Co to jest i jak działa Bluetooth

Dzisiaj wielu użytkowników technologii bezprzewodowych nie tylko nie zadaje sobie trudu, aby zrozumieć, jak działa Bluetooth (lub przynajmniej dowiedzieć się, jak działa to szybkie połączenie), ale generalnie nie ma pojęcia Co oznacza nazwa Bluetooth, nie wiem kto duński król Harald Blatand, który zjednoczył walczące plemiona skandynawskie, nadał nazwę tej technologii i jak włączyć Bluetooth, jeśli nie działa automatycznie.

Jednocześnie wielu użytkowników jest zadowolonych z zestawu słuchawkowego, głośnika lub myszy Bluetooth, dopóki nie pojawią się problemy. Cóż, jeśli mówimy o wymianie baterii, ale są problemy i poważniejsze. Na przykład awaria głównego adaptera Bluetooth w laptopie lub stacjonarnym komputerze osobistym, PCMCIA, ExpressCard lub PCI. Jeśli Bluetooth nie działa, pojawia się wiele pytań: gdzie znaleźć antenę radiową, przycisk zasilania, jakie sterowniki należy zaktualizować, gdzie pobierz Bluetooth dla Windows 10 / 11, 8 / 8.1, 7, XP (64-bitowy i 32-bitowy), czy usterka nastąpiła w wyniku awarii systemu? Zacznijmy od samego początku, zastanówmy się, czym jest Bluetooth, jak działa, jak najlepiej wykorzystać ten darmowy kanał do bezpiecznej transmisji i odbioru informacji cyfrowych i audio.

Co to jest Bluetooth

Bluetooth bezproblemowo łączy dowolne inteligentne urządzenie bez przewodów. Słowo „dowolny” w poprzednim zdaniu nie jest przesadą. Technologia jest tak funkcjonalna, niezawodna, wygodna, niedroga, energooszczędna, bezpieczna, że ​​dziś prawie każde inteligentne urządzenie ma wbudowany węzeł Bluetooth (nadajnik wysokiej częstotliwości).

Pobór mocy działającego modułu Bluetooth często wynosi mniej niż 30 mW, najbardziej ekonomiczne tryby ograniczyć pobór mocy węzła do 1 mW . A pod względem kosztów integracji z dowolnym urządzeniem chip Bluetooth lub chip Wi-Fi / Bluetooth znacznie przewyższa wszystkich konkurentów. Szybka komunikacja bezprzewodowa ułatwia parowanie, podłączanie podłączonego urządzenia, przesyłanie sygnału, pliku, dokumentu, zdjęcia, wideoklipu, muzyki, tworzenie sieci bezprzewodowych, zarówno peer-to-peer, jak i z dedykowanym serwerem, organizowanie szyfrowanego dostępu do Internetu punkt i ma wiele innych funkcji.

Co oznacza nazwa Bluetooth

Słowo Bluetooth składa się z dwóch elementów: niebieskiego - niebieskiego i ząb - ząb. To słowo narodziło się w odległych latach dziewięćdziesiątych XX wieku, kiedy marketerzy firmy Ericsson postanowili oznaczyć swoją opłacalną technologię transmisji danych i dźwięku. Pierwowzorem był król Harald Blatand, panujący w Danii od 940 do 980 roku, spadkobierca władców Danii i Anglii, który w latach 50. kierował pokojową fuzją Danii i Norwegii. Miał jeden ząb koloru niebieskawego, za co otrzymał przydomek Blatand, który z duńskiego tłumaczy się na angielski jako Blue-tooth, czyli Blue Tooth. Klasyczne logo Bluetooth zawiera inicjały Haralda Blatanda i runy Hagalla. Zrozumiałe jest, że technologia Bluetooth łączy protokoły komunikacji bezprzewodowej w uniwersalny standard, tak jak zrobił to Harald Blatand w X wieku ze swoimi i sąsiednimi ziemiami i ludami.

Jak opracowano tę technologię bezprzewodową

Szwecja w 1994 roku przeszła do historii: Ericsson Corporation wzniósł symboliczny kamień ku chwale Bluetooth. W 1998 roku do rozwoju tej technologii dołączyły cztery kolejne firmy: Intel, IBM, Toshiba i Nokia, które utworzyły Special Interest Group - Bluetooth SIG.

Dziś Bluetooth SIG ma kilkadziesiąt tysięcy członków, w tym takie korporacje jak: Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Sony, Samsung, Lenovo, Asus, Motorola, Xiaomi, Realtek, Logitech i wiele innych znanych firm. Najlepsi inżynierowie pracują nad ujednoliceniem i unowocześnieniem technologii bezprzewodowych w szerokiej gamie inteligentnych urządzeń.

Które urządzenia używają Bluetootha

Technologia wymiany przewodów i kabli pozwala na interakcję wielu urządzeń telekomunikacyjnych o różnym poziomie inteligencji za pośrednictwem jednego kanału. Z jednej strony może to być nowoczesny komputer osobisty lub potężny smartfon do gier, a z drugiej prosty czujnik temperatury lub zamek do drzwi. Co więcej, zarządzanie połączeniami między urządzeniami i scenariusze interakcji mogą być dowolnie złożone.

Ten prosty, ekonomiczny i niezawodny standard łączności radiowej krótkiego zasięgu umożliwia współdziałanie urządzeń Bluetooth 5.0 i wyższych w celu tworzenia połączeń i sieci bezprzewodowych w zasięgu do 1,5 km (i do 100 metrów w specyfikacjach 2 do 4). Różne urządzenia, takie jak komputery stacjonarne, laptopy, tablety, smartfony, skanery, drukarki, urządzenia wielofunkcyjne, kamery fotograficzne i sportowe, myszy, klawiatury, mikrofony, zestawy słuchawkowe, przenośne głośniki, wydajne systemy akustyczne, czujniki środowiskowe, inteligentne zamki do drzwi i wiele innych urządzeń. Dostępne są adaptery portu szeregowego Bluetooth do urządzeń z portem szeregowym, adaptery do Compact Flash i Sony Memory Stick, serwerów LAN i Internetu. Należy zauważyć, że w przypadku Androida i iOS nie ma potrzeby pobierania czegokolwiek z Apple App Store i Google Play, ale pobierz Bluetooth dla Windows XP, 7, 8.1, 10, 11 za darmo ze strony https://www.bluetooth.today może być wymagane lub zalecane do aktualizacji.

Ponieważ wiele istniejących urządzeń jest wyposażonych w moduł sprzętowy Bluetooth, ta praktycznie bezpłatna komunikacja radiowa krótkiego zasięgu jest dostępna wszędzie.

Dwa rodzaje linków

Bluetooth ma dwa rodzaje komunikacji: SCO (Synchronous Connection Oriented) i ACL (Asynchronous Connectionless). Pierwszy typ połączenia synchronicznego, SCO, tworzy symetryczne połączenie punkt-punkt. Druga, asynchroniczna, ACL, zajmuje się pakietową transmisją danych, obsługując symetryczne i asymetryczne połączenia punkt-wielopunkt. Moduły oddziałują w cyklach 625 µs. Każdy moduł w cyklu otrzymuje określoną częstotliwość i prawo do nadawania lub odbioru.

Klasy Bluetooth

Moc (odpowiednio i zasięg) zależy od klasy Bluetooth. Pierwsza klasa ma 100 mW, co w przypadku braku ścian i innych przeszkód zapewnia zasięg transmisji danych około 100 metrów. Druga klasa 10 mW zapewnia zasięg transmisji danych około 50 metrów. Trzecia klasa przy 1 mW zapewnia zasięg transmisji danych około 10 metrów.

Jak działa Bluetooth

Gdy Bluetooth jest włączony, nadajnik i odbiornik sygnału radiowego są włączone w urządzeniu. Technologia Bluetooth opiera się na falach radiowych widma ISM w zakresie częstotliwości radiowych od 2,402 do 2,480 GHz. Nadajnik radiowy wysyła okresowo swoje współrzędne i kody, a odbiornik monitoruje wszystkie sygnały w tym zakresie z kompatybilnych urządzeń znajdujących się w pobliżu. Inne urządzenia Bluetooth robią to samo. Jeśli urządzenia wykryją się nawzajem, komunikacja stanie się możliwa.

Za transmisję głosu odpowiada synchroniczne połączenie SCO punkt-punkt. Transmisja pakietów danych podczas połączenia punkt-wielopunkt jest obsługiwana przez połączenie ACL z prędkością ponad 700 Kb/s. Jeśli kilka niezależnych inteligentnych urządzeń komunikuje się blisko siebie przez Bluetooth, nie przeszkadzają one swoim sąsiadom, ponieważ częstotliwości i algorytmy przełączania się między nimi są znane tylko tym urządzeniom, które mogą to zrobić. Inne urządzenia Bluetooth nie mają dostępu do tych częstotliwości i algorytmów ze względu na bezpieczeństwo, niezawodność i odporność na zakłócenia.

Przekazywanie informacji odbywa się według pseudolosowego algorytmu, który zachowuje poufność. Specjalny algorytm FHSS zapewnia, że ​​częstotliwość nośna sygnału przeskakuje 1,6 tys. razy na sekundę. Częstotliwości i kolejność zmian każdego połączenia Bluetooth są dostępne tylko dla nadajnika i odbiornika, co zapewnia wysokie bezpieczeństwo, niezawodne działanie i odporność na zakłócenia. Kilka znajdujących się w pobliżu pracujących par urządzeń nie przecina się ze sobą na falach radiowych. W przypadku utraty pojedynczych pakietów danych przeprowadzana jest retransmisja, możliwa jest utrata sygnału audio.

Sieci Bluetooth: Piconet i Scatternet

Połączenie następuje wraz z utworzeniem sieci Bluetooth o nazwie Piconet. Jedno urządzenie Bluetooth działa jako master i generuje sygnały zegara. Inne urządzenia stają się niewolnikami. Piconet może łączyć mistrza i do siedmiu niewolników. Do dziesięciu niezależnych Piconetów można połączyć w sieć Scatternet Bluetooth, podczas gdy Piconet musi mieć co najmniej jedno urządzenie nadrzędne w jednym i podrzędne w innym Piconet. 71 aktywnych urządzeń może komunikować się w Scatternet lub 256 tymczasowo wyłączonych urządzeń do tworzenia kopii zapasowych (pasywnych adresów członkowskich).