизировать информацию с мобильного телефона на ПК, используя все те же основная система.

Радиочастотный приемопередатчик Bluetooth (или физический уровень) работает в нелицензированном диапазоне ISM с центральной частотой 2,4 гигагерца (тот же диапазон частот, что и микроволновые печи и Wi-Fi).В базовой системе используется приемопередатчик со скачкообразной перестройкой частоты для борьбы с помехами и замираниями.

Устройства Bluetooth управляются с использованием радиочастотной топологии, известной как «звездообразная топология». Группа устройств, синхронизированных таким образом, образует пикосеть, которая может содержать одно ведущее устройство и до семи активных ведомых устройств, с дополнительными ведомыми устройствами, которые не участвуют активно в сети. (Данное устройство также может быть частью одной или нескольких пикосетей в качестве ведущего или ведомого.) В пикосети физический радиоканал совместно используется группой устройств, которые синхронизированы с общими часами и скачкообразной перестройкой частоты. шаблон, при этом ведущее устройство предоставляет ссылки на синхронизацию.

Допустим, главным устройством является ваш мобильный телефон. Все остальные устройства в вашей пикосети называются подчиненными. Это может быть гарнитура, GPS-приемник, MP3-плеер, автомобильная стереосистема и т. Д.

Устройства в пикосети используют определенный шаблон скачкообразной перестройки частоты, который алгоритмически определяется ведущим устройством. Базовый шаблон скачкообразной перестройки — это псевдослучайное упорядочение 79 частот в диапазоне ISM. Шаблон скачкообразной перестройки может быть адаптирован для исключения части частот, которые используются мешающими устройствами.Метод адаптивного переключения улучшает сосуществование технологии Bluetooth со статическими (без переключения) системами ISM, такими как сети Wi-Fi, когда они расположены поблизости от пикосети.

Физический канал (или беспроводной канал) подразделяется на временные единицы, известные как слоты. Данные передаются между устройствами с поддержкой Bluetooth в пакетах, которые размещаются в этих слотах. Скачкообразная перестройка частоты происходит между передачей или приемом пакетов, поэтому пакеты, составляющие одну передачу, могут отправляться на разных частотах в диапазоне ISM.

Физический канал также используется в качестве транспорта для одного или нескольких логических каналов, которые поддерживают синхронный и асинхронный трафик, а также широковещательный трафик. Каждый тип ссылки имеет определенное использование. Например, синхронный трафик используется для передачи аудиоданных в режиме громкой связи, в то время как асинхронный трафик может нести другие формы данных, которые могут выдерживать большую изменчивость времени доставки, например печать файла или синхронизацию вашего календаря между телефоном и компьютером.

Одной из сложностей, часто связанных с беспроводной технологией, является процесс подключения беспроводных устройств. Пользователи привыкли к процессу подключения проводных устройств, вставляя один конец кабеля в одно устройство, а другой конец в дополнительное устройство.

Технология Bluetooth использует принципы «опроса» и «опроса» устройства. Сканирующие устройства прослушивают на известных частотах устройства, которые активно опрашивают.Когда запрос получен, сканирующее устройство отправляет ответ с информацией, необходимой запрашивающему устройству, чтобы определить и отобразить природу устройства, которое распознало его сигнал.

Допустим, вы хотите по беспроводной сети распечатать изображение со своего мобильного телефона на ближайшем принтере. В этом случае вы переходите к изображению на своем телефоне и выбираете печать в качестве варианта отправки этого изображения. Телефон начнет поиск устройств поблизости. Принтер (сканирующее устройство) ответит на запрос и в результате появится в телефоне как доступное печатающее устройство.Ответив, принтер готов принять соединение. Когда вы выбираете беспроводной принтер Bluetooth, процесс печати начинается с установления соединений на последовательно более высоких уровнях стека протоколов Bluetooth, которые в данном случае управляют функцией печати.

Как и любая успешная технология, вся эта сложность возникает, когда пользователь не осознает ничего, кроме задачи, которую он или она пытается выполнить, например, подключения устройств и разговора по громкой связи или прослушивания высококачественной стереомузыки по беспроводной сети. наушники.

Основы Bluetooth — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 38

Как работает Bluetooth

Протокол Bluetooth работает на частоте 2,4 ГГц в той же нелицензированной полосе частот ISM, где также существуют протоколы RF, такие как ZigBee и WiFi. Существует стандартизированный набор правил и спецификаций, который отличает его от других протоколов. Если у вас есть несколько часов, чтобы убить, и вы хотите изучить каждый уголок Bluetooth, ознакомьтесь с опубликованными спецификациями, иначе вот краткий обзор того, что делает Bluetooth особенным.

Мастера, рабы и пикосети

Сети

Bluetooth (обычно называемые пикосетями ) используют модель ведущий / ведомый для управления, когда и где устройства могут отправлять данные. В этой модели к одному ведущему устройству можно подключить до семи различных ведомых устройств. Любое ведомое устройство в пикосети может быть подключено только к одному ведущему устройству.

Примеры топологий пикосети Bluetooth «ведущий / ведомый».

Мастер координирует обмен данными по всей пикосети.Он может отправлять данные любому из своих ведомых устройств, а также запрашивать данные у них. Рабам разрешено только передавать и получать от своего хозяина. Они не могут разговаривать с другими рабами в пикосети.

Адреса и имена Bluetooth

Каждое устройство Bluetooth имеет уникальный 48-битный адрес, обычно обозначаемый как BD_ADDR. Обычно это представляется в виде 12-значного шестнадцатеричного значения. Старшая половина (24 бита) адреса — это уникальный идентификатор организации (OUI), который идентифицирует производителя.Младшие 24 бита являются наиболее уникальной частью адреса.

Этот адрес должен быть виден на большинстве устройств Bluetooth. Например, на этом модуле Bluetooth RN-42 адрес, напечатанный рядом с «MAC NO.» это 000666422152:

Часть этого адреса «000666» — это OUI компании Roving Networks, производителя модуля. Каждый модуль RN будет использовать эти старшие 24 бита. Часть модуля «422152» — это более уникальный идентификатор устройства.

Устройствам

Bluetooth также можно давать понятные имена.Обычно они предоставляются пользователю вместо адреса, чтобы помочь определить, какое это устройство.

Правила для имен устройств менее строгие. Они могут иметь длину до 248 байт, и два устройства могут иметь одно и то же имя. Иногда уникальные цифры адреса могут быть включены в имя, чтобы помочь различать устройства.

Процесс подключения

Создание Bluetooth-соединения между двумя устройствами — это многоэтапный процесс, включающий три прогрессивных состояния:

1. Запрос — Если два устройства Bluetooth абсолютно ничего не знают друг о друге, одно должно выполнить запрос, чтобы попытаться обнаружить другое.Одно устройство отправляет запрос-запрос, и любое устройство, которое прослушивает такой запрос, ответит своим адресом, и, возможно, своим именем и другой информацией.
2. Пейджинг (соединение) — Пейджинг — это процесс установления соединения между двумя устройствами Bluetooth. Прежде чем это соединение может быть инициировано, каждое устройство должно знать адрес другого (найденный в процессе запроса).
3. Соединение — После того, как устройство завершило процесс подкачки, оно переходит в состояние соединения.При подключении устройство может либо активно участвовать, либо переводиться в спящий режим с низким энергопотреблением.
   • Активный режим — это обычный режим подключения, при котором устройство активно передает или принимает данные.
   • Sniff Mode — это энергосберегающий режим, при котором устройство менее активно. Он будет спать и слушать передачи только с заданным интервалом (например, каждые 100 мс).
   • Режим удержания — Режим удержания — это временный режим энергосбережения, при котором устройство спит в течение определенного периода времени, а затем возвращается в активный режим по истечении этого интервала.Мастер может дать команду подчиненному устройству удерживать.
   • Park Mode — Парк — самый глубокий из спящих режимов. Мастер может дать подчиненному команду «припарковать», и этот подчиненный станет неактивным, пока мастер не скажет ему снова проснуться.

Связывание и сопряжение

Когда два устройства Bluetooth имеют особую близость друг к другу, их можно связать вместе. Связанные устройства автоматически устанавливают соединение , когда они находятся достаточно близко.Например, когда я завожу машину, телефон в моем кармане сразу подключается к автомобильной системе Bluetooth, потому что они связаны между собой. Никакого взаимодействия с пользовательским интерфейсом не требуется!

Облигации создаются с помощью единовременного процесса, называемого сопряжения . Когда устройства объединяются в пары, они делятся своими адресами, именами и профилями и обычно сохраняют их в памяти. У них также есть общий секретный ключ, который позволяет им связываться, когда они вместе в будущем.

Сопряжение обычно требует процесса аутентификации , когда пользователь должен подтвердить соединение между устройствами.Последовательность процесса аутентификации варьируется и обычно зависит от возможностей интерфейса того или иного устройства. Иногда сопряжение — это простая операция «Просто работает», когда для сопряжения достаточно одного нажатия кнопки (это типично для устройств без пользовательского интерфейса, таких как гарнитуры). В других случаях спаривание включает сопоставление 6-значных цифровых кодов. Более старые, устаревшие (v2.0 и более ранние) процессы сопряжения включают ввод общего PIN-кода на каждом устройстве. ПИН-код может иметь длину и сложность из четырех цифр (например,грамм. «0000» или «1234») в буквенно-цифровую строку из 16 символов.

Класс мощности

Мощность передачи и, следовательно, диапазон , модуля Bluetooth определяется его классом мощности. Есть три определенных класса мощности:

Номер класса	Макс. Выходная мощность (дБм)	Макс. Выходная мощность (мВт)	Макс.диапазон
Класс 1	20 дБм	100 мВт	100 м
Класс	4 дБм	2.5 мВт	10 м
Класс 3	0 дБм	1 мВт	10 см

Некоторые модули могут работать только с одним классом мощности, тогда как другие могут изменять свою мощность передачи.

---

← Предыдущая страница
Что такое Bluetooth?

Как работает Bluetooth | HP® Tech берет

Современный цифровой век охватил безграничные возможности, которые открывает мир беспроводных сетей.Обычный человек больше не привязан длинными привередливыми проводами к телефонным звонкам, прослушиванию музыки, питанию своего компьютера или передаче данных. Только за последние полвека были достигнуты колоссальные успехи в сегодняшнем значительном отходе от физических проводных соединений.

Большая часть этого футуристического сдвига отчасти связана с изобретением Bluetooth. Изобретенный в 1994 году доктором Яапом Хаартсеном, Bluetooth стал одной из самых распространенных беспроводных технологий, существующих во всех ваших любимых электронных устройствах [1].От вашего смартфона до вашего автомобиля ваш цифровой мир всегда невидимо связан. Но что такое Bluetooth? Как работает Bluetooth и насколько он безопасен? Мы расскажем вам обо всех тонкостях этой футуристической технологии.

Что такое Bluetooth?

Первоначально разработанный как беспроводная замена физических кабелей и проводов, соединяющих электронные устройства, Bluetooth был нацелен на обеспечение безопасности соединения без ущерба для безопасности или целостности качества связи. Bluetooth — это независимый стандарт связи, для полной функциональности которого не требуется соединение Wi-Fi.

Bluetooth работает аналогично традиционному радио AM / FM в том, что оба являются широковещательными сигналами, которые принимаются радиоустройствами. Устройства Bluetooth работают на частотах от 2402 до 2480 МГц и передают информацию на другие совместимые устройства с помощью коротких пакетов сигнала. Это та же частота 2,4 ГГц, на которой работают другие предметы первой необходимости для дома и офиса, такие как WiFi-роутеры и беспроводные телефоны.

Ограничения инфракрасного излучения

До появления Bluetooth был инфракрасный порт.Несмотря на то, что инфракрасный порт был ведущей беспроводной технологией для телевизионных пультов дистанционного управления, он имел свои трудности. Например, если есть объект, блокирующий прямую, невидимую линию связи между двумя взаимодействующими устройствами, скажем, пульт от телевизора и сенсор телевизора, передача не удастся.

Bluetooth устранил недостатки инфракрасного порта, создав универсальный частотный стандарт связи. Разработанный для связи между цифровыми устройствами на малых расстояниях, Bluetooth расширил радиус передачи, что позволяет эффективно использовать и сопрягать устройства на расстоянии до 30 футов друг от друга.

По сути, Bluetooth — это технология, которая соединяет планшет с принтером, клавиатуру с компьютером, смартфон с автомобилем и многое другое.

Почему это называется Bluetooth?

Логотип овальной формы, украшенный знаменитой геометрической заглавной буквой «B», стал синонимом Bluetooth во всем мире, но история того, как инженеры пришли к названию Bluetooth, известна немногим.

Инженер по мобильным компьютерам Intel Джим Кардах сыграл важную роль в объединении крупных технологических конгломератов, таких как Ericsson, IBM, Toshiba, Nokia и Intel, для создания Bluetooth Special Interest Group (SIG).Bluetooth SIG был нацелен на создание маломощной, недорогой беспроводной радиостанции ближнего действия с возможностью межсетевого взаимодействия и встроенной системой безопасности. Когда у руля этой инновационной технологии стояло так много технологических гигантов, возможность организационного хаоса была большой.

Кардач сыграл решающую роль посредника и подстрекателя среди компаний-основателей. Работая над воплощением беспроводной технологии в жизнь, он также читал книгу о втором короле Дании Харальде Bluetooth. Король Bluetooth был героем 10-го века, ответственным за объединение Скандинавии, что не слишком отличается от усилий Кардаха по объединению ведущих мировых сил мобильных технологий.

Bluetooth изначально использовался в качестве псевдонима для проекта до того, как было принято официальное название, но оно стало настолько популярным в новостях и СМИ, что в конечном итоге прижилось.

Чтобы сделать историю еще более интересной, синий символ Bluetooth — это на самом деле инициалы короля Харальда Bluetooth в скандинавских рунах. Как это для истории происхождения?

До появления современных беспроводных технологий единственным способом соединения двух устройств был физический провод или шнур.Будь то печать важного документа, воспроизведение вашего любимого нового альбома или набор текста на внешней клавиатуре, вам нужен был хотя бы один шнур для успешного подключения. Сегодня Bluetooth превращает мечту о беспроводной связи в реальность.

Как работает Bluetooth?

Устройства с поддержкой Bluetooth работают в персональной сети (PAN) или пикосети. Пикосети создают беспроводную сеть радиусом 10 метров, способную одновременно подключать от двух до восьми устройств.

Когда два устройства Bluetooth подключаются, это называется «отношениями главный-подчиненный».«Ведущие» устройства отвечают за передачу информации, в то время как «ведомое устройство» отвечает за прослушивание. В случае смартфона и динамика смартфон является «главным», а динамик — «ведомым устройством».

Чтобы понять, как работает Bluetooth, лучше всего использовать реальный пример. Возьмем обычный смартфон и беспроводную колонку. Оба должны быть совместимы с Bluetooth для успешного подключения. Эта совместимость зависит от интеграции аппаратных и программных компонентов.

Требуемое оборудование включает в себя чип с антенной, способный отправлять и принимать сигналы на одной и той же частоте. Интегрированное программное обеспечение отвечает за интерпретацию сигналов Bluetooth и их отправку в форматах, которые читаются и понятны другим устройствам Bluetooth.

Смартфон будет отправлять аудиофайлы на динамик в формате, который он понимает, в то время как динамик будет интерпретировать информацию, а также другие индикаторы громкости и управления треком с телефона.В мгновение ока ваше пространство наполняется радостным шумом на ваш выбор, никаких кабелей не требуется.

Безопасен ли Bluetooth?

Как и любая другая беспроводная технология, Bluetooth является безопасным, если используется с осознанными мерами предосторожности. Соединения зашифрованы, что означает, что уникальные данные, существующие между вашими устройствами, переводятся в секретный код, чтобы предотвратить прослушивание с соседних устройств. А поскольку Bluetooth при сопряжении меняет радиочастоты, кибер-злоумышленнику труднее нарушить ваше соединение.

Пользователям важно понимать, что взлом Bluetooth — вполне реальная возможность. Bluejacking (отправка нежелательной информации на ваше устройство Bluetooth), Bluesnarfing (кража данных с вашего устройства Bluetooth) и Bluebugging (полное захват вашего устройства Bluetooth) — все это агрессивные атаки Bluetooth, которые могут раскрыть ваши данные нежелательному стороннему пользователю [2 ].

Вкратце

Ваш беспроводной мир всегда в движении и прекрасно поддерживается возможностями Bluetooth.По мере того, как устройства становятся все более интеллектуальными и функциональными, необходимость в проводке и кабельной разводке остается позади. Будущее открывает большие перспективы для лица Bluetooth, и вы можете рассчитывать на то, что HP® будет там, расширяя возможности наших продуктов на каждом этапе пути.

Об авторе

Тули Финли-Моис (Tulie Finley-Moise) — автор статей в HP® Tech Takes. Тули — специалист по созданию цифрового контента из Сан-Диего, штат Калифорния, который увлечен последними новостями в области технологий и цифровых медиа.

Что такое Bluetooth? Руководство по технологиям для новичков

• Bluetooth — это беспроводная технология, позволяющая обмениваться данными между различными устройствами.
• Хотя Bluetooth использует длину волны для передачи информации, обычно он работает только на небольшом расстоянии, чтобы устройства оставались подключенными.
• Посетите домашнюю страницу Business Insider, чтобы узнать больше.

Идет загрузка.

Скорее всего, вы знакомы с принципом работы технологии Bluetooth — вы, вероятно, использовали ее для сопряжения вашего iPhone с AirPod или подключения вашей любимой музыкальной программы к динамику.

Проще говоря, Bluetooth — это технология, которая позволяет обмениваться данными между устройствами на небольшом расстоянии.

Что отличает радиоволны Bluetooth от радиопередачи, посылаемой вашей любимой поп-станцией, так это то, что волны Bluetooth не распространяются очень далеко и постоянно переключают частоты.

Большинство устройств Bluetooth имеют максимальную дальность связи около 30 футов , и это расстояние уменьшается при наличии препятствий (например, стены).

Технологию Bluetooth можно использовать в любом оборудовании — от наушников, беспроводной мыши или автомобильной аудиосистемы.яблоко

А что насчет постоянного изменения частоты? Это совершенно другая часть истории.

Соединения Bluetooth являются безопасными беспроводными соединениями.

Устройства, подключенные через Bluetooth, как правило, надежны и защищены от взлома.

Это связано с тем, что они работают на любой из различных частот, и устройства переключаются между этими частотами сотни раз в секунду.

Это называется «расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты», и это почти гарантирует, что ваши устройства Bluetooth не могут быть взломаны — во всяком случае, не посредством сигнала Bluetooth.

Для чего используется Bluetooth

Как упоминалось ранее, Bluetooth часто используется для сопряжения мобильных устройств с другими мобильными или фиксированными устройствами.Это могут быть ваши наушники, машина или умный холодильник. Но часто это работает менее очевидным образом, например, при подключении принтера или мыши к компьютеру.

Поскольку Bluetooth и Wi-Fi часто дополняют друг друга, работают одновременно и предлагают практически одинаковые возможности подключения, вы не всегда можете знать, какое оборудование сопряжено с какими устройствами. Просто знайте, что если они находятся в пределах досягаемости, устройства, ранее сопряженные через Bluetooth, попытаются подключиться автоматически.

Большинство смартфонов, планшетов и компьютеров допускают одновременное сопряжение только с одним устройством с поддержкой Bluetooth.Shutterstock

Поскольку вы часто даже не понимаете, когда устройства подключаются друг к другу через Bluetooth, рекомендуется время от времени открывать приложение настроек на своем телефоне (или любом другом устройстве с возможностью подключения по Bluetooth), переходить на вкладку Bluetooth и взгляните на все устройства, которые потенциально могут подключиться, и отметьте все, что фактически уже подключено.

И если вы когда-нибудь избавитесь от устройства Bluetooth или планируете не использовать его в течение длительного времени, обязательно выберите «Забыть это устройство» в приложении «Настройки», чтобы вы знали, что сохраняете контроль над соединением.

Стивен Джон

Писатель-фрилансер

Как работает Bluetooth? | Вондрополис

Случалось ли это когда-нибудь с вами? Вы идете по своим делам, как вдруг кто-то поблизости задает вопрос.Вы поворачиваетесь, чтобы ответить незнакомцу, но обнаруживаете, что этот человек не с вами разговаривает. Вместо этого он разговаривал с кем-то через беспроводную гарнитуру, которую вы не заметили, прикрепленную к его уху.

Что здесь происходит? Если вы догадались, что незнакомец разговаривает с кем-то через беспроводную гарнитуру, подключенную к смартфону в его кармане, вы правы! Это волшебство? Неа! Это Bluetooth!

Bluetooth — это глобальная технология беспроводной связи, первоначально изобретенная инженерами шведской компании Ericsson в 1994 году.Сегодня ни одна компания не владеет технологией Bluetooth. Вместо этого группа компаний под названием Bluetooth Special Interest Group работает вместе над продвижением этой технологии. Помимо Ericsson, в эту группу входят Intel, Nokia, Toshiba и IBM.

Технология Bluetooth позволяет широкому спектру устройств и служб подключаться друг к другу по беспроводной сети, бесшумно и автоматически. К устройствам с поддержкой Bluetooth относятся смартфоны, аудиоколонки, автомобили, медицинские устройства, компьютеры и даже зубные щетки, и это лишь некоторые из них.

Как именно такие разные устройства обмениваются данными по беспроводной сети без каких-либо усилий? Для подключения Bluetooth требуются как аппаратные, так и программные компоненты. Чтобы отправлять и получать сообщения Bluetooth, устройство должно иметь специальный микрочип, содержащий антенну. Он также должен иметь сопутствующее программное обеспечение, которое может обрабатывать сигналы.

Когда вы подключаете два устройства Bluetooth, они образуют персональную сеть, также известную как пикосеть. Как только это соединение установлено, устройства обмениваются данными автоматически без участия человека.

Для беспроводной связи устройства обмениваются данными с помощью маломощных радиоволн ближнего действия в промышленном, научном и медицинском (ISM) диапазоне частот от 2,402 до 2,485 ГГц. Поскольку устройства Bluetooth отправляют сигналы с низким энергопотреблением (всего около 1 милливатта), технология не потребляет много энергии от аккумулятора. Однако эти слабые сигналы ограничивают радиус действия устройств Bluetooth примерно до 30 футов.

Несмотря на свою слабость, сигналы Bluetooth не требуют прямой видимости между устройствами. Радиоволны легко проходят сквозь стены, а их низкая мощность помогает снизить вероятность помех от других технологий, использующих радиоволны, таких как радионяни и устройства открывания гаражных ворот.

Технология Bluetooth включает несколько других передовых методов, позволяющих избежать помех и поддерживать надежную беспроводную связь. Например, метод, известный как скачкообразная перестройка частоты с расширенным спектром, позволяет устройству передавать на любой из 79 различных случайно выбранных частот, а также изменять частоты до 1600 раз в секунду!

Что это означает на практике? Технология Bluetooth позволяет одновременно подключать до восьми устройств в пределах одного радиуса 32 фута, при этом ни одно из устройств не мешает друг другу.Это впечатляет, учитывая, что в настоящее время в мире есть миллиарды устройств, оснащенных технологией Bluetooth.

Так откуда взялось название Bluetooth? Поскольку технология помогает соединять и объединять разнообразные устройства, технология была названа в честь датского короля Харальда Блотанда, или «Гарольда Bluetooth», как его называют на английском языке, который объединил враждующие части Норвегии, Швеции и Дании в 10 странах мира. ^-е век.

Bluetooth — Как это работает

Последнее обновление , пятница, 22 января 2021 г., 11:24, , Елена Керачева.

Bluetooth на сегодняшний день является одной из самых известных беспроводных технологий. Используется для передачи данных между устройствами на короткие расстояния . Эта технология использует радиоволны UHF от 2,402 ГГц до 2,480 ГГц . Bluetooth был представлен 7 мая 1989 года. В данной статье обсуждается, как это работает, его принципы, а также как устанавливается соединение.

Как работает Bluetooth

Стандарт Bluetooth, как и WiFi, использует метод FHSS (частотно-скачкообразный расширенный спектр) , который включает разделение полосы частот на 2.402–2,480 ГГц на 79 каналов (называемых переходов ), каждый шириной 1 МГц. Затем он передает сигнал, используя последовательность каналов, известных как передающей, так и принимающей станциям.

Таким образом, с помощью переключения каналов с частотой 1600 раз в секунду стандарт Bluetooth может избежать помех другим радиосигналам .

Принцип коммуникации

Стандарт Bluetooth основан на рабочем режиме ведущий / ведомый .Термин пикосеть используется для обозначения сети, образованной одним устройством и всеми устройствами, находящимися в пределах его диапазона. До 10 пикосетей могут сосуществовать в одной зоне покрытия. Ведущее устройство может одновременно подключаться к 7 активным ведомым устройствам (255 в режиме парковки , ). Устройства в пикосети имеют логический адрес из 3 битов, максимум для 8 устройств. Устройства в припаркованном режиме синхронизируются, но не имеют собственного физического адреса в пикосети.

На самом деле , в данный момент ведущее устройство может быть одновременно подключено только к одному ведомому. Следовательно, быстро переключается между подчиненными устройствами , чтобы создать впечатление, будто он одновременно подключен ко всем подчиненным устройствам.

Bluetooth позволяет соединить две пикосети друг с другом для формирования более широкой сети, называемой scatternet , с использованием определенных устройств, которые действуют как мост между двумя пикосетями.

Установление соединений

Установление соединения между двумя устройствами Bluetooth следует относительно сложной процедуре, предназначенной для обеспечения определенной степени безопасности, а именно:

• Пассивный режим.
• Запрос: Поиск точек доступа.
• Пейджинг: синхронизация с точками доступа.
• Обнаружение службы точки доступа.
• Создание канала с точкой доступа.
• Сопряжение с помощью PIN-кода (безопасность).
• Использование сети.

Во время обычного использования устройство работает в пассивном режиме , что означает, что оно прослушивает сеть.

Установление соединения начинается с этапа, называемого запрос , во время которого ведущее устройство отправляет запрос на запрос всем устройствам, находящимся в пределах его диапазона, называемым точками доступа . Все устройства, которые получают запрос , отвечают своим адресом . Затем ведущее устройство выбирает адрес, и синхронизируется с точкой доступа , используя метод под названием пейджинговый вызов .Это в первую очередь включает синхронизацию его часов и частоты с точкой доступа.

После этого устанавливается связь с точкой доступа, позволяя главному устройству войти в фазу обнаружения службы точки доступа , используя протокол Service Discovery Protocol (SDP).

В конце этой фазы обнаружения службы ведущее устройство готово создать канал связи с точкой доступа, используя протокол L2CAP.

В зависимости от потребностей службы может быть установлен дополнительный канал (называемый RFCOMM и работающий по каналу L2CAP) для обеспечения виртуального последовательного порта .

Некоторые приложения были разработаны для подключения к стандартному порту , независимо от используемого оборудования. Например, некоторые программы навигации по шоссе были разработаны для подключения к любому устройству GPS Bluetooth. Сегодня также появляется все больше и больше bluetooth-наушников.

Точка доступа может включать в себя механизм безопасности, называемый спариванием , который ограничивает доступ только авторизованным пользователям, чтобы дать пикосети определенную степень защиты. Сопряжение выполняется с помощью ключа шифрования, обычно известного как PIN (номер личной информации). Для этого точка доступа отправляет запрос на сопряжение ведущему устройству. В большинстве случаев это может побудить пользователя ввести ПИН-код точки доступа. Если полученный PIN-код верен, соединение будет установлено.

В безопасном режиме PIN-код будет отправлен в зашифрованном виде с использованием второго ключа, чтобы предотвратить компрометацию сигнала.

Когда соединение становится активным, ведущее устройство может свободно использовать установленный канал связи.

Профили Bluetooth

Стандарт Bluetooth определяет определенное количество профилей приложений, называемых Профили Bluetooth , чтобы определить, какие виды услуг предлагаются устройством Bluetooth.Таким образом, каждое устройство может поддерживать несколько профилей. Вот список основных профилей Bluetooth:

• Профиль расширенного распространения звука (A2DP)
• Профиль дистанционного управления аудио-видео (AVRCP)
• Базовый профиль визуализации (BIP)
• Базовый профиль печати (BPP)
• Профиль беспроводной телефонии (CTP)
• Профиль удаленного доступа к сети (DUNP)
• Профиль факса (ФАКС)
• Профиль передачи файлов (FTP)
• Общий профиль доступа (GAP)
• Общий профиль обмена объектами (GOEP)
• Запасной профиль кабеля для печатной копии (HCRP)
• Профиль громкой связи (HFP)
• Профиль устройства с человеческим интерфейсом (HID)
• Профиль гарнитуры (HSP)
• Профиль внутренней связи (IP)
• Профиль доступа к локальной сети (LAP)
• Профиль выталкивания объекта (OPP)
• Профиль персональной сети (PAN)
• Профиль доступа к SIM-карте (SAP)
• Профиль приложения для обнаружения служб (SDAP)
• Профиль синхронизации (SP): используется для синхронизации устройства с персональным информационным менеджером (или для краткости PIM ).