بلوتوث؛ تکنولوژی امروز
با پیشرفت تکنولوژی،
ارتباطات بی سیم بالاخره جایگزین روش های ارتباطی سابق شد. بلوتوث هم یکی از همین روش های ارتباطی است که به طور خودکار عمل می کند و در چند سال اخیر استفاده از آن گسترش یافته است.بزرگ ترین نکته مثبت بلوتوث این است که می تواند ارتباطی بی سیم، ارزان و خودکار بین دستگاه های الکترونیکی برقرار کند. البته روش های دیگری هم برای برقراری ارتباط بدون سیم وجود دارند، مانند WI-FI یا ارتباط (IR) INFRARED (اشعه مادون قرمز).
اشعه مادون قرمز، امواج نوری با فرکانس پایین است که توسط چشم انسان قابل تشخیص نیستند. معمولاً در کنترل از راه دور تلویزیون ها و دستگاه های الکترونیکی از IR استفاده می شود، اما با وجود قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن استفاده از آن در دستگاه های مختلف، استفاده از این تکنولوژی خالی از اشکال هم نیست.
اول اینکه دو دستگاهی که می خواهند با استفاده از INFRARED با هم ارتباط برقرار کنند باید حتماً در خط دید مستقیم یکدیگر قرار داشته باشند. به عنوان مثل شما باید حتماً کنترل را به سمت تلویزیون یا دستگاه پخش DVD تان بگیرید تا عمل کند.
دومین مشکل این است که INFRARED همیشه یک ارتباط یک به یک برقرار می کند. یعنی شما می توانید داده ها را بین کامپیوتر LAPTOP و رومیزی تان منتقل کنید، اما امکان برقراری ارتباط همزمان با یک دستگاه دیگر مانند پرینتر یا PDA تان وجود ندارد.
BLUETOOTH
بلوتوث در حقیقت نام تجاری برای
شبکه های بی سیم شخصی (PAN) است که با استاندارد IEEE 802.15.1 هم شناخته می شود. بلوتوث با استفاده از یک فرکانس برد کوتاه رادیویی (بدون نیاز به مجوز) و ایمن امکان ارتباط و تبادل اطلاعات بین دستگاه هایی چون کامپیوترهای جیبی، تلفن های همراه، کامپیوترهای شخصی و LAPTOP، چاپگرها، دوربین های دیجیتال و دستگاه های بازی کامیپویتری را فراهم می آورد.
تعریف
بلوتوث یک استاندارد رادیویی و پروتکل ارتباطی برای مصارف با توان پایین و برد کوتاه (1متر، 100 متر) می باشد که با نصب یک میکروچیپ ارزان قیمت در دستگاه ها فعال می شود. دستگاه هایی که در حدفاصل مجاز از یکدیگر قرار دادند می توانند با استفاده از بلوتوث با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. از آنجایی که این دستگاه ها از یک سیستم ارتباطی رادیویی استفاده می کنند احتیاجی به خط دید مستقیم بین آنها وجود ندارد و حتی می توانند در اتاق های مجزا از هم باشند. با توجه به طرح های مختلف آنتن ها، میزان تضعیف سیگنال در مسیر انتقال و سایر متغیرها، بردهای موجود هم متفاوت هستند. اما در نهایت باید در محدوده یکی از سه کلاس موجود بگنجند:
کلاس 1: 100 متر، 100 MW، 20 DBM
کلاس 2: 10 متر، 5/2 MW، 4 DBM
کلاس 3: 1 متر، 1 MW، 0 DBM
عملکرد
همان طور که اشاره کردیم، شبکه بلوتوث داده ها را از طریق امواج ضعیف رادیویی منتقل می کند. ارتباطات بلوتوث در فرکانس 45/2 گیگاهرتز (بین 402/2 GHZ و 480/2 GHZ) صورت می گیرد. طبق توافق بین المللی این طیف فرکانسی برای استفاده دستگاه های صنعتی، علمی و پزشکی (ISM) اختصاص یافته است. بسیاری از دستگاه های مورد استفاده ما در زندگی روزمره از این طیف فرکانسی استفاده می کنند. از جمله این دستگاه ها می توان به ریموت کنترل درب های پارکینگ و نسل جدید تلفن های بی سیم اشاره کرد.
اطمینان از عدم تداخل دستگاه های مختلف با یکدیگر یکی از مهم ترین اهداف طراحان این تکنولوژی بوده است. یکی از روش هایی که دستگاه هایی بلوتوث با استفاده از آن از تداخل با دیگر سیستم ها جلوگیری می کنند، ارسال سیگنال های بسیار ضعیف (حدود یک میلی وات) می باشد. این در حالی است که قوی‌ترین تلفن های همراه قابلیت ارسال سیگنال‌های سه واتی را دارند. همین قدرت پایین، برد یک دستگاه بلوتوث را به 10 متر کاهش می دهد و متقابلاً احتمال تداخل با دیگر دستگاه ها را نیز کمتر می کند. با وجود قدرت پایین سیگنال در ارتباط بلوتوث، نیازی به خط دید مستقیم بین دو دستگاه وجود ندارد. سیگنال های بلوتوث از دیوار نیز عبور کرده و امکان کنترل دستگاه های مختلف در اتاق های مجزا را با استفاده از این استاندارد فراهم می کنند.
با استفاده از بلوتوث می توان 8 دستگاه را به طور همزمان به هم متصل کرد. علی رغم اینکه همه دستگاه ها در شعاع 10 متری یکدیگر قرار دارند هیچ گونه تداخلی در ارتباط بین شان پیش نمی آید. این بدان دلیل است که بلوتوث با استفاده از تکنیکی با عنوان پرش فرکانس ها (SSFH) امکان استفاده همزمان از یک فرکانس مشخص رادر بیش از یک دستگاه غیرممکن می سازد. در این تکنیک بلوتوث طیف فرکانسی ISM را به 79 فرکانس مجزا تقسیم کرده و دستگاه مورد نظر بر مبنای معیارهای خاص در هر لحظه به صورت تصادفی یکی از این فرکانس ها را انتخاب کرده و استفاده می کند. در ارتباطات بلوتوث دستگاه فرستنده در هر ثانیه 1600 بار فرکانس عوض می کند. بدین ترتیب تعداد دستگاه های بیشتری می توانند از طیف رادیویی استفاده کنند و امکان تداخل بین آنها هم کاهش می یابد.
وقتی دستگاه های بلوتوث در فاصله مجاز از هم قرار می گیرند یک گفتگوی الکترونیکی بین شان رخ می دهد تا چنانچه داده ای باید منتقل شود با یکی از دستگاه ها باید دیگری را کنترل کند ارتباط بین شان برقرار شود. وقتی این گفتگو انجام می شود دستگاه ها یک شبکه ایجاد می کنند. شبکه ای که توسط سیستم های بلوتوث ایجاد می شود شبکه شخصی (PAN) نامیده می شود که ممکن است فضای یک اتاق یا خانه را در بر بگیرد یا اینکه فاصله بین تلفن همراه و HANDSFREE آن که به گوش تان وصل است را شامل می شود.
کاربردها
1- کنترل بی سیم ارتباط میان یک تلفن همراه و HANDSFREE که مشهورترین کاربرد آن می باشد.
2- ایجاد شبکه بی سیم بین کامیپوترها در محیط های کوچک که پهنای باند کمی مورد نیاز است.
3- ایجاد ارتباط بی سیم با دستگاه های ورودی و خروجی کامپیوترهای شخصی، مانند صفحه کلید، چاپگر و موس.
4- انتقال فایل ها (مثل عکس و MP3 وغیره) بین گوشی های موبایل و کامپیوترها از طریق OBEX.
5- جایگزین کردن ارتباطات سریال سیمی در تجهیزات آزمایش و اندازه گیری، گیرنده های GPS و تجهیزات پزشکی.
6- در دستگاه های کنترل راه دور که سابقاً از تکنولوژی INFRARED در آنها استفاده می شد.
7- کنترل بی سیم کنسول های بازی، مانند WII شرکت NINTENDO و PLAYSTATION 3 سونی که هر دو قرار است در دسته های بازی بی سیم خود از این تکنولوژی استفاده کنند.
مشخصات
1.0 و BLUETOOTH 1.0
نسخه های 1.0 و 1.0 B بلوتوث مشکلات و نارسایی های متعددی داشتند و اغلب شرکت های تولید کننده در برقراری ارتباط محصولاتشان با یکدیگر با مشکل مواجه می شدند.
دستگاه هایی که از این نسخه ها استفاده می کردند مجبور بودند آدرس سخت افزاری دستگاه (BD-ADDR) را در فرآیند HANDSHAKING دو دستگاه فاش کنند که در این صورت اصل پنهان نگه داشتن هویت دستگاه نقض می شد.
BLUETOOTH 1.1
. بسیاری از خطاهای موجود در 1.0 B در این نسخه اصلاح شد.
. امکان پشتیبانی از کانال های بدون رمزگذاری اضافه شد.
. نشانگر قدرت سیگنال های دریافتی اضافه شد (RSSI).
BLUETOOTH 1.2
این نسخه با نسخه 1.1 سازگاری دارد و تغییرات عمده آن به شرح زیر می باشند:
. سیستم تطبیقی (FREQUENCY – HOPPING SPEED SPECTRUM) AFH
که با اجتناب از به کارگیری فرکانس های پر استفاده باعث کاهش تداخل فرکانس های رادیویی می شود.
. افزایش سرعت انتقال.
. اتصالات گسترده همزمان (ESCO): که با امکان ارسال مجدد بسته های آسیب دیده، کیفیت صدای ارتباطات صوتی را بهبود می بخشد.
. پشتیبانی رابط کنترل میزبان (HCL) برای 3-WIRE UART.
. دسترسی HCI به اطلاعات زمانی ارتباطات بلوتوث.
BLUETOOTH 2.0
نسخه بعدی بلوتوث که در حال حاضر با عنوان LISBON شناخته می شود قابلیت هایی برای افزایش ضریب امنیت و کارآیی بلوتوث دارد. تعدادی از این قابلیت ها به شرح زیر می باشند:
. افزایش سه برابر سرعت انتقال (تا ده برابر در شرایط خاص).
. توان مصرفی کمتر.
. کارایی بالاتر در حالت های چند ارتباطی ، به دلیل پهنای باند بیشتر.
منبع : نشریه اینترنت
مطالب مرتبط :
1. ارتباط شبكه اینترنت با بهره گیری از تكنولوژی به نام BLUETOOTH
