Радиус работы блютуз. Что такое bluetooth для чайников. Что такое Bluetooth и как он работает? Принцип работы Bluetooth. Скачкообразное изменение частоты

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

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

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

Сфера применения

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

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

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

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

Подключение устройств

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

Рис. 1. Схема пикосети,
объединяющей два устройства

Рис. 2. Схема пикосети,
объединяющей несколько устройств

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

Рис. 3. Схема распределенной сети, включающей три пикосети

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

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

Радиус действия

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

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

Версии Bluetooth и их различия

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

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

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

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

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

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

Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2.0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.

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

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

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

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

Профили Bluetooth

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

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

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

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

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

Профили Bluetooth

A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) - обеспечивает передачу двухканального (стереофонического) аудиопотока от источника сигнала (ПК, плеера, мобильного телефона) к беспроводной стереогарнитуре, акустической системе или иному воспроизводящему устройству. Для сжатия передаваемого потока может использоваться стандартный кодек SBC (Sub Band Codec) либо другой, определенный производителем устройства.

AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - позволяет управлять стандартными функциями телевизоров, систем домашнего кинотеатра и т.д. Устройство с поддержкой профиля AVRCP способно выполнять функции беспроводного пульта ДУ. Может применяться в связке с профилями A2DP или VDPT.

BIP (Basic Imaging Profile) - обеспечивает возможность передачи, приема и просмотра изображений. Например, позволяет передавать цифровые фотографии с цифровой камеры в память мобильного телефона. Предусмотрена возможность изменения размеров и форматов передаваемых изображений с учетом специфики подключенных устройств.

BPP (Basic Printing Profile) - базовый профиль печати, обеспечивающий передачу различных объектов (текстовых сообщений, визитных карточек, изображений и т.п.) для вывода на печатающем устройстве. Например, можно распечатать на принтере текстовое сообщение или фотографию с мобильного телефона. Важной особенностью профиля BPP является то, что на устройстве, с которого производится отправка объекта на печать, не требуется устанавливать специфический драйвер для имеющейся модели принтера.

DUN (Dial-up Networking Profile) - обеспечивает подключение ПК или иного устройства к Интернету посредством мобильного телефона, выполняющего в данном случае функцию внешнего модема.

FAX (Fax Profile) - позволяет использовать внешнее устройство (мобильный телефон или МФУ с факсимильным модулем) для приема и отправки факсимильных сообщений с ПК.

FTP (File Transfer Profile) - обеспечивает передачу файлов, а также доступ к файловой системе подключенного устройства. Стандартный набор команд позволяет осуществлять навигацию по иерархической структуре логического диска подключенного устройства, а также копировать и удалять файлы.

GAVDP (General Audio/Video Distribution Profile) - обеспечивает передачу звукового и видеопотока от источника сигнала к воспроизводящему устройству. Является базовым для профилей A2DP и VDP.

HFP (Hands-Free Profile) - обеспечивает подключение автомобильных устройств hands-free к мобильному телефону для голосовой связи.

HID (Human Interface Device Profile) - описывает протоколы и способы подключения беспроводных устройств ввода (мышей, клавиатур, джойстиков, пультов ДУ и пр.) к ПК. Профиль HID поддерживается в ряде моделей мобильных телефонов и КПК, что позволяет использовать их в качестве беспроводных пультов для управления графическим интерфейсом ОС или отдельными приложениями на ПК.

HSP (Headset Profile) - позволяет подключить беспроводную гарнитуру к мобильному телефону или иному устройству. Помимо передачи звукового потока обеспечивается работа таких функций, как набор номера, ответ на входящий звонок, завершение вызова и регулировка громкости.

OPP (Object Push Profile) - базовый профиль для пересылки объектов (изображений, визитных карточек и т.д.). Например, можно передать список контактов с одного мобильного телефона на другой или фотографию со смартфона на ПК. В отличие от FTP, профиль OPP не обеспечивает доступ к файловой системе подключенного устройства.

PAN (Personal Area Networking Profile) - позволяет объединить два или насколько устройств в локальную сеть. Таким способом можно подключить несколько ПК к одному, имеющему доступ в Интернет. Кроме того, данный профиль обеспечивает удаленный доступ к ПК, выполняющему функции ведущего устройства.

SYNC (Synchronization Profile) - используется в связке с базовым профилем GOEP и осуществляет синхронизацию персональных данных (ежедневника, списка контактов и пр.) между двумя устройствами (например, н астольным ПК и мобильным телефоном).

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

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

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

Что нового в Bluetooth 5.0? Двукратный прирост скорости, возможность шифровать трафик, увеличение радиуса действия на 400% и масса других преимуществ.

Новость о появлении Bluetooth 5.0 промелькнула на страницах медиаресурсов в июне 2016 года, но занятая более важными вещами публика не обратила должного внимания на появление нового технологического стандарта в мире беспроводной связи. Устройств на базе Bluetooth 5.0 на тот момент пока еще не выпустили. В мае 2017, после появления Samsung Galaxy S8 и Xiaomi Mi 6, о новой спецификации заговорили в совсем другом ключе. Ведь Bluetooth 5.0 преподнес потребителям сразу несколько долгожданных преимуществ, о которых мы поговорим в этой статье.

Хорошие новости для разработчиков

Беспроводное сосуществование – запомните этот термин. Скоро он изменит всю структуру беспроводных коммуникаций. Bluetooth Special Interest Group обещает невиданный ранее уровень взаимодействия с другими протоколами связи. Нам даже обещают параллельное и бесконфликтное сосуществование Bluetooth и Wi-Fi.

Спецификация 5.0 предполагает работу 255 октет-пакетами (вместо 31 пакета, как у предыдущей версии) и переход на соседние частоты без потери байт трафика. В переполненном битами и байтами диапазоне 2,4 ГГц станет легче дышать и потребителям, и программистам, и даже операционным системам и чипам.

Разработчики смогут осуществлять тонкие настройки программных продуктов, производители начнут интегрировать модули Bluetooth 5.0 даже в утюги и пылесосы. А операционные системы перестанут перегружать процессоры, пытаясь выстроить работу по упорядочиванию замусоренного трафика. Аналитики утверждают, что с этого и начнется тот самый «интернет вещей», о появлении которого так долго говорили все футурологи.

Что ждать потребителю

Для обычного пользователя Bluetooth-устройств появление спецификации 5.0 интересно двумя моментами. Во-первых, новый стандарт увеличивает скорость обмена файлами в 2 раза. Во-вторых, радиус действия увеличивается в 4 раза.

В цифрах это звучит еще лучше – скорость Bluetooth 5.0 выросла до 2 Мбит/с, а радиус действия увеличивается до 100 метров. Теперь вы сможете слушать треки с высоким качеством звука даже в том случае, если ваш смартфон находится в доме, а вы с беспроводной колонкой или наушниками – на улице.

Кроме того, новый протокол позволяет не только нарастить дальность — Bluetooth 5.0 готов работать не с одним источником, а сразу с несколькими. И энергоемкость у этого процесса будет существенно ниже, чем у предыдущих версий модулей беспроводной связи. Проще говоря, Bluetooth 5.0 будет беречь батарею и смартфона, и мобильной колонки.

Еще одна хорошая новость – возможность шифровать трафик, передаваемый по Bluetooth-каналу. Разработчики и производители уже поговаривают о замене короткого поводка NFC более совершенным протоколом, позволяющим превратить смартфон в полноценную замену банковской карты.

Правда, все эти преимущества пока доступны лишь немногим владельцам мобильных устройств.

Смартфоны с Bluetooth 5.0

Прямо сейчас вы можете купить только три устройства с модулями связи Bluetooth 5.0. Это смартфоны и . Пока новая спецификация реализуется только на флагманах, так что за право пользоваться всеми нововведениями Bluetooth 5.0 вам придется заплатить от 500 до 1000 долларов США.

Во второй половине мая к линейке флагманов Самсунг и Сяоми присоединится – премиум-смартфон, в официальную спецификацию которого вписан новый стандарт беспроводной связи. На этот раз за преимущества Bluetooth 5.0 придется отдать от 650 долларов до 750 евро, в зависимости от места продажи нового смартфона HTC.

К началу лета, спустя примерно год с момента анонса Bluetooth 5.0, на рынке появится – еще один флагман с новой спецификацией беспроводной связи. Ориентировочная стоимость японского устройства составит 800 долларов США.

В отдаленных перспективах аналитики прогнозируют появление пятой спецификации в , Samsung Galaxy Note 8 и новом гуглофоне из линейки Pixel. А вот в дешевых мобильных телефонах Bluetooth 5.0 пропишется еще очень не скоро. Дело в том, что эта спецификация должна поддерживаться чипсетами. Среди недорогих решений такими способностями, к нашему сожалению, пока не обладает ни один процессор.

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

Принцип работы

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

Скачкообразное изменение частоты

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

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

Основные стандарты Bluetooth

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

Преимущества Bluetooth 4.0:

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

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

26.03.2018

«Bluetooth» - это короткое загадочное слово в последнее время нам приходится слышать все чаще и чаще. В нескольких словах, это одна из технологий беспроводных сетей . Но раз «одна из…» - значит, их существует немало. Почему же именно Bluetooth? Действительно, подобные технологии были и раньше, есть и сейчас, но ни одна из них не имела и не имеет такой мощной и всесторонней поддержки - и ни про одну из них столько не говорилось и не говорится. Попробуем разобраться, что это такое.

С другой стороны, устройства непрерывно обмениваются данными по низкочастотным низкочастотным радиочастотам. Радиочастоты легко проходят через стены, а их низкая мощность помогает снизить вероятность помех от других технологий, которые используют радиоволны, например, интернет-маршрутизаторы или пульт телевизора. Что это означает на практике?

Технология помогает подключать и объединять , технология названа в честь датского короля Харальда Балланта или «Голубого зуба» Харальда Дански, который объединил воюющие части Норвегии, Швеции и Дании в 10 веке. Убедитесь, что на вашем мобильном телефоне активировано подключение к Интернету. Обратите внимание, что разные операционные системы могут не поддерживать все типы соединений.

Bluetooth - это технология передачи данных на короткую дистанцию, призванная заменить соединение сотового телефона, мобильного компьютера и других периферийных устройств между собой с помощью проводов на более удобное соединение по радиоканалу. Главная задача - обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между электронных устройств.

Затем вы можете закрыть приложение, так как вам больше не нужно будет работать с вашим устройством. Для использования этого соединения мобильное приложение не требуется, но вы можете его загрузить и использовать для управления своей учетной записью. Убедитесь, что операционная система вашего мобильного телефона поддерживает выбранный тип подключения. Запуск мобильного приложения автоматически установит соединение с устройством. . При необходимости вы можете связаться с вашим агентом или нашим Центром обслуживания клиентов.

Проверьте, выполнены ли все действия.

Загрузите и установите бесплатное мобильное приложение.
Запустите приложение для мобильных устройств и оставьте его.
Убедитесь, что ваш мобильный телефон находится в режиме обнаружения.

Обе технологии соединяют беспроводные устройства, но есть некоторые различия в их возможностях.
Происхождение названия

Дословно Bluetooth переводится с английского как «синий зуб» - что, правда, имеет мало общего с сутью. Наиболее известной версией происхождения этого бредового названия является следующая.

Давно-давно, в 910-940-х годах, в Дании жил король Гаральд Блютус (Haraid Bluetooth), который являлся предводителем викингов и вошел в историю в качестве объединителя скандинавских земель. Именно благодаря ему в те весьма далекие времена Дания и Норвегия слились практически в одно целое.

Новые устройства появляются на рынке, обмениваясь друг с другом по-разному. Некоторые устройства все еще полагаются на «проводное» соединение, в то время как другие направляются на беспроводную связь, что определенно экономит массу неудобств. Кроме того, все в беспроводной связи кажется аккуратным из-за отсутствия кабелей.

Инфракрасная технология используется в течение длительного времени и находится в большом количестве устройств. Для передачи информации между двумя устройствами она использует частоту электромагнитного спектра чуть ниже красного света. Массивное проникновение этого стандарта связано с доступной технологией процесса и простой интеграцией инфракрасного излучения в устройства.

На самом деле его имя - Гаральд Гормс, однако чаще его называли прозвищем, вошедшим в английские летописи как Bluetooth - «Синезубый». На староскандинавском его имя звучало как «Bletand» и не имело ничего общего с синими зубами. А означало оно что-то вроде «чернявый», поскольку Гаральд имел весьма нетипичную для викингов-скандинавов смуглую кожу, черные волосы («bla» в переводе означает «темнокожий») и могучее телосложение (словом «tan» называли высокого хорошо сложенного человека). Вероятно, английские летописцы не захотели ломать язык и придумали королю более простое прозвище.

Однако инфракрасный спектр имеет некоторые недостатки. Прежде всего, есть небольшое расстояние, которое два устройства должны размещать так, чтобы они могли быть подключены. Во-вторых, устройства должны быть обращены друг к другу. Для того, чтобы соединение имело место, пользователь должен направить инфракрасный порт на свой телефон, например, непосредственно против инфракрасного порта устройства, с которым он хочет обмениваться информацией. Именно эти две функции делают инфракрасный порт непригодным для использования в некоторых ситуациях, но если вы хотите перенести файлы со своего телефона на свой ноутбук, он будет выполнять свою работу.

Загадочную историю правления Гаральда потомки почерпнули из древнескандинавских надписей, высеченных на двух камнях, установленных в память об этом короле в городе Jelling (ныне - Дания).

Рождение звезды

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

Однако ограничения также играют определенную роль в определенном смысле. Соблюдение требования о прямой видимости приводит к отсутствию каких-либо помех при передаче информации. Сопряженные устройства имеют право использовать выбранные профили между ними.

После первоначального спаривания во время повторной обработки не требуется. Каждое устройство имеет другой профиль, причем одно устройство имеет несколько профилей. Каждая учетная запись идентифицирует ресурс или информацию, которую может предоставить устройство. Например, у принтера есть профиль печати, но для голосовой связи нет никого.

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

Оба стандарта имеют одинаковую цель - поддерживать связь между устройствами без физического соединения между ними. В любом случае у вас есть смартфон. Тогда вы неизбежно столкнулись с серьезной проблемой. Ниже мы покажем вам, как мы решили эту проблему и только с бюджетом в 20 долларов.

В противном случае это дорого и не стоит. Когда у вас есть все, что вам нужно, вы начинаете с подключения двух устройств друг к другу. Теперь все готово, и вам нужно только начать переход и сохранить маршрут. Нет отображения или больше. Потребители тратят на вашу батарею.

Принципы работы

Bluetooth, образно говоря, представляет собой маленький чип, являющийся высокочастотным (2.402-2.480 ГГц) приемопередатчиком. Он работает в диапазоне ISM (Industry, Science and Medicine; промышленный, научный и медицинский), так как для использования этик частот не требуется лицензия - они свободны для применения по всему миру (исключения составляют Франция и Испания).

Ну, у вас уже есть работоспособное решение для сохранения ваших треков в горах, что экономит ваш аккумулятор и имеет символическую цену. Если ваша статья была полезной, не будьте эгоистичной и делитесь ею со своими друзьями в 🙂. Обычно, как и самые дорогие флаги, они имеют версию 0, но клиенты не особенно интересуются этой информацией.

Может показаться, что развитие этой беспроводной технологии исчезло, но все наоборот. Покупаете ли вы телефон или телефон у любого производителя, он должен подключаться без каких-либо серьезных проблем. Истина заключается в том, что кастинг четырех не принесет никакой пользы в этом конкретном случае. Все необходимые вещи уже имеют три, четыре добавляет поддержку устройств с очень маленькими объемами данных. Типичным примером является разнообразие износостойкости, таких как спортивные трекеры и другие подобные вещи.

Основополагающий принцип построения сетей на базе Bluetooth - метод расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: 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. Причем «понять» друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи - для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Это, безусловно, не включает в себя беспроводную передачу музыки. И поскольку отдельные версии имеют обратную совместимость, более старая версия наушников ничего против. Таким образом, помимо ощущения того, что у них нет лучшего и самого последнего. Мы все еще возвращаемся к низкоэнергетическому стандарту, но теперь настало время продолжить генезис передачи музыки.

Чтобы сделать это не так просто, профили формируют только один из уровней связи, другие - кодеки, которые, в свою очередь, сообщают устройству, как передавать данные. Это похоже на троллинг, но под множеством статей об этих беспроводных технологиях будут сообщения, которые все не имеют ничего общего и только для громких пользователей. И кто серьезно относится к музыке, слушает только через кабель. И лучше всего с позолоченным коннектором!

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая «пикосеть» (Piconet) - совокупность от двух до восьми устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как мастер (главное устройство, по аналогии с сервером), а остальные как slave (управляемые). Мастер синхронизирует частоту и ее изменения для всех остальных slave-устройств его пикосети. Для распознавания любого устройства в сети выделяется уникальный трехразрядный адрес. В случае необходимости любое управляемое устройство в Piconet может стать управляющим, поменявшись ролью со старым лидером. Несколько независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10), между которыми возможен обмен информацией, могут объединяться в так называемую большую сеть Scatternel. Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет главным в одной и подчиняемым в другой. Таким образом, в пределах отдельной Scatternet может быть одновременно связано максимум 71 устройство.

Теоретически этого было бы достаточно для более требовательных слушателей, но практика приносит массу неприятных сюрпризов. Для достижения этой скорости устройство должно иметь хорошее соединение, но у вас нет гарантии, что производитель не будет искусственно ограничивать границу по какой-либо причине. И, вероятно, нет смысла говорить, что если два объединяются, скорость более слабых будет автоматически использоваться.

Его преимуществом является более высокая скорость передачи данных, а также совершенно другая модель сжатия, которая также является потерянной, но благодаря передовой математике гораздо более внимательной. Это важный источник музыки, которую вы слушаете. Он не просто пытается заменить провода, но и наиболее эффективно использовать ресурсы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос, так и данные. Голос идет по трем аудиоканалам, со скоростью 64 Кбит/с в каждом. Скорость передачи данных составляет порядка 720 Кбит/с в асимметричном и 420 Кбит/с в полностью симметричном, или полнодуплексном (двустороннем) режиме.

Технология Bluetooth может работать на сравнительно . Согласно ее спецификациям (версии 1.1 и 1.2) она имеет два класса адаптеров: класс 1 (или класс А) поддерживает связь на расстоянии до 100 м (из-за большой стоимости почти не применяется) и класс 2 (или класс В) надежно работает только в пределах 10 м (наиболее распространен).

Тенденцией последних месяцев и лет является так называемый «Интернет вещей», когда практически все, что вы помните, должно быть связано, если не в Интернете, по крайней мере, с вашим смартфоном. Наиболее уверенно, они знают об этом расширении спортсменов, которые используют его для подключения мониторов сердечного ритма, но почему бы не позволить немного фантазии и не придумать, например, умные ботинки?

Даже здесь разработка не прекратилась, хотя она не двигалась так же быстро, как в других областях. С конца прошлого года также существует спецификация версии 2, которая, в свою очередь, увеличивает скорость и снижает потребности в энергии. Однако производители не имеют большого отношения к их реализации. Узнайте больше. Если какое-либо беспроводное устройство должно быть подключено. По крайней мере одно беспроводное устройство имеет почти пустые батареи.

Новая модификация

В конце 2004 года компания SIG анонсировала спецификацию Bluetooth v2.0+EDR (Enhanced Data Rate - расширенный" протокол передачи данных), которая, по заявлениям разработчиков, увеличивает скорость передачи данных в три раза - до 2,1 Мб/с (достаточно даже для передачи потокового видео). Здесь следует заметить, что речь идет не о принципиально новой концепции, а об усовершенствовании старой, но самое интересное заключается в том, что новая скорость передачи была достигнута не повышением скорости как таковой, а внедрением нового алгоритма сжатия передаваемых пакетов данных. Разработчики утверждают, что новый формат будет совместим с устройствами, поддерживающими более ранние протоколы: 1.1 и 1.2. К тому же так как информация при новом способе передачи запакована больше, чем прежде, то каналы сильно не нагружаются из-за уменьшения размера данных, а это автоматически снижает энергопотребление.

Если вы и Мейс получили беспроводную мышь, клавиатуру или трекпад, эти устройства находятся в паре уже на заводе. Признание других беспроводных устройств может занять до 5 секунд. Возможно, вам придется разбудить беспроводную мышь. В этом случае вам, возможно, придется нажать некоторые из их кнопок, чтобы активировать их снова.

В документации на устройство. На практике, однако, этот предел составляет от трех до четырех устройств, в зависимости от типа используемого оборудования. Устройства с интенсивным использованием данных могут уменьшить максимальное количество устройств, которые могут быть активны за один раз. С того времени, однако, он уже прошел в эту пятницу, и поэтому сегодня в вашем любимом дистрибутиве вы найдете все, что вам нужно. Это устанавливается в системной части панели при ее запуске. Если его значок серый, связи нет.

Ну а теперь перейдем от теории к практике. Итак, для тестирования возьмем несколько компьютерных Bluetooth-адаптеров от разных производителей (какие именно, значения не имеет, поскольку все устройства вели себя одинаково, и если в каком-то испытании сдавал один, то же самое происходило и с остальными), работающих по новой версии 2.0, и, соответственно, мобильный телефон. Не будем мучить вас многочисленными показателями и цифрами, а скажем лишь, что воочию наблюдать трехкратное увеличение скорости, как это было обещано, нам не удалось - максимальное отмеченное значение при самых благоприятных условиях составило около 1,9 Кбит/с, что все равно не дотягивает до эталонной цифры. Подводя итог, можно точно говорить о двукратном увеличении скорости по сравнению с предыдущими версиями. Также в ходе тестирования замечена очень важная деталь - процедура начального обнаружения и восстановления сервиса предварительно спаренных устройств стала происходить значительно быстрее, что можно записать в плюсы. Таким образом, Bluetooth v2.0+EDR действительно лучше своих младших собратьев, однако, как это всегда бывает, не настолько, как хотелось бы. Но это и к лучшему, ведь раз можно улучшать - значит, есть куда стремиться.

История создания и развития

Если вы щелкнете правой кнопкой мыши на панели задач, появится ясное, интуитивное меню. Если все должно быть, оно должно появиться. Это будет полезно позже. Мы проверим, какие услуги предлагает наш телефон. На данный момент все готово к подключению к Интернету.

Что такое модуль Bluetooth

Первое сопряжение вашего компьютера и телефона требует сопряжения. Просто выберите файл на своем диске, перетащите его в окно очереди и нажмите кнопку «Отправить». Ваш телефон спросит вас, хотите ли вы принять фотографии и передать их после их утверждения. Он работает отлично надежно.

Вопросы безопасности

Несмотря на то что технология Bluetooth разрабатывалась с учетом того, что передаваемая информация, как правило, является очень ценной, все же существует большая угроза безопасности пользователей «синего зуба». Конечно, протокол Bluetooth использует очень сложную и запутанную систему шифрования передаваемых данных, которая дополняется изложенной в спецификации стандарта многоуровневой схемой, каждая ступенька в которой усилена алгоритмами предыдущей. Поэтому создается псевдоощущение полной многоуровневой защиты. К несчастью, технология не идеальна. На вопрос «в чем именно?» придется приводить множество непонятных никому, кроме специалистов, ненужных формул, чего, по понятным причинам, мы не будем делать, однако все же дадим несколько рекомендаций, существенно уменьшающих риск оказаться жертвой какого-либо хакера или того, кто просто захотел поиграться, похитив вашу информацию.

После передачи изображение появляется в предварительном просмотре, вы выбираете место хранения, и файл передается на компьютер. Для синхронизации контактов существует несколько программ. Затем просто нажмите кнопку «Синхронизация», и начнется синхронизация.

Некоторые из них предназначены для конкретных типов телефонов, другие более или менее универсальны. Возможно ли использовать некоторые преимущества нового стандарта, если аксессуары еще не имеют его? Последний стандарт сочетается с тремя улучшенными функциями. В частности, он может похвастаться лучшей досягаемостью, более высокой скоростью передачи и возможностью передачи большего количества данных в одно «сообщение».

Для начала следует использовать длинные PIN-коды для аутентификации (максимальная длина, поддерживаемая стандартом, - 16 символов), желательно составленные из различных цифр и букв латинского алфавита, что поможет до минимума снизить вероятность банального угадывания кода за короткое время. Еще нужно учитывать, что момент установки связи, то есть когда происходит взаимное обнаружение устройств и их спаривание, является самым уязвимым, поэтому не стоит проводить эту процедуру в местах, где могут быть злоумышленники (к таковым относятся большие торговые центры, рынки, публичный транспорт, многолюдные улицы). По мните, что более или менее безопасным является радиус, который хотя бы в два раза превышает указанное в специфи кациях максимально допустимое расстояние для этого типа устройств - иначе и ключ инициализации, и комбинированные ключи будут находиться в полном распоряжении у «нечистого на руку» «синезубиста». И наконец, там, где есть опасность, не стоит пренебрегать возможностью дополнительного шифрования трафика, предусмотренною в стандарте в виде соответствующих опций.

Давайте посмотрим на новости немного подробнее. Однако важно отметить, что это только теоретические скорости, измеренные в лаборатории в идеальных условиях. Например, когда вы хотите прослушать ту же песню, что и на вашем телефоне, вы тоже можете это сделать.

Класс 3 работает в пределах 1 метра, класс 2 наиболее часто используется на мобильных устройствах, что соответствует максимум 10 метрам между смартфонами или другими карманными компьютерами. Последний класс, а также класс с наибольшим охватом отмечен номером 1, предназначенным в первую очередь для промышленной сферы. Чем ниже номер класса, тем более энергоемкой будет передача.

Варианты применения

Вы можете применять технологию Bluetooth для следующих целей:

Для автоматической синхронизации настольного, переносного ПК и мобильного телефона. 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. Представьте себе, что босс изменил ваш план мероприятий, в то время как вы находитесь в поездке. Офисный ПК посылает изменения на ваш сотовый телефон, который автоматически соединяется с ноутбуком и передает модифицированное расписание;

Для соединения между собой всех периферийных устройств. Беспроводное соединение настольного ПК или ноутбука с принтером, сканером и локальной вычислительной сетью. Особенно усиливает ощущение «свободы» беспроводное соединение мыши и клавиатуры с персональным компьютером;

Для использования автомобильного комплекта hands-free. Сотовый телефон остается в кармане, a handsfree соединяется с ним посредством беспроводной связи. Отдавая речевые команды, вы набираете номер и говорите по телефону;

Для передачи фотографий и видеоклипов из любой точки. Цифровая камера соединяется с мобильным телефоном (без проводов), а вы добавляете комментарии посредством клавиатуры на телефоне или ноутбуке. Фото и текст отправляются адресату;

Для соединения всех участников мгновенного обмена информацией. Находясь на встрече или конференции, можно быстро обсудить интересующий вопрос со всеми ее участниками Кроме того, теперь вы можете дистанционно выполнять функции управления, например включить проектор;

Для использования портативного ПК в качестве спикерфона. Соединив беспроводный головной телефон (headset) с ноутбуком, можно использовать его в офисе, автомобиле или дома.

Все это лишь малая часть того, где может применяться Bluetooth. Сейчас уже появляются такие экзотичные варианты, как встраивание модулей, работающих на этой технологии, в принтеры, карты памяти и т. д.

Перспективы

Уже в скором времени Bluetooth, помимо мобильных телефонов, смартфонов и КПК, будет встраиваться в различные бытовые приборы. Только представьте себе: холодильник, телевизор, пылесос, «микроволновка» и многая другая техника управляются с вашего «мобильника» так же, как и с универсального пульта . Кроме того, уже ведутся разработки альтернативных решений , которые могут составить серьезную конкуренцию «синему зубу» и даже в какой-то мере превзойти эту технологию.

Современные пользователи мобильных и не только устройств окружены динамично развивающимися новинками технологического мира. Невероятную популярность сегодня обрели средства связи и коммуникации, и самой популярной в мире, на сегодняшний день, является Bluetooth. При этом, массовое ее распространение вовсе не означает всеобщую осознанность пользователей, что это такое и как максимально полезно использовать потенциал данной функции, которая позволяет использовать беспроводную гарнитуру для разных целей, осуществлять обмен файлами и даже воспроизводить музыку. Bluetooth переводится как «синезубый» и название технологии имеет «исторические» корни. Синезубым звали датского короля Харольда I за его потемневший передний зуб, а прославился правитель за умелое объединение нескольких серьезно враждующих племен Дании. Современный Bluetooth также умеет объединять, вот только не племена, а протоколы связи в единый универсальный стандарт.

ЧТО ТАКОЕ ТЕХНОЛОГИЯ BLUETOOTH

Блютуз можно использовать не только для обмена данных между одинаковыми устройствами, это могут быть связки: смартфон-смартфон, ПК-смартфон, ноутбук-смартфон и наоборот. Благодаря данному радиомодулю можно передавать все что угодно: фотографии, видеоролики, музыкальные треки, текстовые файлы. Особо ценно использование Bluetooth для передачи сигнала при использовании беспроводных наушников .

Блютуз как устройство являет собой очень маленький чип, который, несмотря на свои совсем невпечатляющие габариты способен передавать информацию начиная от 1 м и вплоть до 100 м. Существует несколько версий данной технологии – 1.0, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1, 3.0, 4.0, 4.1. Самым распространенным вариантом является версия 3.0, существенно модифицированная технология по сравнению со своими предшественниками, которую смело сравнивают по скорости передачи (до 24 Мбит/с) с Wi-Fi. Все уважающие себя компании-производители, в том числе Highscreen, оснащают свои устройства Блютуз 3.0. Усовершенствованные версии 4.0 и 4.1 с минимальным потреблением электроэнергии, быстрым соединением и увеличенным диапазоном до 100 м можно встретить в флагманских моделях мобильных устройств Хайскрин и других серьезных производителей.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ НА ПРАКТИКЕ

Понимая в теории, что такое Bluetooth, как использовать технологию полноценно, получая от нее максимум пользы, рассмотрим ниже.

Когда мобильные устройства и стационарное электронное оборудование получило реальную возможность беспроводной связи, вопрос важности кабелей решился сам собой. Соединение устройств по Bluetooth выполняется через радиоканал связи с постоянно изменяющейся высокой частотой, что позволяет любым устройствам обмениваться данными.

Первыми преимущества Блютуз в полной мере оценили пользователи ПК и ноутбуков: когда стационарное устройство соединено с мышью через Блютуз, последняя перемещает курсор на экране без провода при помощи радиоканала. По-настоящему радует пользователей возможность использование Bluetooth для соединения беспроводных наушников с мобильным устройством для разговора или прослушивания мобильных треков по аналогичному принципу. Это очень удобно для водителей авто, когда можно разговаривать, не держа смартфон в руке.

КАК BLUETOOTH РАБОТАЕТ В СМАРТФОНАХ

Также, как и на любых других электронных устройствах. Чтобы передать, к примеру, фотографию необходимо придерживаться следующей схемы: открываем приложение «Галерея», выбираем снимок, кликаем на него. В открывшемся окне в представленном меню действий выбираем «Отправить», в списке возможных вариантов кликаем на «Bluetooth»-«Выбор устройства Bluetooth» и подтверждаем соединение. Случается, что одно из устройств «невидимо» для другого. Чтобы включить видимость, необходимо легким удержанием на иконке Bluetooth вызвать меню и переместить ползунок напротив опции «Видимость».

По аналогичному принципу осуществляется передача файлов между ПК и смартфоном, планшетом и смартфоном, ноутбуком и смартфоном в произвольном порядке. Непреложное правило: модуль Блютуз должен быть включен на обоих устройствах. Чтобы отправить со стационарного устройства на мобильный телефон файл через Блютуз, необходимо в его контекстном меню выбрать соответствующий пункт, который может быть в наличии не всегда. Если вы столкнулись с такой ситуацией необходимо включить данную функцию через «Панель управления». Как это выполнить вы можете посмотреть здесь http://highscreen.ru/articles/Bluetooth-what-is-it/ .

ПРО БЕЗОПАСНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ BLUETOOTH

В вопросе что такое Bluetooth, как использовать его возможности максимально эффективно, важно позаботится о безопасном его использовании, т.к. возможны риски несанкционированного доступа к данным компьютера, ноутбука, смартфона и т.д. Особенно остро встает вопрос, когда Блютуз используется в общественных местах с большим скоплением людей. И если в этот момент где-то в непосредственной близости находится злоумышленник, который целенаправленно настроен на то, чтобы украсть ваши личные данные, дело может закончится плохо. Обладая определенными «навыками» через мобильное устройство можно завладеть паролями к банковским картам , конфиденциальной информацией пользователей и т.д.

О МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ BLUETOOTH

Для общения

Самый распространенный способ эксплуатации Блютуз для разговоров при помощи гарнитуры. Это позволяет освободить руки в процессе общения, т.к. гарнитура прикрепляется к уху, а смартфон Андроид может лежать отдельно в одежде или салоне авто. Преимущество использования Bluetooth-гарнитуры по достоинству оценили автолюбители, приверженцы активного образа жизни, деловые и очень занятые люди.

Для работы

Когда необходимо постоянно иметь доступ к своему ПК или ноутбуку. Достаточно всего лишь выполнить сопряжение устройств и в настройках стационарного компьютера включить «Подключения удаленного доступа к сети». Блютуз позволяет свободно передавать с одного устройства на другое различные файлы, синхронизировать контакты и органайзеры, создавать копии важных файлов, совершать обмен электронными визитками и массу полезных действий.

Для развлечений

Имея смартфон на Андроиде с функцией Блютуз у вас есть прекрасная возможность использовать телефон как пульт дистанционного управления ПК или ноутбуком. Для этого необходимо скачать специализированное приложение, к примеру, Bluetooth Remote Control или anyRemoote, в его настройках указать, для каких программ девайс будет выполнять роль пульта: видеопроигрывателя, аудиопроигрывателя, программа для просмотра изображений и т.д., после чего ваш смартфон превратиться в пульт.

Еще одна приятная возможность, которую Bluetooth дарит своему пользователю – это прослушивание музыки без проводов, что безусловно убережет нервы от постоянного их распутывания и неизбежно расшатанного со временем музыкального разъема. Для прослушивания музыки необходимо скачать любое доступное в Плей Маркете для этих целей приложение, выполнить сопряжение гарнитуры и смартфона, включить приложение и наслаждаться любимыми треками, т.к. всю работу будет выполнять утилита.

Bluetooth 5.0 стал реальностью. По сравнению с Bluetooth 4.0 новая версия имеет вдвое большую пропускную способность, увеличенную в четыре раза дальность действия и целый ряд других улучшений. Рассмотрим преимущества Bluetooth 5.0 над предшественниками, в том числе на примере процессора CC2640R2F от Texas Instruments .

Популярность версии протокола Bluetooth 4, а также некоторые его ограничения стали причинами для создания следующей спецификации Bluetooth 5. Разработчики ставили перед собой целый ряд целей: расширение радиуса действия, рост пропускной способности при рассылке широковещательных пакетов, улучшение помехозащищенности и так далее.

Теперь, когда стали появляться первые устройства с Bluetooth 5, у пользователей и разработчиков справедливо возникают вопросы: какие из заявленных ранее обещаний воплотились в реальность? Насколько выросли радиус действия и скорость передачи данных? Как это отразилось на уровне потребления? Каким образом изменился подход к формированию широковещательных пакетов? Какие были сделаны усовершенствования, направленные на рост помехозащищенности? И, конечно, главный вопрос — существует ли обратная совместимость между Bluetooth 5 и Bluetooth 4? Ответим на эти и некоторые другие вопросы и рассмотрим основные преимущества Bluetooth 5.0 перед предшественниками, в том числе – на примере реального процессора с поддержкой Bluetooth 5.0 производства компании Texas Instruments .

Начнем обзор Bluetooth 5.0 с ответа на самый часто задаваемый вопрос об обратной совместимости с Bluetooth 4.x

Обеспечивает ли Bluetooth 5.0 обратную совместимость с Bluetooth 4.x?

Да, обеспечивает . Bluetooth 5 перенял большинство особенностей и расширений Bluetooth 4.1 и 4.2. Например, устройства Bluetooth 5 сохраняют все улучшения Bluetooth 4.2 в области повышения защищенности данных и поддерживают расширение LE Data Length Extension. Стоит напомнить, что благодаря LE Data Length Extension начиная с Bluetooth 4.2 размер пакета данных (packet data unit, PDU) при установленном соединении может быть увеличен с 27 до 251 байта, что позволяет поднять скорость обмена данными в 2,5 раза.

Из-за большого количества различий между версиями протокола сохраняется традиционный механизм согласования параметров между устройствами при установлении соединений. Это значит, что перед тем как начать обмениваться данными, устройства «знакомятся» и определяют максимальную частоту передачи данных, длину сообщений и так далее. При этом по умолчанию используются параметры Bluetooth 4.0. Переход к параметрам Bluetooth 5 происходит только если в процессе согласования оказывается, что оба устройства поддерживают более позднюю версию протокола.

Говоря об инструментах, которые уже сейчас доступны для разработчиков, стоит отметить новый процессор CC2640R2F и бесплатный стек BLE5-Stack от Texas Instruments. К радости разработчиков, BLE5-Stack основан на предыдущей версии BLE-Stack, и изменения в его использовании коснулись только новых особенностей Bluetooth 5.0.

Как увеличилась скорость передачи данных в Bluetooth 5?

Bluetooth 5 использует беспроводное соединение с физической скоростью передачи данных до 2 Мбит/с, что в два раза выше, чем у Bluetooth 4.х . Здесь стоит отметить, что эффективная скорость обмена данными зависит не только от физической пропускной способности канала передачи, но и от соотношения служебной и полезной информации в пакете, а также от сопутствующих «накладных» расходов, например, потери времени между пакетами (таблица 1).

Таблица 1. Скорость обмена данными для различных версий Bluetooth

В версиях Bluetooth 4.0 и 4.1 физическая пропускная способность канала составляла 1 Мбит/с, что при длине пакета данных PDU в 27 байт позволяло достигать скорости обмена до 305 кбит/с. В версии Bluetooth 4.2 появилось расширение LE Data Length Extension. Благодаря ему после установления соединения между устройствами появлялась возможность увеличить длину пакета до 251 байта, что приводило к росту скорости обмена данными в 2,5 раза – до 780 кбит/с.

В версии Bluetooth 5 сохранилась поддержка LE Data Length Extension, что совместно с ростом физической пропускной способности до 2 Мбит/с позволяет достигать скорости обмена данными до 1,4 Мбит/с.

Как показывает практика, такое ускорение передачи данных не является пределом. Например, беспроводной микроконтроллер CC2640R2F способен работать со скоростями вплоть до 5 Мбит/с.

Стоит сказать и о распространенном заблуждении, что рост пропускной способности до 2 Мбит/с был достигнут за счет сокращения радиуса действия. Конечно, физически микросхема приемопередатчика (PHY) при работе с частотой 2 Мбит/с имеет на 5 дБм меньшую чувствительность, чем при работе с частотой 1 Мбит/с. Однако кроме чувствительности есть и другие факторы, которые способствуют увеличению радиуса действия, например, переход к кодированию данных. По этой причине при прочих равных условиях Bluetooth 5 оказывается более надежным и имеет больший радиус действия по сравнению с Bluetooth 4.0. Подробно об этом рассказывается в одном из следующих разделов статьи.

Как активировать высокоскоростной режим передачи данных в Bluetooth 5?

При установлении соединения между двумя устройствами Bluetooth изначально используются настройки Bluetooth 4.0 . Это значит, что на первом этапе устройства обмениваются данными на скорости 1 Мбит/с. После установления соединения мастер с поддержкой Bluetooth 5.0 может начать процедуру PHY Update Procedure, цель которой — установление максимальной скорости 2 Мбит/с. Эта операция будет успешной, только если ведомый также поддерживает Bluetooth 5.0. В противном случае скорость остается на уровне 1 Мбит/с.

Для разработчиков, ранее использовавших BLE-Stack от Texas Instruments, хорошей новостью станет то, что для выполнения приведенной процедуры в новом стеке BLE5-Stack выделена одна единственная функция HCI_LE_SetDefaultPhyCmd(). Таким образом при переходе на Bluetooth 5.0 у пользователей продуктов TI первоначальная инициализация не вызовет проблем. Также для разработчиков будет полезен пример, выложенный на портале GitHub , который позволяет оценить работу двух микроконтроллеров CC2640R2F, работающих в составе CC2640R2 LaunchPads в режимах High Speed и Long Range.

Как увеличился радиус действия Bluetooth 5?

В спецификации Bluetooth 5.0 говорится об увеличении радиуса действия в четыре раза по сравнению с Bluetooth 4.0. Это достаточно тонкий вопрос, на котором стоит остановиться подробнее.

Во-первых, понятие «в четыре раза» является относительным и не привязывается к конкретному радиусу действия в метрах или километрах. Дело в том, что дальность радиопередачи сильно зависит от целого ряда факторов: состояния окружающей среды, уровня помех, числа одновременно передающих устройств и так далее. В итоге ни один производитель, а также и сам разработчик стандарта Bluetooth SIG, конкретных значений не приводит. Увеличение радиуса действия оценивается в сравнении с Bluetooth 4.0.

Для дальнейшего анализа необходимо выполнить некоторые математические расчеты и оценить бюджет мощности радиоканала . При использовании логарифмических значений бюджет радиоканала (дБ) равен разности мощности передатчика (дБм) и чувствительности приемника (дБм):

Бюджет радиоканала = мощность T X (дБм) – чувствительность R X (дБм)

Для Bluetooth 4.0 стандартная чувствительность приемника составляет -93 дБм. Если полагать мощность передатчика 0 дБм, то бюджет составляет 93 дБ.

Увеличение радиуса действия в четыре раза потребует увеличения бюджета на 12 дБ, что дает значение 105 дБ. Как же предполагается достигать этого значения? Есть два пути:

увеличение мощности передатчиков;
увеличение чувствительности приемников.

Если идти по первому пути и увеличивать мощность передатчика, это неизбежно вызовет рост потребления. Например, для CC2640R2F переход на выходную мощность 5 дБм приводит к росту тока потребления до 9 мА (рисунок 1). При мощности 10 дБм ток увеличится до 20 мА. Такой подход не выглядит привлекательным для большинства беспроводных устройств с батарейным питанием и не всегда подходит для IoT, а ведь именно на эту область в первую очередь и ориентировался Bluetooth 5.0. По этой причине второе решение выглядит более предпочтительным.

Для увеличения чувствительности приемника предлагается два способа:

снижение скорости передачи;
использование кодирования данных Coded PHY.

Уменьшение скорости передачи данных в восемь раз теоретически повышает чувствительность приемника на 9 дБ. Таким образом до заветного значения не хватает всего 3 дБ.

Необходимые 3 дБ удается получить с помощью дополнительного кодирования Coded PHY. Ранее в версиях Bluetooth 4.х кодирование битов было однозначным 1:1. Это значит, что поток данных напрямую направлялся на дифференциальный демодулятор. В Bluetooth 5.0 при использовании Coded PHY существует два дополнительных формата передачи:

с кодированием 1:2, при котором каждому биту данных ставятся в соответствие два бита в потоке радиоданных. Например, логическая «1» представляется как последовательность «10». При этом физическая скорость остается равной 1 Мбит/с, а реальная скорость передачи данных падает до 500 кбит/с.
С кодированием 1:4. Например, логическая «1» представляется последовательностью «1100». Скорость передачи данных при этом уменьшается до 125 кбит/с.

Описанный подход называется Forward Error Correction (FEC) и позволяет обнаруживать и исправлять ошибки на приемной стороне, а не запрашивать повторную передачу пакетов, как это было в Bluetooth 4.0.

На бумаге все выглядит неплохо. Остается только выяснить, насколько эти теоретические выкладки соответствуют реальности. В качестве примера возьмем все тот же микроконтроллер CC2640R2F. Благодаря различным улучшениям и новым режимам модуляции Bluetooth 5.0, приемопередатчик этого процессора имеет чувствительность -97 дБм при скорости обмена 1 Мбит/с и -103 дБм при использовании Coded PHY и скорости обмена 125 кбит/с. Таким образом в последнем случае до уровня 105 дБ не хватает всего 2 дБм.

Для оценки радиуса действия CC2640R2F инженеры из Texas Instruments провели полевой эксперимент в городе Осло. При этом с точки зрения уровня шумов окружающую среду в данном опыте нельзя назвать «дружелюбной», так как в непосредственной близости находилась деловая часть города.

Для получения бюджета мощности больше 105 дБ было решено увеличить мощность передатчика до 5 дБм. Это позволило достичь внушительного итогового значения в 108 дБм (рисунок 2). При выполнении эксперимента дальность действия составила 1,6 км, что является весьма впечатляющим результатом, особенно – если учесть минимальный уровень потребления радиопередатчиков.

Как изменился подход к широковещательным сообщениям Bluetooth 5?

Ранее в Bluetooth 4.x для установления соединений между устройствами использовалось три выделенных канала данных (37, 38, 39). С их помощью устройства находили друг друга и обменивались служебной информацией. По ним же можно было передавать широковещательные пакеты данных. Такой подход имеет недостатки:

при большом количестве активных передатчиков эти каналы можно попросту перегрузить;
все больше устройств использует широковещательные посылки без установления соединения «точка-точка». Это особенно важно для интернета вещей IoT;
новая система кодирования Coded PHY потребует в восемь раз больше времени на установление соединения, что дополнительно будет нагружать широковещательные каналы.

Чтобы решить эти проблемы в Bluetooth 5.0, было решено перейти к схеме, при которой данные передаются по всем 37 каналам данных, а служебные каналы 37, 38, 39 используются для передачи указателей. Указатель отсылает к тому каналу, по которому будет производиться передача широковещательного сообщения. При этом данные передаются всего лишь один раз. В итоге удается значительно разгрузить служебные каналы и устранить это узкое место.

Также стоит отметить, что теперь длина данных широковещательного пакета может достигать 255 байт вместо 6…37 байт PDU в Bluetooth 4.x. Это чрезвычайно важно для приложений IoT, так как позволяет минимизировать накладные расходы на передачу и обойтись без установления соединений, а значит и сократить уровень потребления.

Поддерживает ли Bluetooth 5 Mesh-сети?

Решения от Texas Instruments для Bluetooth 5

Одним из самых первых микроконтроллеров с Bluetooth 5.0 стал высокопроизводительный процессор CC2640R2F производства компании Texas Instruments.

CC2640R2F построен на базе современного 32-битного ядра ARM Cortex-M3 с рабочей частотой до 48 МГц. Работой радиопередатчика управляет второе 32-битное ядро ARM Cortex-M0 (рисунок 3). Кроме того, CC2640R2F отличается богатой цифровой и аналоговой периферией.

Достоинством микроконтроллера CC2640R2F также является малый уровень потребления (таблица 2). Это относится ко всем режимам работы. Например, в активном режиме при приеме данных по радиоканалу потребление составляет 5,9 мА, а при передаче – 6,1 мА (0 дБм) или 9,1 мА (5 дБм). При переходе в спящий режим питающий ток и вовсе падает до 1 мкА.

Сочетание трех таких важных качеств как поддержка Bluetooth 5.0, малое потребление и высокая пиковая производительность делает CC2640R2F весьма интересным решением для интернета вещей. При этом с помощью данного микроконтроллера можно создавать весь спектр IoT-устройств: автономные датчики, работающие несколько лет от одной батарейки , мосты между дополнительным управляющим процессором и каналом Bluetooth 5.0, сложные приложения, требующие высокой вычислительной мощности.

Таблица 2. Потребление беспроводного микроконтроллера CC 2640 R 2 F с поддержкой Bluetooth 5

Режим работы	Параметр	Значение (при Vcc = 3 В)
Активные вычисления	мкА/МГц ARM® Cortex®-M3	61 мкА/МГц
	Coremark/мА	48,5
	Coremark при частоте 48 МГц	142
Радиообмен	Пиковый ток при приеме, мА	5,9
Радиообмен	Пиковый ток при передаче, мА	6,1
Режим сна	Контроллер датчиков, мкА/МГц	8,2
Режим сна	Режим Sleep mode с включенным RTC и сохранением памяти, мА	1

Для быстрого начала работы с CC2640R2F компания Texas Instruments подготовила традиционный отладочный набор (рисунок 4). С помощью пары таких устройств можно оценить быстродействие и дальность радиопередачи по Bluetooth 5.0. Для этого можно воспользоваться готовыми примерами или создать собственное приложение на базе бесплатного протокола BLE 5 stack 1.0 (www.ti.com/ble).

Заключение

Новая версия протокола Bluetooth 5.0 ориентирована на максимальное соответствие потребностям Интернета вещей (IoT). По сравнению с версией Bluetooth 4.0, она имеет целый ряд качественных улучшений:

скорость передачи данных увеличилась в два раза и достигла 2 Мбит/с;
дальность передачи возросла в четыре раза за счет кодирования данных Coded PHY и Forward Error Correction (FEC);
пропускная способность широковещательных сообщений выросла в 8 раз.

Кроме того, Bluetooth 5.0 обеспечивает обратную совместимость с устройствами Bluetooth 4.x, а также поддерживает большинство расширений поздних версий протокола.

Оценить возможности Bluetooth 5.0 можно уже сейчас с помощью инструментов производства Texas Instruments. Компания выпускает высокопроизводительный и малопотребляющий микроконтроллер CC2640R2F, предоставляет бесплатный стек BLE 5 stack 1.0 и множество готовых примеров для отладочного набора LAUNCHXL-CC2640R2.