بلوتوث یک نام صنعتی خاص برای شبکه های بیسیم ناحیه شخصی(PANs) است.
بلوتوث شیوه ای برای اتصال و تبادل اطلاعات بین وسایل مثل تلفن موبایل، لپ تاپ، چاپگر، دوربین دیجیتال و کنسول بازی ویدیوئی از طریق یک رادیو فرکانس کوتاه ومطمئن و بدون مجوز جهانی است.
بلوتوث یک استاندارد رادیویی و پروتکل ارتباطات مخابرات مخصوص مصرف برق کم و در فرکانس کوتاه است(یک متر، 10متر و 100متر) و بر میکروچیپ های گیرنده و فرستنده ارزان داخل وسایل متکی است.
بلوتوث به این وسایل امکان می دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
این وسایل از یک سیستم ارتباط رادیوئی استفاده می کنند بنابراین لازم نیست یکدیگر را ببینند و حتی از اتاق مجاور هم این ارتباط میسر است به شرطی که ارسال به حد کافی قوی باشد.
کاربردها و مصارف بلوتوث
جهت استفاده از امکانات ارتباطی بلوتوث باید وسیله مورد نظر با خصوصیات کاربرد بلوتوث تطبیق کند.
فهرست کاربردها
- کنترل بیسیم و ارتباط تلفن موبایل با گوشی یا کیت اتومبیل که یکی از اولین کاربردهای مشهور بلوتوث بوده است.
- ایجاد شبکه بیسیم بین DC در یک فضای بسته با توجه به اینکه عرض باند خیلی کمی لازم است.
- ارتباطات بیسیم با وسایل ورودی و خروجی PC از جمله ماوس، کیبورد و پرینتر.
- انتقال فایل ها از طریق OBEX در بین وسایل
- انتقال جزییات تماس، وعده ملاقات و بقیه حساب از طریق OBEX در بین وسایل.
- جانشینی ارتباطات معمولی سیمی در وسایل تست، گیرنده GPS و وسایل پزشکی.
- در مواردی که به طور معمول نور مادون بکار می رود.
- ارسال پیام های تبلیغاتی از وسایلی که دارای امکانات بلوتوث هستند به سایر وسایلی که می توانند این پیام ها را دریافت کنند.
- کنترل بیسیم کنسول های بازی مثل پلی استیشن 3 سونی و نایتندوی شرکت Wii که از فن آوری بلوتوث در کنترل های خود استفاده می کنند.
تشکیل شبکه به بلوتوث و Wi-Fi و مقایسه آنها با هم
در ادارات، خانه ها و در راه اندازی شبکه ها و چاپگر یا در انتقال نمایش و فایل ها از PDA به رایانه از بلوتوث و یا WiFi استفاده می شود.
بلوتوث
انواع محصولات جدید مثل تلفن، پرینتر، مودم و گوشی بلوتوث وجود دارد و وقتی قابل استفاده است که دو یا چند وسیله به یکدیگر نزدیک باشند و به عرض باند زیاد نیازی نباشد.
بلوتوث اکثرا در مورد تلفن ها و وسایل رایانه بکار می رود و به صورت هدست (گوشی) و یا وسیله انتقال فایل از تلفن با PDA به رایانه استفاده می شود.
کشف و راه اندازی خدمات با بلوتوث ساده می شود.
WiFi به شبکه اترنت سنتی بسیار شباهت دارد و برای تبادل منابع، انتقال فایل ها و راه اندازی لینک های صدا (وسایل هدست و وسایلی که نیاز به دست ندارند) بکار می رود ولی وسایل بلوتوث کلیه خدمات را تبلیغ می کند، از جمله خدماتی که بیشتر قابل دسترس هستند و آدرس شبکه، مجوزها و سایر ملاحظات مربوط به شبکه ها جای نگرانی ندارد.
بلوتوث اکثرا در مورد تلفن ها و وسایل رایانه بکار می رود و به صورت هدست (گوشی) و یا وسیله انتقال فایل از تلفن با PDA به رایانه استفاده می شود.
WiFi به شبکه اترنت سنتی بسیار شباهت دارد و برای تبادل منابع، انتقال فایل ها و راه اندازی لینک های صدا (وسایل هدست و وسایلی که نیاز به دست ندارند) بکار می رود ولی وسایل بلوتوث کلیه خدمات را تبلیغ می کند، از جمله خدماتی که بیشتر قابل دسترس هستند و آدرس شبکه، مجوزها و سایر ملاحظات مربوط به شبکه ها جای نگرانی ندارد.
Wi- Fi (وی – فی) فرکانس رادیوئی وی – فی با بلوتوث یکسان است ولی مصرف برقش بالا و اتصالاتش قوی تر است.
همانطور که قبلا گفتیم، گاهی اما به ندرت وی – فی را اترنت بیسیم می‌نامند.
ولی این توصیف غلط است و نشانه نقاط ضعف و قوت نسبی وی–فی می باشد.
مراحل راه اندازی وی- فی بیشتر است ولی برای عملیات در شبکه های کامل مناسب‌تر می باشد چون اتصال را سریع تر انجام می دهد، و در ایستگاه اصلی به نحو بهتری تنظیم می شود و نسبت به بلوتوث امنیت بیشتری دارد.
ظرفیت مکانی، یک روش مقایسه راندمان پروتکل های بیسیم انتقال مثل بلوتوث و وی- فی است.
ویژگی ها و مشخصات اولین بار سون ماتیسون و چاپ هارتسن که زمانی برای شرکت اریکسون کار می‌کردند در سال 1994 مشخصات بلوتوث را معرفی کردند.
گروه ویژه بلوتوث این مشخصات را معین کرد و در 20 مه 1998 آن را رسما اعلام نمود.
امروزه بیش از 6000 شرکت در سراسر جهان را تشکیل می دهد و چندین شرکت در آن مشارکت دارند از جمله اریکسون، سونی، آی بی ام، انیتل، توشیبا و نوکیا و چند شرکت دیگر هم عضو غیر رسمی آن هستند.
بلوتوث به صورت IEEE802.15.1 نیز شناخته می شود.
بلوتوث 1.0B, 1.0 نمونه های 1.0 و 1.0B مسایل متعددی داشتند و شرکت ها برای این که محصولاتشان با هم هم خوانی داشته باشد از این جهت خیلی مشکل داشتند.
انتقال در فرایند دست به دست برای نمونه های 1.0 و 1.0B دارای آدرس سخت افزاری بلوتوث (BD- ADDR) است و در سطح پروتکل اجرای برنامه بی نام و نشان را غیر ممکن می کند، چیزی که برای خدمات خاص بلوتوث مثل کونسومریوم که یک محیط خدماتی است مشکل زیادی بوجود می آورد.
بلوتوث 1.1 - خطاهای متعدد 1.0B بر طرف شد.
- پشتیبان برای جائل های غیر رمزی اضافه گردید.
- شاخص قدرت سیگنال دریافتی (RSSI) بلوتوث 1.2 این نمونه با 1.1 سازگار است و موارد عمده تقویتی عبارتند از: - طیف گسترده AFH که با اجتناب از کاربرد فرکانس پر ازدحام در توالی جهش، مقاومت در برابر تداخل فرکانس رادیوئی بهبود می یابد.
- بالاتر رفتن سرعت محلی انتقال - افزایش دامنه اتصالات سنکرون (ESCO) که کیفیت صدا را به روش ارسال مجدد بسته های معیوب، بهبود می بخشد.
- پشتیبان HCI (رابط کنترلر میزبان) برای UARI سه سیمی.
- دسترسی HCI به اطلاعات زمانبندی کاربردهای بلوتوث بلوتوث 2.0 این نمونه با 1.X.
سازگار است.
عرضه ERR (افزایش سرعت دیتا) به اندازه 3 مگابیت در ثانیه، تقویت عمده در این نمونه است و اثرات آن عبارتند از : - سه برابر شدن سرعت دیتا- و در بعضی موارد تا 10 برابر ( تا 1/2 مگا بیت در ثانیه).
- حدود تغییر 100 متر (به طبقه وسیله بستگی دارد).
- کاهش مصرف از طریق کاهش سیکل کار.
- ساده شدن سناریوی چند لینکی به جهت افزایش عرض باند موجود.
- بهبود بیشتر BER (سرعت خطای بیت) بلوتوث 2.1 یک طرح جدید برای افزایش EBR به نمونه 2.1 اکنون در وب سایت بلوتوث وجود دارد.
آینده بلوتوث نمونه بعدی فن آوری بلوتوث که در حال حاضر مطرح است لیبون موسوم به کد می باشد و امنیت را بالا می برد و قابلیت کاربری و ارزش بلوتوث زیادتر می شود.
خصوصیات آن به شرح زیر است: - تغییر رمزگذاری خودکار، لینک های دارای رمز بطور کلید رمز را عوض می کنند، امنیت را بالا می برند و هم چنین لینک رمزدار اجازه می یابد نقش پیدا کند.
- افزایش دامنه واکنش نسبت به پرس و جو- ارایه اطلاعات بیشتر در زمان پرس و جوی اطلاعات و به منظور بهتر شدن فیلترینگ وسایل پیش از اتصال.
نام وسیله و فهرست خدمات و اطلاعات دیگر از آن جمله هستند.
- کاهش مصرف قدرت در زمانی که وسایل در حالت بالا کشیدن قدرت کم هستند، بخصوص در مورد لینک هایی که جریان دیتا در آنها نا متقارن است وسایل ارتباط انسانی (HID) باید بیشترین استفاده را داشته باشند و عمر باطری مرتبط به ماوس و کیبورد 3 تا 10 برابر بیشتر می شود.
- بهبود QOS در نتیجه دیتای صوتی و تصویری با کیفیت بیشتری ارسال می‌شوند، بخصوص اگر خیلی تلاش شود تا ترافیک به وضع سابق ارسال گردد.
- جفت کردن ساده (اطلاعات بیشتر در آدرس زیر دیده می شود : http://bluetooth.com/NR جفت شدن وسایل بلوتوث خیلی بهبود می یابد و در ضمن کاربرد و قدرت امنیتی هم بالا می رود.
انتظار می رود کاربرد بلوتوث به دلیل این ویژگی بالا رود.
فن آوری بلوتوث تا کنون در افزایش خدمات Voice در IP (VOIP) موثر بوده است و هدست بلوتوث به صورت بی سیم به سیستم صدای PC وصل می شود.
با رواج VOIP که در سطح خانگی و اداری کاربرد دارد و از خطوط سیمی مناسب تر می‌باشند، در صورت وصل ایستگاه مرکزی به اینترنت، می تواند به صورت گوشی بیسیم بکار رود.
نمونه بعد از لیبون، کد موسوم به سیاتل است و خصوصیاتش با آن تشابه دارد ولی بیشتر از جهت اجرای فن آوری رادیوئی عرض باند اولترا بسیار قابل ذکر است.
در نتیجه می توان از بلوتوث در رادیو UWB استفاده کرد و اطلاعات را خیلی سریع انتقال داد و سنکرونیزاسیون و فشار به جلوی فایل سریع تر می گردد و در ضمن بلوتوث در حالت غیر فعال مصرف انرژی اش بسیار کم می شود.
ترکیب مصرف کم هنگام عدم ارسال اطلاعات با سرعت زیاد ارسال دیتا هنگام انتقال حجم زیاد آن می توان ابتدای کار رادیوهای نرم افزاری باشد.
بلوتوث کم در سراسر جهان مورد تایید است از قابلیت های مصرف کم، استحکام زیاد در انتقال دیتا برخوردار است و یک چانل بسیار عالی سیگنال سازی می باشد و به شیوه رادیو نرم افزاری عمل می‌کند.
در 28 مارس 2006 گروه خاص بلوتوث اعلام کرد نمونه اولترا واید باند(UWB) را در چارچوب (MB-6FDM) برای اضافه کردن به فن آوری فعلی بیسیم بلوتوث تهیه کرده است.
در این صورت فن آوری بلوتوث که در سراسر جهان رواج دارد به امکانات سرعت زیاد دیتا مجهز می شود.
این نمونه جدید از فن آوری بلوتوث در آینده می تواند نیاز انتقال و سنکرون را به سرعت زیاد دیتا تامین کند و همچنین کیفیت صدا و تصویر را برای وسایل پرتابل، پروژکتورهای چند رسانه ای و دستگاه تلویزیون، VOIP بیسیم بالا برد.
در ضمن، فن آوری بلوتوث نیاز به مصرف کم انرژی را در ماوس، کیبورد و مونوهدست ها تامین می کند و این وسایل می توانند مناسب ترین شیوه رادیو فیزیکی را برای موارد ضروری انتخاب کنند و بهترین های پردو در دنیا را ارایه نمایند.
اطلاعات فنی ارتباطات و اتصال وسیله بلوتوث نقش مستر(master ارباب) را در بین 7 وسیله (برده) می تواند ایفا کند.
این شبکه 8 وسیله ای (یک ارباب و 7 برده) پیکونت نامیده می شود.شبکه پیکونت در کنار رایانه و با استفاده از فن آوری بلوتوث اجازه می دهد یک ارباب با هفت وسیله برده فعال مرتبط شود.
تا 255 وسیله دیگر برده می تواند غیر فعال متصل شوند و بر زمان ارباب بخواهد آنها را وارد فعالیت کند.
انتقال اطلاعات بین ارباب و برده همه وقت میسر است ولی کلیدهای مستر(ارباب) به شیوه دایره ای بدون تقدیم و تاخر ارتباط را با برده ها تامین می کنند(انتقال هم زمان به چند برده میسر است ولی عمده این کار انجام نمی شود) همه وقت وسیله ها می توانند با برده با ارباب ارتباط برقرار کنند.
از اتصال 2 یا چند پیکونت یک اسکاترنت تشکیل می شود و بعضی وسیله ها در یک بیکونت در نقش ارباب عمل می کنند و در پیکونت نقش برده را دارند این نوع وسیله در سال 2007 وارد بازار می شوند.
برقراری اتصالات بر حسب تقاضا، همه وسایل بلوتوث می توانند مجموعه اطلاعات زیر را ارسال کنند: - نام وسیله، طبقه وسیله، فهرست خدمات.
- اطلاعات فنی مثل: خصوصیات وسیله تولید کننده آن، مشخصات بلوتوث، تنظیم ساعت موردی از جستجوی وسیله دیگر که نیاز به اتصال به آن وسیله را در پی دارد و به نوع پیکربندی در پاسخ به آن جستجو در این موارد امکان پذیر است.
ولی اگر وسیله ای که تلاش می کند متصل شود بداند آدرس وسیله مورد نظرش چیست، همیشه به درخواست اتصال مستقیم جواب خواهد دارد و اطلاعات مندرج در فهرست بالا را ارسال می کند.
بهرحال همه وسایل می توانند اتصال را برقرار و آن را حفظ کنند ولی جفت شدن یا قبول مالک لازم است.
برخی وسایل هر بار فقط با یک وسیله دیگر می توانند اتصال برقرار کنند و اتصال به یک وسیله مانع اتصال به بقیه می‌شود.
و در درخواست ها اتصال به آن وسیله، این مورد نشان داده می شود تا اینکه بالاخره قطع انجام شود.
هر یک از وسیله ها یک آدرس خاص 48 بیتی دارد.
ولی، این آدرس ها عموما در درخواست ها ذکر نمی شود و در عوض نام های بلوتوث ذکر می گردد که توسط کاربر قابل تنظیم است و در صورتی ظاهر می شود که کاربر دیگری فهرست وسایل را اسکن کند و فهرست وسایل جفت شده را ملاحظه نماید.
نام تولید کننده و نام مدل تلفنی به صورت یک پیش فرض در مجموعه نام بلوتوث و برنامه های خاصی را که به اطلاعات اضافی مربوط به وسایل راه دور