بلوتوث

 

بلوتوث

بلوتوث از نام پادشاه دانمارکی (Harold Bluetooth Blatant) در قرن 10 برگرفته شده او کسی بود که دیپلماسی را از جنگ به سمت گفتگو سوق داد مخترعان فناوری بلوتوث فکر می‌کردند این نام مناسب برای فناوری آنهاست که به وسایل مختلف اجازه می‌دهد نوعی گفتگو با هم داشته باشند.

استاندارد بلوتوث اولین بار توسط Ericsson توسعه و گسترش یافت و بعدها به‌وسیله گروه SIG که در 20 می‌‌1999 تأسیس شد و اعضای آن شرکتهایی چون:Sony Ericsson, IBM,Intel,Toshiba,Nokia بودند که بعدها شرکتهای کامپیوتری دیگری هم به آنها پیوستند. بلوتوث تحت استاندارد IEEE 802.15.1 شناخته می‌شود.

کاربردها و مصارف بلوتوث

1- ایجاد یک شبکه بیسیم برای کامپیوترهای رومیزی با یک پهنای باند کوچک

2- استفاده در تجهیزاتی مثل printer ,mic,keyboard

3- بلوتوث فروش زیادی در تلفنهای سلولی داشته است که آنها را قادر ساخته که به کامپیوترها وPDAs و handsfree ‌ها وبسیاری دیگر از دستگاهها متصل شوند و به این ترتیب یک شبکه بیسیم LAN را ایجاد می‌کنند

4- انتقال فایلها (مثل عکس و mp3 و غیره) بین گوشی‌های موبایل و PDAs و کامپیوترها از طریق OBEX

5- handset بلوتوث برای گوشی موبایل و smart phone ها

6- دستگاههای اندازه گیری و Test

7- ابزارهای پزشکی

8- گیرندهای GPS

9- اتومبیل و استفاده به‌عنوان handsfree تلفن در آن

10- کنترل از راه دور تلویزیون بجای اینفرارد

11- وسایل کمک شنوایی

12- playstation 3 و Nintendo Revolution از بلوتوث برای جوستیک خود استفاده خواهند کرد و...

مشخصات فنی

Bluetooth یک سیتم رادیویی برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه (10 سانتی متر 10 متر و 100 متر)که معمولا در یک ریزتراشه ارزان پیاده سازی می گردد.

بلوتوث به دستگاههای دیجیتال اجازه می‌دهد که با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعات را با نرخ مناسبی منتقل کنند به شرطی که در برد رادیویی هم قرار گرفته باشند. برد رادیویی این فناوری از مرتبه ابعاد یک اتاق بوده و در رده های پرتوان حداکثر به 100 متر می رسد، این برد به کلاس توان محصول بستگی دارد.

سه رده توان برای محصولات این فناوری وجود دارد :

رده 1: متر 100 20mW ~100dBm

رده 2: متر 2.5 4mW ~10dBm

رده 3: متر 1 0mW ~10dBm

یک دستگاه بلوتوث که نقش یک master را ایفا می‌کند می‌تواند با 7 دستگاه که نقش slave را بازی می‌کنند ارتباط برقرار کند این شبکه که یک گروه 8 تایی را تشکیل می‌دهد piconet(خوشه بلوتوث) نامیده می‌شود.

نسخه های مختلف استاندارد

Bluetooth 1.0 and 1.0B

ورژن 1.0 و 1.0B مشکلات متعددی داشت و سازندگان مختلف مشکلات بزرگی در برقراری ارتباط محصولاتشان با هم داشتند این ورژن مجبور بود آدرس سخت افزاری(BD-ADDR) وسیله بلوتوث را تحت پروسه handshaking ارسال کند و غیر ممکن بود که این کار به صورت بینام و گمنام انجام شود.

Bluetooth 1.1

در نسخه 1.1 خیلی از مشکلات نسخه B 1.0 آشکار و برطرف گردید. کانال های بدون رمزگذاری نیز به آن اضافه شد و آشکارسازهای قوی تری نیز برای دریافت سیگنالها به آن اضافه گردید.(RSSI)

Bluetooth 1.2

این ورژن همانند ورژنهای قبلی است فقط با کمی تغییر در آن که عمده موارد اضافه شده شامل:

• سیستم سازگار طیف وسیع پرش فرکانسی(AFH:Adaptive Frequency-hopping spread spectrum) که پایداری در مقابل تداخل فرکانس رادیویی با استفاده از بکارگیری طیف وسیعی از پرش فرکانسها را ایجاد می‌کند

• بالا بردن سرعت ارسال در عمل

• اتصال گسترده هماهنگ (extended Synchronous Connections) که بهبود کیفیت صوت را با ارسال مجدد package ‌های خراب شده و آسیب دیده را سبب می‌گردد

• Host Controller Interface (HCI) support for 3-wire UART

• HCI access to timing information for Bluetooth application

Bluetooth 2.0

این ورژن ورژن تکامل یافته 1.x است تغیررات عمده شامل ایجادو ارائهEnhanced data rate (EDR) با نرخ ارسال و دریافت 2.1 Mbit/s.

• سه برابر سریعتر در ارسال

• مصرف توان پایین تر به‌وسیله کاهش Dutycucle

• مختصر کردن سناریو ارتباط چندگانه با استفاده از عرض باند قابل دسترس بیشتر

• اصلاح کردن (BER:bit error rate)

آینده بلوتوث

ورژن بعدی بلوتوث به عنوان LISBON نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌هایی از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفاده بیشتر از بلوتوث که ویژگی های اصلی آن به ترتیب زیر است:

• Atomic Encryption Change: این توانایی به ارتباط رمزگذاری شده این امکان را می‌دهد که بطور تناوبی کدهای رمزی خود را تغییر دهد تا بدین وسیله امنیت افزایش یابد

• Extended Inquiry Response: این توانایی سبب می‌شود در طول پروسه بازبینی و درخواست اطلاعات بیشتری جمع آوری شده و به دستگاهها امکان فیلترینگ بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. این اطلاعات شامل نام وسیله و لیستس از خدمات ارائه شده و یکسری اطلاعات تکمیلی دیگری است.

• Sniff Subrating: سبب کاهش توان مصرفی وقتی که وسایل در وضعیت sniff low power هستند می‌گردد این توانایی بویژه در هنگام ارتباط و انتشار دادهای نامتقارن بکار می‌رود. این وضعیت در هنگام برقراری ارتباط با وسایلی چون mic و keyboard سبب افزایش طول عمر باتری از 3 تا 10 برابر می‌شود.

• QoS Improvements: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشه piconet بالاست داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بال ارسال شوند.

• Simple Pairing: به شکل اساسی وظیفه بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد.بطوریکه در یک زمان هم کاریی و هم امنیت افزایش میابد.انتظار می‌رود که این مورد به طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ورژن بعد از LISBON " SEATTLE نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری زا دارد که عمده آنها روی(UWB: ultra wide band) متمرکز شده است. این خصیصه امکان استفاده از بلوتوث را در عرض باند بسیار بالای رادیویی فراهم می‌کندکه بدنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات دادهها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند.

آشنايي كلي با تكنولوژيBluetooth (بلوتوث)

 

آشنايي كلي با تكنولوژيBluetooth (بلوتوث)

Bluetooth كه بعضي ها در فارسي آن را به دندان آبي ترجمه كرده اند. استانداردي براي امواج راديويي است كه كه براي ارتباطات بي سيم امپيوترهاي قابل حمل و نقل (مانند lap top ها) و تلفن هاي همراه و وسايل الكترونيكي رايج استفاده مي شوند اين امواج براي فاصله هاي نزديك استفاده مي شوند و براي ارتباطات بي سيم تكنولوژي ارزاني محسوب مي شوند. و بوسيله اين تكنولوژي مي توانيد بين دو وسيله كه داراي اين تكنولوژي باشند به صورت بي سيم پيغام، عكس يا هر كلاً اطلاعات رد و بدل كنيد. راديوي Bluetooth در داخل يك ميكرو چيپ قرار دارد و در باند فركانسي 2.4 گيگا هرتز عمل مي كند. اين تكنولوژي از سيستم "Frequency Hoping Spread Spectrum" استفاده مي كند، كه سيگنال آن 1600 بار در ثانيه تغيير مي كند كه كمك بزرگي براي جلوگيري از تداخل ناخواسته و غير مجاز است. علاوه بر اين بوسيله نرم افزار كد شناسايي وسيله طرف مقابل چك مي شود. بدين ترتيب مي توان اطمينان حاصل كرد كه اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر مي رسد. اين امواج با دو قدرت وجود دارند. سطح قدرت پايين تر كه محيطهاي كوچك را مي تواند پوشش دهد ( مثلاً داخل يك اتاق ) يا در نوع با قدرت بالاتر كه رنج متوسطي را مي تواند پوشش دهد. ( مثلاً كل يك خانه را متواند پوشش دهد. ) اين سيستم هم براي ارتباط نقطه به نقطه و هم براي ارتباط يك نقطه با چند نقطه مي تواند استفاده شود. داراي پهناي باند 720Kbs و 10 متر قدرت انتقال (در صورت تقويت تا 100 متر قابل افزايش است ) مي باشد. اين تكنولوژي كه از سيستم گيرندگي و فرستندگي در جهت مناسب استفاده مي كند. قادر است امواج راديويي را از ميان ديوار و ديگر موانع غير فلزي عبور دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثي باعث تداخل شود انتقال اطلاعات كند مي شود ولي متوقف نمي شود. با سيستمهاي امروزي بيش از 7 دستگاه مي توانند براي برقراري ارتباط با توليد كننده امواج در يك دستگاه ديگر فعال شوند. به اين شيوه Piconet مي گويند چندين piconet را مي توان به يكديگر متصل كرد كه يك scatternet را تشكيل مي دهند. Bluetooth SIG سازمان Bluetooth SIG يا Special interest group در سال 1998 بوسيله سوني اريكسون، IBM، Intel، نوكيا توشيبا بوجود آمد. و پس از آن شركتهاي تري كام، Lucent، مايكروسافت و موتورولا و بيش از 2000 كمپاني ديگر به اين سازمان پيوستند. فرايند صدور جواز و گواهينامه: قبل از اينكه يك كارخانه بتواند محصولي كه از تكنولوژي بي سيم Bluetooth استفاده مي كند وارد بازار كند بايد جواز آن را از دو جهت دريافت كند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهايي لازم دارد كه بتواند با دستگاههاي ديگر كه داراي تكنولوژي بي سيم Bluetooth هستند ارتباط برقرار كند. ديگر اينكه بايد مجوزهاي لازم براي اين سيستم چه در كشور سازنده و چه در كشوري كه محصول به فروش مي رود مجوزهاي قانوني آنها را دريافت كند.

بلوتوث چيست ؟

 

بلوتوث چيست ؟

به تازگي پس از يك سمينار عصرانه به خانه باز گشته ايد.
Notebook تان در كيف تان قرار دارد ، PDA (Personal Digital Assistant) خود را به كمر بسته ايد ، و تلفن همراه تان در جيب جاي دارد.
در سمينار امروز يادداشتهايي را در Notebook خود نوشته ايد . همين كه به خانه مي رسيد و از كنار چاپگر جوهر افشان خود عبور مي كنيد ، Notebook ، چاپگر را پيدا مي كند و به طور خودكار يادداشتهاي سمينار را به چاپگر ارسال مي كند و آنها روي كاغذ چاپ مي شوند .
درهمين حال ، PDA شما كامپيوتر روميزي را تشخيص مي دهد و درخواست مي كند كه دفتر تلفن و برنامه روزانه شما را Update شود . هم چنين همه پيامهاي ايميلي را كه ارجهيت آنها را تعيين كرده ايد درخواست مي كند.
همه اين كارها در زماني رخ مي دهد كه كت خود را در مي آوريد و براي نوشيدن يك نوشابه به طرف يخچال مي رويد . در عرض چند دقيقه ، تلفن همراه شما بوق مي زند تا به شما اطلاع دهد كه عمليات چاپ يادداشتها تمام شده است .
به طرف چاپگر رفته و يادداشتها را مي خوانيد بلافاصله پس از آن PDA شما بوق مي زند تا به شما بگويد كه دفترچه تلفن و برنامه روزانه شما را Update كرده است و شما ايميل جديد داريد.

به دنياي بلوتوث خوش آمديد :
بلوتوث يك فناوري بي سيم كوتاه برد است كه به تلفنهاي همراه ، PDA ، كامپيوترها ، دستگاههاي ضبط و پخش استريو ، لوازم خانگي ، اتومبيلها و همه وسايل ديگري كه مي توانيد ارتباط آنها را با يكديگر فكر كنيد امكان ارتباط مي دهد .

توضيح بلوتوث
بلوتوث يك رشتـه خصوصيت بي سيم است كه ارتباطات كوتاه برد بين وسايل مجهز به تراشه هاي كوچك و اختصاصي بلوتوث را تعريف مي كند.
بلوتوث فقط كابلها را حذف نمي كند ، بلكه يك روش بي سيم براي وصل كردن كامپيوتر ها با همه وسايل همراه الكترونيكي فراهم مي سازد و شبكه هاي كامپيوتري كوچك و خصوصي مشهور به PAN (Personal Area Network) يا شبكه شخصي را بوجود مي آورد.
بلوتوث يك زبان مشترك بين وسايل مختلف مي سازد كه به آنها امكان مي دهد كه به آساني با هم ارتباط برقرار كنند و بهم وصل شوند.
وسايل مجهز به تراشه هاي بلوتوث حدود 10 متر برد دارند و مي توانند داده ها در سرعت 720 كيلوبايت در ثانيه از طريق ديوار ها ، كيف ها و پوشاك انتقال دهند.
هيجان انگيزتر آنكه اتصال دادن بين وسايل بلوتوث مي تواند بدون دخالت مستقيم ما انجام بگيرد.
وقتي دو وسيله مجهز به تراشه هاي بلوتوث نزديك يكديگر مي رسند ، نرم افزار نهاده شده در تراشه هاي فرستنده / گيرنده (Server / Client) بلوتوث به طور خودكار يك ارتباط را برقرار مي سازد و داده ها را نقل و انتقال مي دهد.
با اين همه برد كوتاه و سرعت محدود بلوتوث باعث شده است كه براي شبكه هاي محلي (LAN) بي سيم مرسوم كمتر باشد، چون اين شبكه هاي كامپيوتري معمولاً بيش از 10 متري بلوتوث فاصله دارند و برد سرعتي آنها 10 تا 100 متر مگابايت در ثانيه است.

تاريخچه بلوتوث
فكر اوليه بلوتوث در شركت موبايل اريكسون در سال 1994 شكل گرفت.
اريكسون كه يك شركت سوئدي ارتباطات راه دور است – در آن زمان در حال ساخت يك ارتباط راديويي كم مصرف ، كم هزينه بين تلفن هاي همراه و يك گوشي بي سيم بود.
كار مهندسي در سال 1995 شروع شد و فكر اوليه به فراتر از تلفنهاي همراه و گوشي هاي آنها توسعه يافت تا شامل همه انواع وسايل همراه شود ، با هدف ساخت شبكه هاي شخصي كوچك از وسايل مختلف در طول اين زمان ، اريكسون نام “بلوتوث” (يك پادشاه دانماركي) گرفت كه بين سالهاي 940 و 981 ميلادي مي زيست.
شاهِ هارالد در دوره حكومت خود كه يك وايكينگ بود – به طور صلح آميز ، دانمارك ، سوئد جنوبي و نروژ شمالي را متحد كرد.
اين كار به او شهرت يك پادشاه ماهر در ارتباط و مذاكره را در تاريخ داد.
براي اريكسون ، اسم بلوتوث براي فناوري داده شده كه اميدوار بود بتواند به طور صلح آميز وسايل مختلف را متحد كند، مناسب بود.
اريكسون مي دانست كه اگر فقط يك شركت اين استاندارد ها را حمايت كند هرگز موفق نخواهد شد.
در سال 1998 ، اريكسون يك موافقت نامه با IBM ، اينتل ،نوكيا ، 3com ، توشيبا و مايكروسافت امضا كرد و گروه Bluetooth SIG ( Bluetooth Special Interest Group) را به وجود آورد.
هدف اين گروه نظارت بر پيشرفت بلوتوث و عمومي ساختن آن بود.

بلوتوث چگونه كار مي كند ؟
يكي از جالب ترين نكات درباره اين استاندارد روشي است كه وسايل مجهز به تراشه هاي بلوتوث به طور خودكار يكديگر را تشخيص مي دهند ، ارتباط برقرار مي كنند و داده ها را به دستور شما يا بدون دخالت شما انتقال مي دهند.
در خصوصيات بلوتوث يك ارتباط راديويي با برد كوتاه تعريف شده است.
اين استاندارد هم چنين يك برد متوسط 100 متري را تعريف كرده است ، اما به ندرت به كار مي رود ، چون به توان التريكي و هزينه بيشتري نياز دارد.
هر وسيله بلوتوث حاوي يك تراشه فرستنده / گيرنده مربعي 4 سانتيمتري است كه در باند فركانس راديويي ISM (Industrial Scientific Medical ) يا صنعتي ، علمي ، پزشكي از 40/2 گيگاهرتز تا 48/2 گيگاهرتز عمل مي كند.
سازندگان و طراحان اين فركانس را بدين لحاظ انتخاب كردند كه در سراسر جهان به رايگان در دسترس است و محدوديتهاي داشتن مجوز را ندارند .
باند ISM به 79 كانال تقسيم مي شود كه هر كدام پهناي باند يك مگاهرتزي دارند كه اين باند رايگان است .
بلوتوث از لحاظ نظري پهناي باند يك مگابايت در ثانيه را دارد ، كه سرعتي نزديك به 723 كيلوبيت در ثانيه است.
اين سرعت خيلي بالا نيست ، اما براي انتقال داده ها بين وسايل دستي و دسترسي به اينترنت كاملاً كافي است.