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, бесплатной, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.

Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 100 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Название и логотип

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. Хотя «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», во времена викингов оно также могло означать «чёрного цвета». Таким образом, исторически правильно было бы перевести датское Harald Blåtand скорее как Harald Blacktooth, чем как Harald Bluetooth.

Логотип Bluetooth является сочетанием двух нордических («скандинавских») рун: «хаглаз» (Hagall) - аналог латинской H и «беркана» (Berkanan) - латинская B. Логотип похож на более старый логотип для Beauknit Textiles, подразделения корпорации Beauknit. В нём используется слияние отраженной K и В для «Beauknit», он шире и имеет скругленные углы, но в общем он такой же.
История создания и развития

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии Bluetooth SIG и IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1 (дата опубликования - 14 июня 2002 года). Работы по созданию Bluetooth компания Ericsson Mobile Communication начала в 1994 году. Первоначально эта технология была приспособлена под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.

Принцип действия Bluetooth

Принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4-2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорого.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса у́же - 23 частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

Спецификации

Bluetooth 1.0

Устройства версий 1.0 (1998) и 1.0B имели плохую совместимость между продуктами различных производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне и было основным недостатком данной спецификации.

Bluetooth 1.1

В Bluetooth 1.1 было исправлено множество ошибок, найденных в 1.0B, добавлена поддержка для нешифрованных каналов, индикация уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).

Bluetooth 1.2

В версии 1.2 была добавлена технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что улучшило сопротивляемость к электромагнитной интерференции (помехам) путём использования разнесённых частот в последовательности перестройки. Также увеличилась скорость передачи и добавилась технология eSCO, которая улучшала качество передачи голоса путём повторения повреждённых пакетов. В HCI добавилась поддержка трёх-проводного интерфейса UART.

Главные улучшения включают следующее:
Быстрое подключение и обнаружение.
Адаптивная перестройка частоты с расширенным спектром (AFH), которая повышает стойкость к радиопомехам.
Более высокие, чем в 1.1, скорости передачи данных, практически до 721 кбит/с.
Расширенные Синхронные Подключения (eSCO), которые улучшают качество передачи голоса в аудиопотоке, позволяя повторную передачу повреждённых пакетов, и при необходимости могут увеличить задержку аудио, чтобы оказать лучшую поддержку для параллельной передачи данных.
В Host Controller Interface (HCI) добавлена поддержка трёхпроводного интерфейса UART.
Утверждён как стандарт IEEE Standard 802.15.1-2005.
Введены режимы управления потоком данных (Flow Control) и повторной передачи (Retransmission Modes) для L2CAP.

Bluetooth 2.0 + EDR

Bluetooth версии 2.0 был выпущен 10 ноября 2004 г. Имеет обратную совместимость с предыдущими версиями 1.x. Основным нововведением стала поддержка Enhanced Data Rate (EDR) для ускорения передачи данных. Номинальная скорость EDR около 3 Мбит/с, однако на практике это позволило повысить скорость передачи данных только до 2,1 Мбит/с. Дополнительная производительность достигается с помощью различных радио технологий для передачи данных.

Стандартная (базовая) скорость передачи данных использует GFSK-модуляцию радиосигнала при скорости передачи в 1 Мбит/с. EDR использует сочетание модуляций GFSK и PSK с двумя вариантами, π/4-DQPSK и 8DPSK. Они имеют большие скорости передачи данных по воздуху - 2 и 3 Mбит/с соответственно.

Bluetooth SIG издала спецификацию как «Технология Bluetooth 2.0 + EDR», которая подразумевает, что EDR является дополнительной функцией. Кроме EDR есть и другие незначительные усовершенствования к 2.0 спецификации, и продукты могут соответствовать «Технологии Bluetooth 2.0», не поддерживая более высокую скорость передачи данных. По крайней мере одно коммерческое устройство, HTC TyTN Pocket PC, использует «Bluetooth 2.0 без EDR» в своих технических спецификациях.

Согласно 2.0 + EDR спецификации, EDR обеспечивает следующие преимущества:
Увеличение скорости передачи в 3 раза (2,1 Мбит/с) в некоторых случаях.
Уменьшение сложности нескольких одновременных подключений из-за дополнительной полосы пропускания.
Более низкое потребление энергии благодаря уменьшению нагрузки.

Bluetooth 2.1

2007 год. Добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства (для дополнительной фильтрации списка при сопряжении), энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора в 3-10 раз. Кроме того обновлённая спецификация существенно упрощает и ускоряет установление связи между двумя устройствами, позволяет производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения, а также делает указанные соединения более защищёнными, благодаря использованию технологии Near Field Communication.

Bluetooth 2.1 + EDR

В августе 2008 года Bluetooth SIG представил версию 2.1+EDR. Новая редакция Bluetooth снижает потребление энергии в 5 раз, повышает уровень защиты данных и облегчает распознавание и соединение Bluetooth-устройств благодаря уменьшению количества шагов за которые оно выполняется.

Bluetooth 3.0 + HS

3.0+HS была принята Bluetooth SIG 21 апреля 2009 года. Она поддерживает теоретическую скорость передачи данных до 24 Мбит/с. Её основной особенностью является добавление AMP (асимметричная мультипроцессорная обработка) (альтернативно MAC/PHY), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение. Две технологии были предусмотрены для AMP: 802.11 и UWB, но UWB отсутствует в спецификации.

Модули с поддержкой новой спецификации соединяют в себе две радиосистемы: первая обеспечивает передачу данных в 3 Мбит/с (стандартная для Bluetooth 2.0) и имеет низкое энергопотребление; вторая совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сравнима со скоростью сетей Wi-Fi). Выбор радиосистемы для передачи данных зависит от размера передаваемого файла . Небольшие файлы передаются по медленному каналу, а большие - по высокоскоростному. Bluetooth 3.0 использует более общий стандарт 802.11 (без суффикса), то есть не совместим с такими спецификациями Wi-Fi, как 802.11b/g или 802.11n.

Bluetooth 4.0

Bluetooth SIG утвердил спецификацию Bluetooth 4.0 30 июня 2010г. Bluetooth 4.0 включает в себя протоколы Классический Bluetooth, Высокоскоростной Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением. Высокоскоростной Bluetooth основан на Wi-Fi, а Классический Bluetooth состоит из протоколов предыдущих спецификаций Bluetooth.

Протокол Bluetooth с низким энергопотреблением предназначен, прежде всего, для миниатюрных электронных датчиков (использующихся в спортивной обуви, тренажёрах, миниатюрных сенсорах, размещаемых на теле пациентов и т. д.). Низкое энергопотребление достигается за счёт использования специального алгоритма работы. Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 в течение нескольких лет. Стандарт предоставляет скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета данных 8-27 байт. В два Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м. Для этого используется усовершенствованная коррекция ошибок, а необходимый уровень безопасности обеспечивает 128-битное AES-шифрование.

Сенсоры температуры, давления, влажности, скорости передвижения и т. д. на базе этого стандарта могут передавать информацию на различные устройства контроля: мобильные телефоны, КПК, ПК и т. п.

Первый чип с поддержкой Bluetooth 3.0 и Bluetooth 4.0 был выпущен компанией ST-Ericsson в конце 2009 года.

Bluetooth 4.0 поддерживается в MacBook Air и Mac mini (с июля 2011 года), iMac (ноябрь 2012 года), iPhone 4S (октябрь 2011 года) и iPhone 5 (сентябрь 2012 года), iPad 3 (март 2012 года), смартфонах LG Optimus 4X HD (февраль 2012 года), HTC One X, S, V и Samsung Galaxy S III (май 2012 года), Explay Infinity (август 2012 года), HTC One X+ (2012), HTC Desire C, Google Nexus 7 (2012), Sony VAIO SVE1511N1RSI.

Привет всем, уважаемые пользователи лучшего мобильного портала Trashbox. Сегодня 1 сентября, официальный день знаний, а я тем временем продолжаю свою интересную колонку «Как это работает». Прежде чем начать, хотел бы поздравить всех учащихся с их днём - удачи вам в учёбе и не смейте пропускать - пожалеете. Сегодня я хочу поговорить о Bluetooth, одном из самых популярных беспроводных интерфейсов. Давайте же узнаем, что такое Bluetooth и как это работает. Самое интересное под катом .

Bluetooth (в переводе означает «синий зуб » или в народе «синезуб») - одна из технологий беспроводных сетей, обеспечивающих обмен информацией между различными устройствами, включая персональные компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны, принтеры, фотоаппараты и другие подобные продукты. Bluetooth позволяет устройствам сообщаться - максимальный радиус действия равен 100 метрам друг от друга.

Главная задача технологии Bluetooth заключается в передаче данных между устройствами без помощи проводов - обеспечение экономичной и дешёвой радиосвязи между различными типами электронных устройств.
Принцип действия основан на использовании радиоволн, а сама технология Bluetooth представляет собой маленький чип, являющийся высокочастотным приёмопередатчиком. Он работает в диапазоне ISM (Industry, Science and Medicine; промышленный, научный и медицинский), так как для использования этих частот не требуется лицензия - они свободны для применения по всему миру (исключения: Франция и Испания).

Основополагающий принцип построения сетей на базе Bluetooth - метод расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). Метод FHSS прост в реализации - он обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорогое.

Передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму, при котором несущая частота (шаблон) меняется 1600 раз в секунду и принимает значение одной из 79 подчастот. Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику.

Несколько устройств, объединённых при помощи Bluetooth , образуют так называемую пикосеть (Piconet) - это совокупность от двух до восьми устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В рамках пикосети одно из устройств является ведущим, а другое - ведомым. Ведомых устройств технология Bluetooth может поддерживать несколько - максимум до семи. Ведущим же является пользовательское устройство, инициирующее связь. Оно же управляет и работой устройств в пикосети.

Bluetooth позволяет передавать как голос, так и данные. Голос передаётся по трём аудиоканалам со скоростью 64 Кбит/с в каждом. Скорость передачи данных составляет приблизительно 720 Кбит/с в ассиметричном и 420 Кбит/c в полностью симметричном или полнодуплексном (двустороннем) режиме. Работать «синий зуб» может на сравнительно небольших расстояниях. Согласно спецификациям (версии 1.1 и 1.2), он имеет два класса адаптеров: класс 1 (класс A) поддерживает расстояние до 100 метров, а класс 2 (класс B) работает в пределах 10 метров (до сих пор является самым распространенным классом среди спецификаций).

В настоящее время самая новая спецификация Bluetooth имеет индекс 4.0. Bluetooth SIG утвердил спецификацию 30 июня 2010 года. Протокол Bluetooth с низким энергопотреблением поддерживает передачу таких данных, как датчики температуры, давления, влажности, скорости передвижения и другие на базе этого стандарта могут передавать информацию на различные устройства: мобильные телефоны, персональные компьютеры, смартфоны и другие тому подобные мобильные продукты.

Также технология Bluetooth может применяться в самых различных сферах мобильной жизни. Вы без какого-либо труда можете применять её для следующих целей:

• Для автоматической синхронизации между устройствами. Например, как только вы вводите новые данные в адресную книгу в ноутбуке, автоматически модифицируются соответствующие записи в настольном компьютере, и наоборот
• Для автоматической резервной синхронизации. Примером станет такая ситуация: руководитель изменил ваш план мероприятий, в то время как вы находитесь в отпуске. Офисный ПК посылает изменения на ваше мобильное устройство, которое автоматически соединяется с ноутбуком и передает модифицированное расписание
• Для использования портативного ПК в качестве спикерфона. Соединив беспроводный головной телефон с ноутбуком, можно использовать его в офисе, автомобиле или дома
• Для соединения всех участиников обмена информацией. Находясь на каком-либо деловом мероприятии, можно быстро обсудить интересующий вопрос со всеми ее участниками. Кроме того, вы можете дистанционно выполнять функции управления. Например, включить проектор
• Для передачи различного мультимедийного контента из любой точки. Фотоаппарат соединяется с телефоном (без проводов), а вы добавляете комментарии посредством использования клавиатуры на телефоне или ноутбуке. Фотографии и текст отправляются адресату

Все вышеперечисленное - это лишь самая малая часть, где может применяться беспроводная технология Bluetooth. Сейчас уже появляются такие экзотичные варианты, как встраивание модулей, работающих на этой технологии, в принтеры, карты памяти и другие различные устройства.

В ближайшем будущем технология Bluetooth, помимо мобильных телефонов, смартфонов, и других соединяемых между собой устройств, будет встраиваться даже в бытовую технику. Стоит только представить это: телевизор, пылесос, холодильник, микроволновая печь и другая домашняя техника может управляться с помощью смартфона - так же, как и с универсального пульта управления. Кроме того, в настоящее время ведутся разработки альтернативных решений, которые должны составить серьёзную конкуренцию так называемому «синему зубу» и даже, вероятно, превзойти эту технологию.

Современный человек окружен неимоверным количеством мобильных и электронных устройств, а потому он обязательно должен быть в курсе последних новостей новых технологий и хорошо знать, что означают основные понятия и термины средств связи и коммуникации. Одной из самых распространенных технологий построения сетей связей в мире является Bluetooth (блютуз, блютус) - функция беспроводной связи , без которой в наше время уже невозможно обойтись.

На сегодняшний день все модели мобильных устройств оснащены беспроводной технологией блютуз, а последняя ее версия Bluetooth 4.0 встроена во все флагманские мобильных устройств компании Samsung и Apple. Четвертая версия блютуз - самая совершенная, она позволяет передавать данные беспроводным образом с одного смартфона или планшета на другой со скоростью до одного мегабита в секунду на расстоянии 100 метров.

Технология Bluetooth предназначена для осуществления передачи данных не только между подобными устройствами, например, между двумя смартфонами, но и между устройствами различных типов. Например, компьютером и мобильным телефоном. Благодаря блютуз создается беспроводная связь , с помощью которой можно передавать любую информацию, в том числе фото, видео и аудио- файлы с одного носителя на другой. Также Bluetooth используется для соединения управляемого устройства с контролером или передачи сигнала , позволяющей пользоваться наушниками без проводов.

В переводе с английского слово "Bluetooth" означает "синий зуб". Так назвали технологию беспроводной связи не случайно. Bluetooth - это прозвище датского короля викингов Гаральд Bluetooth, жившего в 900-х годах и знаменитого тем, что он объединил Норвегию и Данию. Получил свое прозвище король викингов из-за переднего зуба, который был потемневшим. При выборе названия разработчики технологии Bluetooth видимо решили, что по аналогии с королем-объединителем земель она будет объединять компьютеры, мобильные телефоны, планшеты и другие телекоммуникационные устройства между собой.

Принцип работы технологии Bluetooth основан на использовании радиосвязи в диапозоне ISM , который свободен от необходимости лицензирования и не требует вложения крупных средств для покупки оборудования. Уровень сопротивляемости и конфиденциальности при использовании Bluetooth высокое, поскольку передача данных происходит по алгоритму псевдо-случайности и последовательность переключения частот известна только самим устройствам.

Последние модели всех мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков оснащены блютузом, на наличие которого указывает значок-логотип в корпусе или на экране мобильного устройства. При установке соединения блютуз на экране появляется соответствующий значок, а при обмене данными - дополнительная индикация.

Кроме мобильных устройств, технология Bluetooth используется в настольных компьютерах, для обеспечения связи между фотоаппаратами, мышками, клавиатурами, принтерами, сканерами, гарнитурами и наушниками. Все это оборудование может сообщаться на расстоянии до 100 метров при наличии Bluetooth-адаптеров с флеш-накопителями, которые сегодня можно найти в продаже в любом магазине технике. Иногда беспроводная связь поддерживается даже между устройствами, находящимися в разных помещениях.

Для подключения различных устройств к персональному компьютеру через Bluetooth надо установить на компьютер порт блютуз-коннектор, который по форме выглядит как простая флешка и подключается через USB. Программа и драйвера для работы с Bluetooth обычно поставляются в комплекте, если их нет, необходимо использовать универсальную программу для работы с устройствами BlueSoleil.

При установке соединения между двумя устройствами одно из них является главным, другое - ведомым. На обоих устройств надо включить Bluetooth и далее производить сканирование беспроводной сети блютуз. Список доступных устройств отображается на экране мобильного телефона и в программе на компьютере. Имя устройства можно задать. Для осуществления соединения через Bluetooth нужно знать имя устройства, к которому вы хотите подключиться и найти его в списке. Затем на одном из устройств вводится пароль, а на втором -этот пароль надо подтвердить. После этого соединение установлено и можно выполнять обмен данными между устройствами, которые стали сопряженными. Порт Bluetooth, подключаемый к компьютеру, обычно оснащен световой индексацией, при наличии соединения и передачи данных она загорается и мигает синим или зеленым цветом.

Отдельного внимания заслуживают блютуз-наушники , которые позволяют во время управления автомобилем, занятия спортом и прогулок. Беспроводная Bluetooth гарнитура крепится к уху, а сам телефон в это время может находиться в кармане или сумке. В гарнитуре имеется кнопка, которая используется для ответа и дает возможность отрегулировать громкость. Качество связи при использовании блютуз-наушников высокое, а небольшая мощность сигнала Bluetooth исключает вредное воздействие мобильной связи на здоровье.

С помощью блютуз можно обмениваться информацией между электронными мультимедийными устройствами: компьютерами, мобильниками и т.д. Блютуз позволяет им сообщаться на недорогой, повсеместно доступной частоте 2,45 ГГц. Установленная связь надежна, если гаджеты удалены на расстояние до 100 м.

Блютуз – беспроводная технология радиосвязи. Разработана она для объединения различных цифровых устройств. Версия Bluetooth 4.0 отличается энергосбережением, совместима с предыдущими. Такая технология позволяет увеличить время работы устройства после полной зарядки от аккумулятора более чем в пять раз. Кроме этого, увеличилась скорость обмена данными и устойчивость соединения. Последняя версия 4.1 имеет ряд улучшений, касающихся связи с мобильными устройствами. В технологии блютуз используются передатчики небольшого радиуса действия. Бывают двух типов: встроенные непосредственно в устройство, внешние - подключаемые через РС-карту или USB-порт. Отличается от IrDA (инфракрасный порт) большим радиусом действия, высокой скоростью передачи информации. Для блютуз нет необходимости прямой видимости приемника. Высокоскоростные устройства IrDA не были широко распространены. Их вытеснили современные – Bluetooth, WiFi.

Для соединения блютуз устройств и передачи мультимедийной информации не требуются кабели. Оба аппарата должны иметь встроенный адаптер блютуз. При его активации каждое устройство начинает поиск другого, находящегося в допустимом радиусе действия сигнала. В настоящее время радиус увеличился с 10 м до 100 м (в квартире 30-40 м). С этим связано появление большого количества периферийных блютуз устройств, работающих без громоздких, неудобных проводов: клавиатуры, мыши, наушники, модемы.

Диапазон частоты блютуз – 2,45 ГГц является повсеместно доступным для всех желающих. Федеральная комиссия по коммуникациям ограничивает диапазон, используемый устройствами. Проблема в том, что их стало чрезвычайно много: блютуз, беспроводные сети , микроволновые печи. Аудио- и видеотехника, работающая в диапазоне Home RF, еще более распространена. Увеличение диапазона Home RF повлечет за собой конфликт между ними.

На частоте 2,45 ГГц работают устройства сигнализации, охраны, радиосвязи – они также создают помехи. Для решения данной проблемы блютуз использует быструю скачкообразную перестройку частоты. Эта перестройка дает возможность быстрее передавать данные, по сравнению с другими, работающими на той же частоте. Ослабление помех делает связь блютуз наиболее устойчивой и сильной.

Каждый пользователь, желающий использовать преимущества беспроводной технологии , должен убедиться в наличии микрочипа блютуз в устройстве, иначе его надо купить и установить. На компьютере адаптер подключается к USB порту. Система сама автоматически определит новое устройство в пределах досягаемости. Обычно не требуется установка драйверов. Если операционная система указывает адаптер как неизвестное устройство, то драйвер уставите с диска, прилагающегося в комплекте.

После завершения установки драйвера надо активировать блютуз, чтобы начать поиск других устройств. Адаптер должен быть активен на обоих устройствах. При положительном результате сканирования выводится список доступных устройств. Найдите нужное, выполните сопряжение и начните передачу данных.

Особенности использования Bluetooth в телефонах и смартфонах

Первые телефоны умели передавать исключительно голос, но за последние десятилетия они так далеко шагнули вперед в своем развитии, что теперь могут пересылать на другие устройства текст, графику, видео и множество других типов данных. Не последнюю роль в этом отведена радиомодулю Bluetooth (дословный перевод на русский язык звучит как «голубой зуб»), который сегодня можно найти практически в каждом мобильном телефоне, а также в ноутбуках, компьютерах и в виде отдельных девайсов.

Основные сведения о Bluetooth

Изначально радиомодуль Bluetooth был придуман как альтернатива проводному соединению для различных устройств. Благодаря ему отпадает необходимость постоянно носить с собой и подключать при необходимости различные кабели. Сегодня он стал мировым стандартом, а воспользоваться Bluetooth можно в любом уголке нашей планеты. Для работы данный радиомодуль использует частоту 2,4 ГГц (низкочастотная радиосвязь). Диапазон этот не подлежит обязательному лицензированию, поэтому работать с ним могут все желающие.

В зависимости от класса модули Bluetooth могут работать в диапазоне до 1 до 100 метров, но это в теории. На практике (в условиях, отличных от идеальных) радиус действия в каждом из классов будет на 10-20% меньше эталонного. Физические препятствия не прерывают радиосигнал, а только немного ограничивают его радиус действия. В этом состоит его основное отличие от более старого способа передачи данных в телефоне - IrDA.

Внешне Bluetooth представляет собой небольшой микрочип, встроенный в другое электронное устройство. В этой статье пойдет речь о возможностях Bluetooth как части мобильного телефона или смартфона.

На самых старых телефонах до сих пор можно найти самую раннюю спецификацию Bluetooth - 1.0. Она была далека от совершенства, так как позволяла передавать данные с максимальной скоростью 721 Кбит/с и отличалась слабой совместимостью между устройствами разных производителей. В версиях 1.1 и 1.2 эта ошибка была исправлена, и они достаточно широко использовались в мобильных телефонах еще несколько лет назад. На сегодняшний день наиболее популярными можно назвать версии Bluetooth 2.0 и 2.1. В первой (Bluetooth 2.0) была добавлена поддержка EDR, обеспечившая прирост скорости передачи данных до 3 Мбит/с, а в во второй (Bluetooth 2.1) начала работать энергосберегающая технология Sniff Subrating. На ряд последних мобильных новинок производители установили радиомодули Bluetooth версии 3.0, главное отличие которой от предыдущих состоит в возможности передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сопоставимо со скоростью передачи данных через Wi-Fi).

Возможности Bluetooth в телефоне во многом обусловлены набором поддерживаемых профилей. Среди наиболее полезных и востребованных профилей можно отметить Handsfree (позволяет использовать для разговоров беспроводную гарнитуру), Serial Port (эмулятор последовательного порта ПК), Dial Up Networking (дозвон по сети), File Transfer (передача файлов), Basic Printing (вывод на печать изображений), A2DP (позволяет передавать звук в высоком качестве на беспроводные наушники). В каждом из телефонов может быть разный набор поддерживаемых профилей, но те возможности, которые будут описаны в последних трех разделах, вам сможет предложить любой современный телефон, в котором установлен данный радиомодуль.

Достоинства и недостатки беспроводной связи через Bluetooth в телефоне

К достоинствам радиомодуля Bluetooth в телефоне можно отнести следующие его особенности:

• наличие Bluetooth позволяет осуществить обмен данными с другими устройствами (естественно, также оснащенными этим же модулем) без использования дополнительного аксессуара - дата-кабеля;
• наличие модуля Bluetooth очень незначительно влияет на его стоимость, поэтому его устанавливают почти во все современные модели мобильных телефонов и смартфонов (исключение составляют лишь чрезвычайно дешевые телефоны, предназначенные только для совершения звонков);
• для использования модуля Bluetooth в телефоне потребуется минимум дополнительных знаний;
• исключена возможность взаимовлияния разных телефонов с Bluetooth, которые находятся в непосредственной близости друг к другу;
• при подключении двух устройств с модулями Bluetooth в каждом из них не требуется приобретение дополнительных аксессуаров;
• радиомодуль Bluetooth более экономно по сравнению с Wi-Fi использует заряд аккумулятора.

Недостатки беспроводной связи Bluetooth в телефоне выглядят следующим образом:

• несмотря на умеренную скорость разрядки аккумулятора при включенном Bluetooth, использовать этот модуль все-таки следует аккуратно, особенно если нет возможности в ближайшее время подзарядить мобильный телефон;
• ограниченный радиус работы модуля в телефоне - обычно это до 10 метров в открытом пространстве. Бетонные перекрытия зданий могут уменьшать этот радиус в 1,5-2 раза.

Bluetooth в телефоне для общения

Использование Bluetooth-гарнитуры в комплекте с телефоном, оснащенным этим радиомодулем, позволяет освободить руки во время общения по телефону. Гарнитура крепится на ухо пользователя, а сам телефон в это время может спокойно лежать в кармане одежды. Такой способ особенно востребован среди занятых людей, которым часто приходится отвечать на звонки, а также среди сторонников активного образа жизни, автолюбителей.

Сегодня способов общения посредством мобильных телефонов так много, что сложно рассказать о каком-либо из них что-то новое. К сожалению, большинство из них работают на платной основе: обычные звонки, SMS, MMS, электронные письма, послания в ICQ или сообщения в социальной сети. Все они будут оплачиваться в соответствии с действующими тарифами вашего мобильного оператора. Существуют, конечно, очень лояльные тарифные планы, где некоторые услуги будут обходиться очень дешево или вообще бесплатно, но это частные случаи. Тем не менее способ общаться бесплатно существует, и реализован он как раз посредством беспроводного модуля Bluetooth.

Помимо самих телефонов с Bluetooth необходимо будет только одно: простое Java-приложение, которое и предоставит необходимый для общения интерфейс. Подобных программ создано достаточно много, но называются они очень похоже: Bluetooth Chat, Blue Chat, Blueeee! IM. Абсолютное большинство этих приложений можно быстро и бесплатно найти и установить в свой мобильный телефон.

После установки достаточно активировать Bluetooth в своем телефоне и сделать его «видимым» для других устройств. После этого можно включить поиск и попробовать найти себе собеседников. Все отправляемые и принимаемые сообщения будут абсолютно бесплатными, а чат может поддерживать до десяти диалогов одновременно в приватном режиме или общение настоящим чатом - когда все сообщения видны всем подключенным пользователям.

Интерфейс программы Bluetooth Chat

Bluetooth в телефоне для работы

Мобильный телефон с Bluetooth может стать отличным помощником в том случае, если вам понадобится поработать в сети Интернет с компьютера или с ноутбука. Использованием мобильного телефона для доступа к Интернету сегодня трудно кого-либо удивить. Но в ряде случаев пользователи даже не догадываются, что, имея под рукой ПК или ноутбук со встроенным или внешним модулем Bluetooth, можно с гораздо большим комфортом проверять почту, ICQ или свою страницу в социальной сети. Для этого необходимо включить Bluetooth в телефоне и в компьютере (или ноутбуке), активировать на каждом из них возможность обнаружения другими устройствами, обменяться контрольными кодами (хотя можно подсоединяться без них - все зависит от выбранных настроек подключения). Когда компьютер и телефон «увидят» друг друга, в настройках ПК следует выбрать службу «Подключения удаленного доступа к сети». Все, теперь можно выходить в Интернет с помощью мобильного телефона, который в данном случае будет выполнять функцию GPRS-модема.

Имея под рукой только телефон и ноутбук (или ПК) с модулями Bluetooth (а во многих современных ноутбуках он установлен по умолчанию), можно оперативно пересылать с одного устройства на другое файлы, в том числе синхронизировать органайзеры, телефонные книги, создавать резервные копии важных данных, обмениваться электронными визитными карточками и многое другое.

Bluetooth в телефоне для развлечений

Мобильный телефон с Bluetooth может стать неплохой заменой пульту дистанционного управления для вашего компьютера или ноутбука. Для того чтобы связать с его помощью два устройства, на телефон понадобится установить специальное программное обеспечение. Например, это может быть программа anyRemoote или Bluetooth Remote Control.

Интерфейс программы Bluetooth Remote Control

В настройках приложения можно указать, с какими из программ телефон будет работать как пульт управления. Это могут быть аудио- и видеопроигрыватели, просмотрщики изображений и презентаций и ряд других приложений.

Если в вашем телефоне есть Bluetooth с профилем A2DP, то вы можете смело приобретать себе Bluetooth-наушники и слушать с их помощью музыку. Это крайне удобно - у вас нет путающихся проводов, не расшатывается музыкальный разъем на корпусе (а это большая проблема для телефонов, которыми активно пользуются в течение 2-3 лет). Для того чтобы подключить наушники к телефону и беспрепятственно передавать на них музыку, необходимо выполнить стандартные шаги по включению «видимости» каждого из них, а также поиск и добавление друг друга в список подключенных устройств.

Примеры Bluetooth-наушников

Кстати, на самом деле управлять можно не только музыкой или программами в ПК, но и множеством разных гаджетов. Так, несколько лет назад компания выпустила Bluetooth Car 100 - гаджет в виде небольшого автомобиля, которым можно было управлять как раз при помощи телефона с радиомодулем Bluetooth.

В настоящее время интерфейс Bluetooth широко применяется в ПК, мобильных телефонах и множестве других цифровых устройств. Естественно, что время от времени пользователи сталкиваются с различными проб­лемами. В большинстве случаев разобраться в причинах неполадок не так уж сложно - для этого достаточно знать основные принципы работы данного интерфейса. В настоящей статье, построенной в форме ответов на часто задаваемые вопросы, мы приведем наиболее важную информацию, касающуюся интерфейса Bluetooth.

Что такое Bluetooth?

Bluetooth - это беспроводной интерфейс с небольшим радиусом действия, созданный в 1994 году инженерами шведской компании Ericsson. В 1998-м компании Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba основали организацию Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая и по сей день занимается разработкой и продвижением данной технологии. Впоследствии членами Bluetooth SIG стали многие компании: в минувшем году их количество превысило 13 тыс.

Основными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет применять его даже в малогабаритных устройствах с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования не должны выплачивать лицензионные отчисления за использование интерфейса Bluetooth в своих изделиях. Разумеется, этот фактор также способствовал широкому распространению данного интерфейса.

Для чего нужен Bluetooth?

Основным назначением 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.

Варианты топологии пикосетей

Сколько устройств можно подключить при помощи Bluetooth?

Посредством Bluetooth можно объединить как два, так и сразу несколько устройств. В первом случае подключение осуществляется по схеме «точка­точка», во втором - по схеме «точка­многоточка». Независимо от применяемой схемы 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. 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.

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

Топология распределенной сети, объединяющей несколько пикосетей

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

Как осуществляется передача данных?

Передача данных ведется по радиоканалу в частотном диапазоне 2,4-2,4835 ГГц с использованием метода псевдослучайной перестройки рабочей частоты (Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS). Этот диапазон разбит на 79 каналов, каждый из которых занимает полосу шириной в 1 МГц. В верхней и нижней частях диапазона предусмотрены неиспользуемые (защитные) полосы. Для передачи данных применяется гауссова фазовая модуляция, которая предусматривает изменение несущей частоты во времени в соответствии с гауссовой кривой, что позволяет ограничить спектр излучаемого сигнала.

Обмен данными осуществляется внутри временных интервалов (тайм-слотов) длиной 625 мкс. После передачи каждого слота производится переход на другой частотный канал. На канальном уровне обмен данными осуществляется пакетами, каждый из которых может иметь длину от одного до пяти слотов. Часть слотов может быть зарезервирована для синхронных каналов (которые задействуются для передачи потоковых данных). Таким образом, параллельно с синхронными данными могут передаваться и асинхронные.

Спецификация Bluetooth предусматривает два вида связи: синхронную с установлением соединения (Synchronous Connection-Oriented, SCO) и асинхронную без установления соединения (Asynchronous Connection-Less, ACL). Первый вариант используется для организации канала «точка­точка» между ведущим и ведомыми устройствами. Второй служит для связи по схеме «точка­многоточка» между ведущим и всеми ведомыми устройствами данной пикосети.

Что такое классы Bluetooth?

В зависимости от мощности и эффективного радиуса действия приемопередатчики Bluetooth подразделяются на три класса (см. таблицу). Наиболее распространенным вариантом, который применяется в большинстве ныне выпускаемых мобильных электронных устройствах 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.

Чем различаются версии Bluetooth?

Если кратко, то набором поддерживаемых технологий передачи данных, протоколов и профилей, а также максимальной скоростью соединения. По мере развития технологий и расширения функциональности мобильных устройств возникает необходимость во внесении соответствующих изменений и дополнений в спецификацию Bluetooth. Это позволяет реализовать новые функциональные возможности, а также повысить пропускную способность интерфейса.

Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. В ходе эксплуатации первых устройств было выявлено немало недостатков, в том числе проблемы перекрестной совместимости продуктов разных производителей.

Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 - в ней были 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.

Кроме того, был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет использования 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. В ней была добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства для дополнительной фильтрации списка при сопряжении. Еще одно новшество - энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволила значительно (от 3 до 10 раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами и реализована поддержка NFC-соединений.

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 (AMP), обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного с невысоким энергопотреблением и высокоскоростного, совмес-тимого со стандартом 802.11. 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 тех случаях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.

В июне 2010 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 4.0. Ключевая особенность этой версии - использование 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. Применение данной технологии обеспечивает до нескольких лет автономной работы устройств, получающих питание от малогабаритной литиевой батарейки.

Необходимо отметить, что спецификация Bluetooth 4.0 ориентирована главным образом на миниатюрные цифровые устройства и различные электронные датчики (температуры, давления, влажности и т.д.), применяемые в медицинских и промышленных системах удаленного мониторинга.

Что такое профили Bluetooth?

Любое устройство, оборудованное интерфейсом Bluetooth, поддерживает заданный его производителем набор профилей. Каждый профиль обеспечивает поддержку определенных функций (например, передачу файлов или потока медиаданных, обеспечение сетевого соединения и т.д.), которые могут быть задействованы при подключении двух или более устройств посредством Bluetooth. Таким образом, набор профилей определяет функциональные возможности устройства, доступные через Bluetooth-соединение.

Чтобы задействовать Bluetooth-соединение для выполнения определенной задачи, требуется наличие поддержки соответствующего профиля как у ведущего, так и у ведомого устройства. Так, передать по Bluetooth-соединению список контактов 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 применяемый компьютер поддерживали профиль DUN (Dial-up Networking Profile). Если же Bluetooth-соединение между двумя устройствами установлено, но выполнить какое­либо действие (скажем, передать файл) не удается, то вероятной причиной возникновения этой проблемы может быть отсутствие поддержки соответствующего профиля у одного из устройств.

Иерархия профилей Bluetooth

Существует большое количество разно­образных профилей Bluetooth, которые описывают разные варианты и способы использования подключенных устройств.

Каждый профиль Bluetooth обязательно содержит следующую информацию:

• зависимость от других профилей;
• предлагаемый формат пользовательского интерфейса;
• части стека протоколов Bluetooth, применяемые данным профилем.

Всё многообразие профилей можно разделить на две группы: базовые и прикладные. Далее приведена краткая информация о трех базовых профилях:

• GAP (Generic Access Profile) - общий профиль доступа Bluetooth. Поддерживается всеми без исключения Bluetooth-устройствами и служит базисом для функционирования всех остальных профилей;
• SPP (Serial Port Profile) - профиль эмуляции последовательного порта. Базируется на профиле GAP и описывает механизм обмена данными между двумя устройствами, аналогичный тому, который задействуется при подключении через последовательный проводной интерфейс (RS-232, USB и пр.);
• GOEP (Generic Object Exchange Profile) - общий профиль обмена объектами, базирующийся на GAP и SPP. Описывает механизм обмена данными между двумя устройствами с использованием протокола передачи OBEX (OBject EXchange) и требования к передаваемым объектам.

В настоящее время существует большое количество прикладных профилей, обеспечивающих работу самых разных функций. Далее мы рассмотрим лишь те из них, которые получили наибольшее распространение в ПК, периферийных устройствах и современных гаджетах:

• A2DP(Advanced Audio Distribution Profile) - обеспечивает передачу двухканального (стереофонического) аудиопотока от источника сигнала (ПК, плеера, мобильного телефона) к беспроводной стереогарнитуре 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 киноте-атра 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. Преду-смотрена 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 с мобильного телефона или фотографию с цифрового фотоаппарата. Важной особенностью профиля BPP является то, что на устройстве, с которого производится отправка объекта на печать, не требуется устанавливать специфический драйвер для применяемой модели принтера;
• DUN (Dial-up Networking Profile) - этот базирующийся на SPP профиль 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) - базируется на GOEP и обеспечивает передачу файлов, а также доступ к файловой системе подключенного устройства. Стандартный набор команд позволяет осуществлять навигацию по иерархической структуре 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;
• HCRP (Hard Copy Cable Replacement Profile) - задействуется в качестве альтернативы кабельному соединению между ПК (или иным устройством) и принтером. В отличие от профиля BPP, требуется установка специфического драйвера для используемой модели принтера;
• 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 применять 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, настольным ПК и мобильным телефоном);
• VDP (Video Distribution Profile) - передает видеопоток с одного устройства на другое.

Мы уже привыкли, что Bluetooth - неотъемлемая часть любого смартфона, при помощи которого можно решать массу повседневных задач.

Сегодня мы рассмотрим все возможные способы применения этого беспроводного интерфейса.

Что такое Bluetooth?

Bluetooth - стандарт передачи данных между устройствами на основе радиосигнала, который передает и принимает специальный модуль. Право установки и использования данной технологии в смартфоны ничем не ограничено, чем успешно пользуются производители. Этим объясняется широкое распространение, повсеместное использование и постоянная актуальность данного протокола связи.

Передача данных между компьютером и смартфоном . Это беспроводное соединение помогает объединять телефон и компьютер в единую сеть для обмена файлами, что позволяет отказаться от применения кабеля. Еще таким образом можно использовать телефон в качестве точки доступа Wi-Fi в интернет. В этом случае смартфон, сопряженный с компьютером, выступает в качестве модема.

Подключение беспроводных наушников и гарнитуры . Радиомодуль Bluetooth настолько мал по размерам, что его используют не только в смартфонах, но и в массе других устройств, например, наушниках и телефонной гарнитуры. Согласитесь, очень удобно слушать музыку в наушниках без лишних проводов или разговаривать по телефону, не задействовав руки. Стоимость таких гаджетов относительно невелика, а преимущества при использовании неоспоримы.

Портативная акустика . Динамики практически любого смартфона не позволяют полноценно слушать музыку. На помощь приходит портативная музыкальная колонка, которая работает через Bluetooth. Учитывая радиус действия радиосигнала последних версий Bluetooth, смартфон и колонку можно разместить на значительном расстоянии друг от друга.

Автомобильная магнитола . Практически все автомобильные мультимедийные центры оснащены модулем Bluetooth для соединения со смартфоном. Это позволяет прослушивать музыку, радио и аудиокниги со смартфона через автомобильную акустику. Еще большинство автомобилей оснащены микрофоном, что позволяет разговаривать за рулем по громкой связи.

Фитнес-трекеры и умные часы . Данные гаджеты начали производиться относительно недавно, но уже успели завоевать популярность. Фитнес-браслеты позволяют пользователю следить за двигательной активностью в течение дня и, как следствие, за здоровьем. Умные часы отлично дополняют функционал смартфона - на них можно принимать вызовы, SMS и уведомления. Для работы обоих устройств необходим смартфон с Bluetooth.

Вот такие дополнительные возможности смартфонов раскрывает «ветеран» беспроводных соединений - Bluetooth. Если у вас есть другие интересные идеи, пишите в комментариях.

Что такое Bluetooth и с чем его «едят». Основы технологии и дата создания

Связь Bluetooth - это стандарт беспроводной технологии для обмена данными на кроткой дистанции, которая использует коротковолновые СВЧ радиоволны в ISM диапазоне от 2.4 до 2.485 ГГц, для обмена данными между стационарными и мобильными устройствами, и построении персональных сетей (Personal Area Network PAN).

Создана технология была телекоммуникационным поставщиком Ericsson в 1994 году и так серьезно вошла в повседневную жизнь, что представить себе жизнь без нее стал невозможным. В том числе и автомобильную жизнь. Изначально новая технология была задумана как беспроводная альтернатива интерфейсу RS-232 кабелей данных. При помощи Bluetooth могут подключаться различные устройства, избегая проблем с синхронизацией и без использования лишних проводов.

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая на сегодняшний день имеет в членстве более чем 25.000 компаний работающих в области электросвязи, вычислительной техники, сетевого оборудования и потребительской электроники.

Началось восхождение Bluetooth с достижения соглашения с IEEE, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1. В это время был получен ряд патентов, которые появились в процессе разработки технологии.

Тайна названия Bluetooth

"Bluetooth" является не совсем правильной англизированной версией скандинавского Blåtand/Blåtann, (старонорвежский blátǫnn) являющейся прозвищем короля Харальда Синезубого, жившего в X веке. Ему удалось объединить враждовавшие датские племена в единое королевство, по преданию он также ввел Христианство. По примеру Харальда объединившего народы, Bluetooth делал тоже самое с протоколами, объединяя их в единый универсальный стандарт.

И еще немного по поводу названия. Слово «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», но в то время когда жили викинги его второе значение означало и «черный цвет». Поэтому, скорее всего у Харальда, конечно же, был черный передний зуб, но никак ни синий. И в переводе датское Harald Blåtand более правильно было б интерпретировать как Harald Blacktooth, нежели Harald Bluetooth. Вот такая историческая неточность.

Идея названия была предложена в 1997 году Джим Кардашем, который разработал систему, позволявшую мобильным телефонам «общаться» с компьютерами. На момент разработки, Джим читал исторический роман Франса г. Бенгтссона «Корабли Викингов», повествовавшем о Викингах и о короле Харальде Синезубом. Таким образом роман и повлиял на название.

Логотип Bluetooth сочетает две скандинавские руны «хаглаз» и «беркана».

1998

Пятью кампаниями формируется Bluetooth Special Interest Group (SIG)

К концу года Bluetooth SIG принимает своего 400го члена

Имя Bluetooth получает официальный статус

1999

Выпущена спецификация Bluetooth 1.0

Bluetooth в SIG организовывает первую встречу разработчиков UnPlugFest

Технология Bluetooth награждена в качестве "Best of Show Technology Award" на COMDEX

2000

На рынок выходит первый мобильный телефон с поддержкой Bluetooth

Появляется первая PC card

Прототип мыши для ноутбука и продемонстрированы на CeBIT 2000

Прототип USB модуля показан на выставке COMDEX

Первый чип объединивший радиочастоту, основную полосу частот, функции микропроцессора и беспроводное программное обеспечение связи Bluetooth

В продажу уходит первая гарнитура

2001

Первый принтер

Первый ноутбук

Первый hands-free автомобильный комплект

Первый hands-free с распознаванием речи

Bluetooth SIG, Inc. формируется как некоммерческая, неакционерная компания

2002

Первый комплект клавиатуры и мыши

Первый GPS приемник

Количество кондиционных Bluetooth продуктов составило 500 единиц

IEEE одобряет, что 802.15.1 стандарт соответствует беспроводной технологии Bluetooth

Первая цифровая фотокамера

Реализация Bluetooth

Bluetooth работает на частотах от 2400 до 2483.5 МГц (включая поле допусков от 2 МГц в нижнем диапазонt и 3.5 МГц наверху). Соответственно как видно, принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в диапазоне ISM применяющемся в различных бытовых приборах и беспроводных сетях.

Bluetooth использует радио технологию, которая называется скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS. Bluetooth делит данные на пакеты и передает каждый пакет по одному из обозначенных 79 каналов (рабочих частот). Каждый канал имеет полосу пропускания 1 МГц. Связь Bluetooth 4.0 использует 2 МГц интервал, который вмещает в себя 40 каналов. Первый канал запускается на 2402 МГц и продолжается до 2480 МГц с шагом 1 МГц. Для Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты, несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду.

Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения.

Версии Bluetooth

Bluetooth 1.0

Устройства первой версии 1.0 имели ряд проблем. У них наблюдалась посредственная совместимость с техникой сторонних производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне и было основным недостатком версии.

Bluetooth 1.1

Первое же обновление 1.1 исправило много недочетов найденных в версии 1.0B. Добавлены: поддержка нешифрованных каналов и RSSI (Received Signal Strength Indication) индикация уровня мощности.

Bluetooth 1.2

У последующего обновления были улучшения: Быстрое подключение и обнаружение. Она стала стойкой к радиопомехам, благодаря использованию адаптивной перестройки частоты с расширенным спектром. Скорости передачи данных до 1 Мбит/с. Появилось Расширенные Синхронные Подключения (eSCO), улучшившее качество передачи голоса в аудиопотоке. В Host Controller Interface (HCI) добавлена поддержка трёхпроводного интерфейса UART. В качестве стандарта принят IEEE Standard 802.15.1-2005.

Bluetooth 2.0 + EDR

EDR обеспечивает следующие преимущества: увеличение скорости передачи в 3 раза до 2,1 Мбит/с, возможность установки нескольких подключений в связи с дополнительной полосой пропускания. Снижение потребления энергии из-за уменьшения нагрузки.

Bluetooth 2.1

Добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства, энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора в 3—10 раз. Обновлённая спецификация существенно упрощает и ускоряет установление связи между двумя устройствами, позволяет производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения

Bluetooth 2.1 + EDR

В августе 2008 года Bluetooth SIG представил версию 2.1+EDR. Новая редакция Bluetooth снижает потребление энергии в 5 раз, повышает уровень защиты данных и облегчает распознавание и соединение Bluetooth-устройств благодаря уменьшению количества шагов, за которые оно выполняется.

Bluetooth 3.0 + HS

21 апреля 2009 года появился Bluetooth 3.0+HS. Скорость передачи данных (теоретически) возросла до 24 Мбит/с. Особенностью являлось добавление AMP (Alternate MAC/PHY), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение. Для AMP были предусмотрены две технологии: 802.11 и UWB.

Bluetooth 4.0

Через четыре года, 30 июня 2010, Bluetooth SIG утвердил спецификацию 4.0. Bluetooth 4.0 включал протоколы: классический Bluetooth, высокоскоростной Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением.

Bluetooth 4.1

SIG в конце 2013 года представила спецификацию Bluetooth 4.1. Одно из улучшений, реализованных в спецификации Bluetooth 4.1, касается совместной работы Bluetooth и мобильной связи четвёртого поколения LTE. Стандарт предусматривает защиту от взаимных помех путём автоматического координирования передачи пакетов данных.

Bluetooth 4.2

Bluetooth 4.2 был представлен 2 декабря 2014 года. Стандарт улучшили в его скоростных характеристиках и информационной безопасности.

Bluetooth 4.2 добавить возможность прямого подключения к Сети. То есть устройства с поддержкой Bluetooth 4.2 смогут не только напрямую взаимодействовать друг с другом, но и подключаться к Интернет (благодаря поддержке протокола IPv6/6LoWPAN) через соответствующие точки доступа. Ключевая идея развития стандарта заключается в том, чтобы с помощью Bluetooth можно было соединить любые устройства друг с другом.

В дополнение к безопасной и быстрой связи Bluetooth 4.2 также будет более энергоэффективен, всё это сдвинет тенденцию последних месяцев к подключению к сети: всё больше устройств начинают для этого использовать Bluetooth, что, кроме всего прочего, положительно сказывается на автономности работы.

2003

Первый MP3-плеер с технологией Bluetooth

Версия Bluetooth 1.2 принята Bluetooth SIG

Поставка продуктов Bluetooth выросло до 1 млн в неделю

Первая одобренная медицинская система Bluetooth

2004

SIG принимает версию Core Specification Version 2.0 Enhanced Data Rate (EDR)

Технология Bluetooth установлена в качестве базовой комплектации на 250 млн устройств

Поставки превзошли 3 млн. единиц в неделю

Первые стереонаушники

2005

Поставки продукции поднялись до 5 млн чипсетов в неделю

SIG приветствует своего 4,000 участника

Открыта штаб-квартира SIG в Белвью, штат Вашингтон, региональные офисы начали работать в г. Мальме, Швеции и Гонконге

SIG запускает Profile Testing Suite (PTS) v1.0, инструмент для тестирования и проведения типовых испытания полностью разработанный собственными силами компании

2006

Первые солнцезащитные очки

Первые часы

Первая цифровая фоторамка поддерживающая Bluetooth

Bluetooth установлен на 1 млрд устройств

Поставки Bluetooth устройств достигает 10 миллионов в неделю

Тестирование Profile Tuning Suite (PTS) становится обязательной частью продуктов Bluetooth квалификационного отбора

SIG объявляет, что она будет интегрировать технологию сверхширокополосной связи (Ultra-Wide Band, UWB) с WiMedia Alliance

2007

Первый будильник радио

Первый телевизор

SIG приветствует 8,000 участника

Исполнительный директор Bluetooth SIG , Майкл Фолей, получает награду Telematics Leadership Award

PTS Protocol Viewer выпущен в качестве части недавно опубликованной версии 2.1.1 наряду со значительно обновленным пользовательским интерфейсом

Самые распространенные профили Bluetooth

Чтобы использовать беспроводную технологию Bluetooth, устройства должны быть в состоянии интерпретировать определенные профили Bluetooth, которые находятся определенных областях применения и указывают общие формы поведения, чтобы Bluetooth совместимые устройства могли использовать для связи с другими устройствами Bluetooth.

Профиль — набор функций или возможностей, доступных для определённого устройства Bluetooth.

Существует широкий спектр профилей Bluetooth, которые описывают различные типы приложений или сценариев использования устройства.

Список основных профилей одобренных Bluetooth SIG с кратким описанием и предназначением:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) разработан для передачи музыки, к беспроводной гарнитуре или иным устройствам.

Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) создан для управления стандартными функциями телевизоров, высокоточного оборудования. Позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления.

Basic Imaging Profile (BIP) разработан для пересылки изображений между устройствами. С помощью этого профиля, возможно, изменять размер изображения и конвертировать его в поддерживаемый принимающим устройством формат.

Basic Printing Profile (BPP) с его помощью возможно пересылать текст, сообщения электронной почты, vCard на принтер. Профилю не требуется наличие драйверов.

Common ISDN Access Profile (CIP) используется для доступа устройств к цифровой сети с интеграцией служб, ISDN.

Cordless Telephony Profile (CTP) поддерживает беспроводную телефонию.

Device ID Profile (DIP) помогает определить класс устройства, его производителя и версию продукта.

Dial-up Networking Profile (DUN) протокол предоставляет стандартный доступ к Интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth.

Fax Profile (FAX) предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном, а также персональным компьютером на котором установлено программное обеспечение для работы с факсами.

File Transfer Profile (FTP_profile) обеспечивает доступ к файловой системе устройства.

General Audio / Video Distribution Profile (GAVDP) база для A2DP и VDP.

Generic Access Profile (GAP) база для остальных профилей.

Generic Object Exchange Profile (GOEP) база для других профилей передачи данных, основывается на OBEX.

Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP) замена кабельного соединения между устройством и принтером. Отрицательная сторона профиля, делающая его не универсальным- необходимость установки драйверов.

Hands-Free Profile (HFP)

Human Interface Device Profile (HID) обеспечивает поддержку устройств с HID в которые входят клавиатуры, мышки, джойстики и т.д. Отличительная особенность - использует медленный канал, работает на пониженной мощности.

Headset Profile (HSP) используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона.

Intercom Profile (ICP) обеспечивает голосовые звонки между Bluetooth совместимыми устройствами.

LAN Access Profile (LAP) обеспечивает доступ Bluetooth устройствам к вычислительным сетям LAN, WAN или Интернет посредством другого Bluetooth устройства, которое имеет физическое подключение к этим сетям.

SIM Access Profile (SAP, SIM) позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что делает возможным использование одной SIM-карты для нескольких устройств.

Synchronisation Profile (SYNCH) позволяет синхронизировать персональные данные (PIM).

Video Distribution Profile (VDP) позволяет передавать потоковое видео.

Wireless Application Protocol Bearer (WAPB) протокол для организации P-to-P (Point-to-Point) соединения через Bluetooth.