ارائه سومین نسخه از بلوتوث تا ۱۰ روز دیگر
در دنیای امروز که دیگر گوشی های موبایل بخشی از زندگی تقریبا تمامی افراد یک جامعه شده است ، پل ارتباطی معروفی با نام بلوتوث به یکی از مشهورترین ابزارهای ارتباطی میان افراد تبدیل شده است. در هر جایی که بنگریم حتما سیستمی که از بلوتوث پشتیبانی کند وجود خواهد داشت. نمونه بسیار بارز این پل ارتباطی استفاده آن در گوشی های تلفن همراه است. اما جالب است که ابتدا تاریخچه و مطالبی کوتاه در مورد بلوتوث بدانیم .
تاریخچه و ریشه‌شناسی
بلوتوث از نام پادشاه «هارلد بلاتاند دوم» دانمارکی (Harold Bluetooth Blatant) در قرن ۱۰ برگرفته شده‌است. او کسی بود که دیپلماسی را از جنگ به سمت گفت‌و‌گو سوق داد. مخترعان فناوری بلوتوث فکر می‌کردند این نام مناسب برای فناوری آن‌هاست که به وسایل مختلف اجازه می‌دهد نوعی گفت‌و‌گو با هم داشته باشند.در سال ۱۹۹۸ شرکت ال‌ام‌اریکسون علاقه‌مند شد گوشی تلفن‌های همراه تولیدی او بتوانند بصورت بی سیم به وسیله‌های دیگر (مانند رایانه‌های جیبی) وصل شوند. اریکسون و چهار شرکت دیگر ( آی بی ام، اینتل، نوکیا، سونی‌اریکسون و توشیبا) یک کنسرسیوم (اس‌آی‌جی) تشکیل دادند تا استانداردی بی سیم برای اتصال ابزارهای مخابراتی/رایانه‌ای و ابزارهای جانبی آنها طراحی کنند که دامنهٔ کوتاه، توان مصرفی پایین و قیمتی ارزان داشته باشد. استاندارد بلوتوث اولین بار توسط اریکسون توسعه و گسترش یافت و بعدها به‌وسیلهٔ گروه اس‌آی‌جی که در ۲۰ می ۱۹۹۹ تشکیل شد.
کاربردها
۱. ایجاد یک شبکه بیسیم برای رایانه‌های رومیزی با پهنای باند کوچک
۲. تجهیزاتی مثل صدابَر (میکروفون)، صفحه کلید، موشواره و چاپگر
۳. شبکه بیسیم لن (بلوتوث فروش زیادی در تلفن‌های سلولی داشته‌است که آنها را قادر به ایجاد ارتباط بین رایانه‌ها و پی‌دی‌ای‌ها و هندز‌فری‌ها و دیگر دستگاه‌ها، می‌کند و به این ترتیب یک شبکه بیسیم لن را ایجاد می‌کنند.)
۴. انتقال فایل‌ها (مثل فایل تصویری، صوتی و غیره) بین گوشی‌های موبایل و پی‌دی‌ای‌ها و رایانه‌ها از راه اوبکس
۵. هندست بلوتوث برای گوشی موبایل و اسمارت‌فون‌ها
۶. دستگاه‌های اندازه‌گیری و تست
۷. ابزارهای پزشکی
۸. گیرنده‌های جی‌پی‌اس
۹. اتومبیل و استفاده به‌عنوان هندزفری تلفن در آن
۱۰. کنترل از راه دور تلویزیون به جای اینفرارد
۱۱. وسایل کمک شنوایی
۱۲. پلی‌استیشن ۳ و Nintendo Revolution از بلوتوث برای اهرم کنترل خود استفاده خواهند کرد.
و…
اطلاعات فنی
نحوه کارکرد
اطمینان از عدم تداخل دستگاه‌های مختلف با یکدیگر یکی از مهم ترین اهداف طراحان این فناوری بوده‌است. یکی از روش‌هایی که دستگاه‌های بلوتوث با استفاده از آن از تداخل با دیگر سیستم‌ها جلوگیری می‌کنند، ارسال سیگنال‌های بسیار ضعیف (حدود یک میلی وات) می‌باشد. این درحالیست که قوی ترین تلفن‌های همراه قابلیت ارسال سیگنال‌های سه واتی را دارند. همین قدرت پایین، برد یک دستگاه بلوتوث را به ۱۰ متر کاهش می‌دهد و متقابلاً احتمال تداخل با دیگر دستگاه‌ها را نیز کمتر می‌کند. با وجود قدرت پایین سیگنال در ارتباط بلوتوث، نیازی به خط دید مستقیم بین دو دستگاه وجود ندارد. سیگنال‌های بلوتوث از وسایل و حتی دیوار نیز عبور کرده و امکان کنترل دستگاه‌های مختلف در اتاق های مجزا را با استفاده از این استاندارد فراهم می‌کنند.
با استفاده از بلوتوث می توان ۸ دستگاه را به طور همزمان به هم متصل کرد. علی‌رغم اینکه همهٔ دستگاه ها در شعاع ۱۰ متری یکدیگر قرار دارند هیچ گونه تداخلی در ارتباط بینشان پیش نمی آید. این بدان دلیل است که بلوتوث با استفاده از تکنیکی با عنوان پرش بسامدها (FHSS) امکان استفادهٔ همزمان از یک بسامد مشخص را در بیش از یک دستگاه غیرممکن می سازد. در این تکنیک بلوتوث طیف بسامدی آی‌اس‌ام را به ۷۹ بسامد مجزا تقسیم کرده و دستگاه مورد نظر بر مبنای معیارهای خاص در هر لحظه به صورت تصادفی یکی از این بسامدها را انتخاب کرده و استفاده می‌کند. در ارتباطات بلوتوث دستگاه فرستنده در هر ثانیه ۱۶۰۰ بار بسامد عوض می کند. بدین ترتیب تعداد دستگاه‌های بیشتری می‌توانند از طیف رادیویی استفاده کنند و امکان تداخل بین آنها هم کاهش می‌یابد.
وقتی دستگاه‌های بلوتوث در فاصلهٔ مجاز از هم قرار می‌گیرند یک شبکه ایجاد می‌کنند. شبکه‌ای که توسط سیستم‌های بلوتوث ایجاد می‌شود شبکهٔ شخصی (پن) نامیده می‌شود که ممکن است فضای یک اتاق یا خانه را در بر بگیرد یا این که فاصلهٔ بین تلفن همراه و هندزفری آن که به گوشتان وصل است را شامل شود.
مشخصات فنی
بلوتوث یک سیستم رادیویی برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه (۱۰ سانتی متر ۱۰ متر و ۱۰۰ متر) که معمولاً در یک ریزتراشه ارزان پیاده‌سازی می‌گردد.
بلوتوث به دستگاه‌های دیجیتال اجازه می‌دهد که با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعات را با نرخ مناسبی منتقل کنند. به شرطی که در برد رادیویی هم قرار گرفته باشند. برد رادیویی این فناوری از مرتبهٔ ابعاد یک اتاق بوده و در رده‌های پرتوان حداکثر به ۱۰۰ متر می‌رسد. این برد به کلاس (رده) توان محصول بستگی دارد.
سه ردهٔ توان برای محصولات این فناوری وجود دارد :
رده ۱: ۱۰۰ متر ۱۰۰mW ~۲۰dBm
رده ۲: ۱۰ متر ۲٫۵mW ~۴dBm
رده ۳: ۱ متر ۱mW ~۰dBm
یک دستگاه بلوتوث که نقش یک ارباب (Master) را ایفا می‌کند می‌تواند با ۷ دستگاه که نقش برده (Slave) را بازی می‌کنند ارتباط برقرار کند. این شبکه که یک گروه ۸ تایی را تشکیل می‌دهد ریزشبکه یا خوشهٔ بلوتوث (Piconet) نامیده می‌شود.
نسخه‌های مختلف استاندارد
بلوتوث ۱٫۰ و ۱٫۰B
نسخهٔ ۱٫۰ و ۱٫۰B مشکلات متعدد و سازندگان مختلف مشکلات بزرگی در برقراری ارتباط محصولاتشان با هم داشتند. این نسخه مجبور بود آدرس سخت‌افزاری(BD-ADDR) وسیلهٔ بلوتوث را تحت فرایند Handshaking ارسال کند و غیر ممکن بود که این کار به صورت بی‌نام و گم‌نام انجام شود.
بلوتوث ۱٫۱
در نسخهٔ ۱٫۱ بسیاری از مشکلات نسخهٔ قبل آشکار و برطرف گردید. پشتیبانی کانال‌های بدون رمزگذاری نیز به آن اضافه شد و آشکارساز قدرت سیگنال دریافتی نیز به آن اضافه گردید.(RSSI)
بلوتوث ۱٫۲
این نسخه همانند نسخه‌های قبلی است فقط با کمی تغییر در آن که عمده موارد اضافه شده شامل:
۱. سیستم سازگار طیف وسیع پرش بسامدی(AFH:Adaptive Frequency-Hopping spread spectrum) که با استفاده از به‌کارگیری طیف وسیعی از پرش بسامدی پایداری در مقابل تداخل بسامد رادیویی را ایجاد می‌کند.
۲. بالا بردن سرعت ارسال در عمل
۳. اتصال گستردهٔ هماهنگ (Extended Synchronous Connections) که بهبود کیفیت صوت را با ارسال مجدد بسته‌های خراب شده و آسیب‌دیده را سبب می‌گردد.
۴. Host Controller Interface (HCI) support for ۳-wire UART
۵. HCI access to timing information for Bluetooth Application
بلوتوث ۲٫۰
این نسخه نسخهٔ تکامل یافتهٔ ۱.x است. تغییرات عمده شامل ایجاد و ارائهٔ ای‌دی‌آر (Enhanced Data Rate) با نرخ ارسال و دریافت Mbit/s ۲٫۱.
۱. سه برابر سریع تر در ارسال
۲. مصرف توان پایین تر به‌وسیلهٔ کاهش Dutycycle
۳. مختصر کردن سناریو ارتباط چندگانه با استفاده از پهنای باند قابل دسترس بیشتر
۴. کاهش نرخ اشتباه بیت (BER: Bit Error Rate)
بلوتوث ۲٫۱
گروه Bluetooth Special Interest بالاخره کار با Standard ۲.۱ + EDR را به پایان رساند. گفته شده که بلوتوث ۲٫۱ سریع تر و راحت تر کار می‌کند و در مقابل حملات بیرونی ایمن تر بوده و صرفه‌جویی بیشتری در مصرف برق می‌کند. ارتباطات بین دستگاه‌ها توسط پشتیبانی از ان‌اف‌سی(Near Field Communication) راحت تر شده است.
گروه اس‌آی‌جی دست به استاندارد جدیدی زده و اکنون آن را عرضه کرده است. قراراست بلوتوث Enhanced Data Rate)۲.۱+EDR) انتقال داده را میان دستگاه‌های بلوتوث دار راحت تر، سریع تر و ایمن تر کرده و مصرف را به یک پنجم برساند.
قراراست که ارتباط میان دستگاه‌های بلوتوث‌دار بسیار راحت شده باشد. چرا که تنها با انتخاب گزینهٔ «Add Bluetooth Machine» و فشار دکمهٔ موجود در هدست کار انجام خواهد شد. اگر پین باید عوض شود، در روند جدید ارتباط از آنها حفاظت زیادی به عمل خواهد آمد. علاوه بر این‌ها این گروه اعلام کرده‌است که توسط عملکرد «Sniff Subrating» امکان مقابله با حملات مهیا شده و عمر مفید دستگاه ۵ برابر می‌شود.
بخش جدیدی که به این دستگاه اضافه شده است، پشتیبانی از ان‌اف‌سی استاندارد می‌باشد که باعث می‌شود حملات از بیرون کمتر موفق بوده و ارتباط بین دستگاه‌ها بسیار راحت شود. در ویدیویی که اس‌آی‌جی توضیحاتی در آن می‌دهد از دفترچهٔ راهنمایی برای هدست با «NFC-Tag» استفاده می‌شود که توسط آن موبایل اطلاعات لازم برای جفت شدن را بدست می‌آورد. یکی از کاربردهای دیگری که دراین ویدیو نشان داده شد، انتقال عکس‌هایی بود که بوسیلهٔ موبایل گرفته شده بودند توسط ان‌اف‌سی به قاب‌های عکس. هنگامی که عکس را نزدیک قاب نگه داشت، بدون درخواست هیچ گونه کلید امنیتی انتقال پیدا کرد.
هنوز اینگونه است که دستگاه‌ها باید برای حالت ان‌اف‌سی دارای حجم خاصی باشد. لذا در بلوتوث هدست‌ها هنوز کامل ساخته نشده‌اند.
سازندگان نیمه‌رساناها مانند Infineon، CSR، Broadcom و Texas Instruments عرضهٔ چیپ‌های Bluetooth-۲.۱+EDR را شروع کرده‌اند. اس‌آی‌جی بر این باور است که اولین دستگاه‌های تکمیل یافته تا پایان سال ۲۰۰۷ ارائه خواهند شد.
آیندهٔ بلوتوث
نسخهٔ بعدی بلوتوث به عنوان لیسبون(Lisbon) نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌هایی از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفادهٔ بیشتر از بلوتوث که ویژگی‌های اصلی آن به ترتیب زیر است:
۱. Atomic Encryption Change: این توانایی به ارتباط رمزگذاری شده این امکان را می‌دهد که بطور تناوبی کدهای رمزی خود را تغییر دهد تا بدین وسیله امنیت افزایش یابد.
۲. Extended Inquiry Response: این توانایی سبب می‌شود در طول فرایند بازبینی و درخواست اطلاعات بیشتری جمع‌آوری شده و به دستگاه‌ها امکان پالایش (--------) بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. این اطلاعات شامل نام وسیله و فهرستی از خدمات ارائه شده و یک سری اطلاعات تکمیلی دیگری است.
۳. Sniff Subrating: سبب کاهش توان مصرفی وقتی که وسایل در وضعیت «Sniff Low Power» هستند می‌گردد. این توانایی به‌ویژه در هنگام ارتباط و انتشار داده‌های نامتقارن به کار می‌رود. این وضعیت در هنگام برقراری ارتباط با وسایلی چون صدابَر (میکروفون) و صفحه کلید سبب افزایش طول عمر باتری از ۳ تا ۱۰ برابر می‌شود.
۴. QoS Improvements: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشهٔ بلوتوث (Piconet) بالاست داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا ارسال شوند.
۵. Simple Pairing: به شکل اساسی وظیفهٔ بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد. به‌طوری که در یک زمان هم کارایی و هم امنیت افزایش می‌یابد. انتظار می‌رود که این مورد به طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ویرایش بعد از لیسبون سیتل (Seattle) نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری را دارد که عمدهٔ آنها روی یو‌دبلیو‌بی (UWB: Ultra Wide Band) متمرکز شده‌است. این ویژگی امکان استفاده از بلوتوث را در پهنای باند بسیار بالای رادیویی فراهم می‌کند که به دنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات داده‌ها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند.
اما همه این ها تنها بخشی مختصر از تمامی توضیحات در مورد بلوتوث بود . در نگاهی دیگر مقدمه ای کوتاه در مورد این پل ارتباطی قدرتمند . از مدت ها پیش خبرهایی در مورد نسخه سوم از بلوتوث به کاربران ارائه شده است. شرکت های معتبری همچون نوکیا اعلام نموده اند که در نسل بعدی گوشی های تلفن همراه خود از این نسخه استفاده خواهند کرد . آنچه که در مورد این نسخه مشخص است سرعت برقراری ارتباط و البته سرعت بسیار بالاتر در رد و بدل شدن فایل ها نیز است. یکی دو روزی است که در مورد ارائه این نسخه حرف هایی به میان آمده است. نکته ای که در مورد همه پایگاه های خبری به طور یکسان بوده است ، اعلام روز ۲۱ همین ماه برای ارائه رسمی نسخه ۳ از بلوتوث است.
BlueTooth ۳.۰ بسیار سریعتر از نسخه های قبلی می باشد و فایل ها رابا سرعتی متفاوت انتقال می دهد. دلیل این امر را می توان به استفاده از تکنولوژی ۸۰۲.۱۱ مربوط ساخت . جالب است که در این نسخه می توان طوری عملکرد که حتی با نسخه های قبلی هم مشکلی به وجود نیاید. به این صورت که می توان در سه حالت Fast Standard ، Slower و Previous Standard سوئیچ نمود.
بسیار جالب است که اگر سیستم رایانه ای ، سیستمی سریعتر از خود پیدا کند به طوری عمل خواهد کرد که هردو به یک میزان از سرعت ارتباطی بهره مند شوند. سرعت بالا مصرف بالا هم نیازمند است ، در نسخه سوم می توان گاهی برای کاهش مصرف باتری از حالت Slower Standard استفاده نمود. این موارد را به خاطر سپرده تا زمانی که در یک سیستم ارتباطی نسخه سوم از بلوتوث را به طور کامل حس کنیم ، البته این امر مدت زیادی طول نخواهید کشید تا این جهش را در میان سیستم ها مشاهده کنیم.
منبع:
کد:
http://www.gheseh.ir/?p=174
منابع اصلی:
کد:
http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D9%84%D9%88%D8%AA%D9%88%D8%AB
کد:
http://www.neowin.net/
نسل جدید بلوتوث: انتقال بي‌سيم اطلاعات با سرعت 24 مگابيت در ثانيه تا دو كيلومتر
گروهي از دانشمندان كه براي ارتقاي توانايي هاي فناوري بلوتوث تلاش مي كنند، هفته آينده نسل جديدي از اين فناوري را به نمايش خواهند گذاشت كه مي تواند با استفاده از ارتباط راديويي بي سيم 802.11 عملا فناوري قدرتمند واي – فاي را به چالش بكشد.
به گزارش فارس به نقل از تك ورلد، 3.0 Bluetooth را مي توان از يك ارتباط راديويي برد كوتاه و كم قدرت استاندارد به يك ارتباط راديويي بي سيم واي فاي با استاندارد 802.11abg مبدل كرد.
اين بدان معناست كه با استفاده از نسل جديد فناوري بلوتوث كه هم اكنون در نوت بوك ها و تلفن هاي همراه متداول است مي توان اطلاعات را به صورت بي سيم و با سرعت خيره كننده 20 تا 24 مگابيت در ثانيه و بر روي باند فركانسي 2.4 گيگاهرتز يا 5 گيگاهرتز منتقل نمود.
پيشرفته ترين استاندارد متداول فناوري بلوتوث يعني نسل 2.1 آن در حال حاضر و در بهترين شرايط قادر به انتقال اطلاعات با سرعت 3 مگابيت در ثانيه بر روي باندفركانسي 2.4 گيگاهرتز در ثانيه است.
در صورت همه گير شدن اين فناوري مي توان از آن براي نقل و انتقال گسترده اطلاعات استفاده كرد. با اين حساب انتقال محتويات يك دي وي دي در مدت بسيار كوتاهي ممكن مي شود.
نكته قابل توجه ديگر افزايش برد فناوري بلوتوث است. در حال حاضر برد اين فناوري در بهترين حالت از چندصد متر فراتر نمي رود. اما نسل سوم بلوتوث به گونه اي طراحي شده كه با استفاده از آن مي توان دو وسيله الكترونيكي را كه در فاصله حدودا دوكيلومتري از يكديگر قرار دارند را هم به يكديگر متصل نمود. گفتني است كه برد شبكه هاي واي – فاي نيز از يكي دو كيلومتر فراتر نمي رود.
كارشناسان مي گويند با ارتقاي نرم افزاري رايانه هاي شخصي و نوت بوك هاي موجود در بازار و نصب برخي تجهيزات تازه در آنها مي توان از فناوري بلوتوث 3 در آنها بهره گرفت.
بلوتوث 3 يك ويژگي مثبت ديگر نيز دارد. كاهش احتمال قطع ارتباط ابزار الكترونيك در اثر جابجايي احتمالي كه از جمله نقاط ضعف جدي اين فناوري است.
با توجه به تكميل نسبي اين فناوري انتظار مي رود در آينده نه چندان دور شاهد استفاده از نسل سوم فناوري بلوتوث در رايانه ها، نوت بوكها، نت بوك ها و احتمالا گوشي هاي هوشمند باشيم.
