Bluetooth: технология и ее применение

…и сказал он: "да воссоединятся все".

Вполне возможно, что именно с этими словами средневекового датского короля Харальда II Синезубого (Harald II Bluetooth) связано его другое прозвище - "объединитель", через 1000 лет ставшее названием нового интерфейса беспроводной связи.

Что же такое Bluetooth? Это технология беспроводной связи, созданная в 1998 году группой компаний: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. В настоящее время разработки в области Bluetooth ведутся Bluetooth SIG (Special Interest Group), в которую входят также Lucent, Microsoft и многие другие.

Основное назначение Bluetooth - обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между различными типами электронных устройств, причем немалое значение придается компактности электронных компонентов, что дает возможность применять Bluetooth в малогабаритных устройствах размером с наручные часы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос (со скоростью 64 Кбит/сек), так и данные. Для передачи данных могут быть использованы асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) и симметричный методы (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях). Работающий на частоте 2.4 ГГц приемопередатчик, коим является Bluetooth-чип, позволяет в зависимости от степени мощности устанавливать связь в пределах 10 или 100 метров. Разница в расстоянии, безусловно, большая, однако соединение в пределах 10 м позволяет сохранить низкое энергопотребление, компактный размер и достаточно невысокую стоимость компонентов. Так, маломощный передатчик потребляет всего 0.3 мА в режиме standby и в среднем 30 мА при обмене информацией.

Bluetooth работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму скачкообразной перестройки частоты (1600 раз в секунду), или шаблону (pattern), составленному из 79 подчастот. "Понять" друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи - для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая "пикосеть" (piconet) - совокупность от 2 до 8 устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как master, а остальные как slave. Master определяет шаблон, на котором будут работать все slave-устройства его пикосети, и синхронизирует ее работу. Стандарт Bluetooth предусматривает соединение независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10) в так называемую "scatternet" (я еще не встречал корректного русского перевода этого термина, но один из вариантов перевода глагола to scatter звучит как "рассеивать"). Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет master"ом в одной и slave"ом в другой. Таким образом, в пределах отдельной scatternet с интерфейсом Bluetooth может быть одновременно связано максимум 71 устройство, однако никто не ограничивает применение устройств-гейтов, использующих тот же Internet для более дальней связи.

Частотный диапазона Bluetooth в большинстве стран свободен от лицензирования, но во Франции, Испании и Японии из-за законодательных ограничений необходимо использовать отличные от указанных выше частоты.

Говоря о беспроводной связи, нельзя не затронуть вопрос безопасности такого соединения. Помимо фокуса с частотными шаблонами и необходимости синхронизации приемопередачи в стандарте Bluetooth предусмотрено шифрование передаваемых данных с ключом эффективной длины от 8 до 128 бит и возможностью выбора односторонней или двусторонней аутентификации (конечно, можно обойтись вообще без аутентификации), что позволяет устанавливать стойкость результирующего шифрования в соответствии с законодательством каждой отдельной страны (в некоторых странах запрещено использование сильной криптографии:). В дополнение к шифрованию на уровне протокола может быть применено шифрование на уровне приложений - здесь уже применение сколь угодно стойких алгоритмов никто не ограничивает.

Часто приходится сталкиваться с мнением, что находящиеся в пределах действия связи Bluetooth-устройства могут просто соединиться и начать обмениваться информацией, которая, возможно, не предназначена для сторонних ушей или глаз. На самом деле автоматический обмен информацией между Bluetooth-устройствами ведется лишь на уровне аппаратного обеспечения, т.е. исключительно для определения самого факта возможности соединения. А вот на уровне приложений пользователь сам решает, ввести или запретить автоматическую установку связи. Таким образом, использование Bluetooth становится не опаснее подключения к Интернету, в котором все узлы также соединены электрически, но это еще не означает получение безоговорочного доступа к любому ресурсу.

Стоит также заметить, что стандарт Bluetooth разрабатывался с расчетом на малую мощность, поэтому воздействие его на организм человека сведено к минимуму.

Основным направлением использования Bluetooth должно стать создание так называемых персональных сетей (PAN, или private area networks), включающих такие разноплановые устройства, как мобильные телефоны, PDA, МР3-плееры, компьютеры и даже микроволновые печи с холодильниками (вот уж что давно не подключали в сеть). Возможность передачи голоса позволяет встраивать интерфейс Bluetooth в беспроводные телефоны или, например, беспроводные гарнитуры для сотовых телефонов. Возможности применения Bluetooth на практике безграничны: помимо синхронизации PDA с настольным компьютером или подсоединения относительно низкоскоростной периферии вроде клавиатур или мышей интерфейс позволяет очень просто и с небольшими затратами организовать домашнюю сеть. Причем узлами этой сети могут быть любые устройства, имеющие потребность в информации либо обладающие необходимой информацией.

Давайте сравним Bluetooth с другим не менее известным интерфейсом беспроводной связи - IEEE 802.11, тем более что оба решения уже доступны на широком рынке. Основные различия между ними можно свести к следующему:

	IEEE 802.11	Bluetooth
1. Назначение	Беспроводные домашние/офисные сети	Замена кабельных соединений для компактных коммуникационных средств
2. Рабочая частота	2.4 ГГц	2.4 ГГц
3. Максимальная скорость передачи данных	11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11)	721 Кбит/сек
4. Дальность действия	100 м	10 м или 100 м
5. Максимальное количество узлов	128 устройств на сеть	8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
6. Голосовые каналы	Нет (опционально)	3 канала
7. Доступность	Сейчас	Сейчас
8. Цена	$100-$400 за узел	Около $5 за узел

Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного лучше приспособлен для использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется достаточно низкая цена, нет необходимости в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как уже отмечалось, возможно создание комбинированных сетей, тем более что IEEE 802.11 работает совершенно по другому принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной и той же рабочей частоте, оба стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы будут расценены каждым из них как посторонний шум.

Немаловажным аспектом в развитии Bluetooth является тот факт, что эта технология не подлежит лицензированию и ее использование не требует выплаты каких-либо лицензионных отчислений (хотя и требует подписания бесплатного соглашения). Такая политика позволила многим компаниям энергично включиться в процесс разработки устройств с интерфейсом Bluetooth, кои были в большом количестве продемонстрированы на выставке CeBIT 2001.

Наибольший интерес, естественно, вызывают устройства, обеспечивающие переход с уже существующих интерфейсов на Bluetooth. Одним из них стало Industrial Bluetooth Serial Port Adapter шведской компании connectBlue . Как видно из названия, это устройство предназначено для промышленного применения и позволяет подключать к Bluetooth любые приборы, оборудованные последовательным портом:

Типичным вариантом использования может стать, например, конфигурирование промышленных установок при помощи ноутбука.

Характеристики:

• дальность действия - до 10 м,
• скорость передачи - 300-115200 Кбит,
• напряжение питания - 9-30 Вольт.

Компания Belkin, знаменитая, в частности, своими продуктами для шины USB, представила целый набор устройств Bluetooth:

Эта карта формата PCMCIA Type II позволяет всем устройствам, имеющим подобный слот, получить Bluetooth интерфейс со скоростью до 721 Кбит/сек. Дальность действия - 10 м.

Здесь мы видим отличное USB решение для настольных (и не только) компьютеров: характеристики те же, что и в предыдущем случае, к тому же это устройство позволяет обмениваться данными по голосовым каналам.

Есть даже адаптер для Palm V: Palm просто кладется в него, как в стандартную кроватку, после чего можно синхронизироваться с настольным компьютером или выходить в Интернет при помощи мобильного телефона, также снабженного Bluetooth интерфейсом. Данный адаптер питается от батареи самого Palm"а.

На выставке можно было найти даже Bluetooth адаптер для Compact Flash:

Компания Troy XCD представила адаптер для подключения принтера с интерфейсом Centronics к Bluetooth:

Компания обещает выпустить его на рынок в начале лета, примерная стоимость - около 195$.

Не менее интересным вариантом применения технологии Bluetooth может стать организация беспроводного доступа в локальную сеть и/или Интернет для устройств в малом офисе или дома. Безусловным лидером в этой области стала компания Red-M , представившая свое решение - сервер Red-M 3000AS:

А вот фотография его прототипа в работе:

3000AS представляет собой Linux-сервер, который может также работать как шлюз в локальную сеть или Интернет. В отличие от большинства других Bluetooth-устройств 3000AS имеет мощный приемопередатчик, обеспечивающий связь в пределах 100 м, причем в комплект входит внешняя антенна, повышающая надежность связи при наличии внешних помех. Для подключения можно использовать ISDN (с выбором вариантов "постоянно онлайн" или "подключение по требованию"), 10/100 Мбит Ethernet, а также RS-232 для сервисного применения. Сервер может также быть запитан через UPS.

Для расширения доступа к серверу могут использоваться малогабаритные точки доступа Red-M 1000AP:

Сервер автоматически определяет и конфигурирует все точки доступа, находящиеся в пределах дальности его действия. Внешние устройства могут быть подсоединены к точке доступа через 10/100 Мбит Ethernet.

Схожую систему представил MiTAC: их Bluetooth Access Point несет на борту 750МГц процессор Transmeta Crusoe TM5400, встроенный NAT и DHCP сервер и, как и предыдущий образец, мощный приемопередатчик дальностью действия до 100 м:

Отличным дополнением к такой системе может стать устройство от Canon - Bluetooth модуль для цифрового фотоаппарата:

Только представьте себе - фотоаппарат сможет автоматически сбрасывать снимки через Bluetooth-гейт на вашу рабочую станцию, или тот же субноутбук, или даже через подключенный к Интернет сотовый телефон с поддержкой Bluetooth… в общем, возможности бесконечны.

Распространенным вариантом является подключение стандартных устройств ввода через Bluetooth, например, вот так:

Sony представила на CeBIT специальный модуль в формате Memory Stick под названием InfoStick:

Очень неплохая идея, особенно учитывая наличие аналогичного устройства для Compact Flash.

Остается только заметить, что лицензирование поддержки Bluetooth бесплатно и необходимо только для заключения соглашения об использовании торговых марок. Так что в скором будущем мы вполне можем ожидать появление Bluetooth в лампочках и утюгах:). А если серьезно, то технология Bluetooth может совершить настоящую революцию в мире персональных коммуникаций и вообще в жизни человека. А вот насколько нам нужна еще одна революция - это еще предстоит решить.

Хотите узнать, что такое Bluetooth (Блютуз) и как им пользоваться, например, в телефоне, чтобы наконец избавиться от проводов? Тогда изучайте нашу статью, ведь в ней Вы узнаете все о том, как работает Блютуз.

Bluetooth - это беспроводная персональная сеть передачи данных, которая используется для сопряжения устройств, оснащенных специальными модулями.

По большому счету, о Блютус знают все, кто хоть немного знаком и пользуется компьютерами, смартфонами и планшетами. Данная технология передачи данных по воздуху одна из самых массовых и появилась достаточно давно, поэтому вопрос о том, что это такое, простителен для только для чайников, которые совсем не слышали о Блютуз, или как его еще многие называют - Блютус.

Как пользоваться Блютузом?

В основном его используют для того, чтобы передать те или иные данные с одного устройства на другое, но это далеко не единственная сфера применения. Можно управлять устройствами на расстоянии без надоедливых проводов, соединять несколько устройств на достаточно большом расстоянии (до 100 метров). Особенно это впечатляет, если сравнить ее с технологией ИК-портов.

Вспомните, как меньше, чем 10 лет назад, нам приходилось держать телефоны вплотную друг к другу, чтобы просто передать по ИК-порту понравившуюся картинку или мелодию, и при малейшем шевелении одного из устройств процесс прерывался. К счастью, технологии идут вперед семимильными шагами, главное - вовремя за ними успевать и всегда быть в курсе новинок, ведь они делают нашу жизнь более интересной и комфортной.

Беспроводное соединение устройств действительно очень удобно! Так, например, можно подсоединить к компьютеру клавиатуру, колонки и мышку, тем самым не оставив шанса вашим домашним животным повредить провода и вывести из строя только что купленную технику. И все это благодаря тому, что проводов попросту нет. Здорово, не правда ли?

1. Почти все современные ноуты уже оснащены встроенной поддержкой Bluetooth.
2. А для ПК всегда можно при желании купить специальный подключаемый к USB порту адаптер.
3. Кроме компьютера, опцию можно найти в телефонах, наушниках или мини-гарнитуре, планшете, фотоаппарате, умных часах и еще много где, ведь фантазия производителей действительно безгранична!

Но все-таки наибольшее распространение технология получила именно в смартфонах, поэтому подробнее остановимся именно на том, как пользоваться Блютузом на телефоне. Начнем с того, для чего нужен Блютуз в телефоне и зачем его добавляют практически на все современные устройства.

На самом деле, все очень просто - технология предназначена для обмена данными, а значит, вы можете передать нужные файлы с телефона на практически любое устройство. Это может быть второй смартфон, наушники, ноутбук, мини-колонка и т.д. Исключение составляют только Айфоны - их владельцам такая возможность недоступна. Для активации функции нужно:

• Нажать соответствующий значок в выпадающем меню.

• Или зайти в настройки устройства.

Алгоритм действий по соединению будет зависеть от того, на каком именно устройстве вы хотите воспользоваться опцией. Описывать их сейчас мы сейчас не будем, ведь таких устройств слишком много. Но к счастью, о многих из них на нашем сайте есть отдельные статьи.

Как работает Блютус?

Чтобы понять, как работает Bluetooth (Блютуз) и что это такое, стоит вернуться к тому, с чего мы начали нашу статью - определению.

Итак - это стандарт беспроводной связи, обеспечивающий передачу информации между различными устройствами: телефонами, компьютерами, компьютерной периферией, часами, бытовой техникой и прочими девайсами.

А теперь рассмотрим принцип работы Bluetooth (Блютуз):

• передача данных основана на радиоволнах;
• при передаче используется единый ISM диапазон, который был принят за основу общим решением союза компаний;
• отправка и принятие цифровой информации может осуществляться как между двумя девайсами, так и от одного к нескольким устройствам.

Радиус действия Bluetooth и скорость передачи

Что касается вопроса о том, на каком расстоянии работает и ловит Блютуз, то согласно последним данным с Википедии, его зона действия весьма обширна - дальность может достигать 100 метров. На момент 2019 г. беспроводной интерфейс даже позволяет отправлять файлы пользователям, которые находятся в другом помещении. То есть, включив функцию, Вы без проблем сможете файл или изображение другу, который живет в соседнем доме.

Стоит отметить, что устройства с первыми версиями на низких скоростях с трудом обменивались данными в пределах одной комнаты или даже управлять устройствами . Но к счастью, теперь все изменилось.

Что касается скорости передачи данных Bluetooth, то она будет зависеть от версии, которую вы используете:

• 1.0 - до 1 Мб/с
• 2.0 - около 3 Мб/с
• 3.0 - до 24 Мб/с для больших пакетов
• 4.0 - до 24 Мб/с, и увеличилась скорость до 1 Мб/с в устройствах с размер пакета 8-27 байт).
• Для версии 5.0 она составляет около 100 Мб/с

Как можно увидеть, скорость передачи данных за время существования технологии значительно выросла, ведь первые версии могли передавать файлы на скорости максимум до 1 Мб в секунду. На момент 2019 г. самой свежей является пятая версия стандарта - Bluetooth 5.0 , которая действует с 2016 года. О на передает информацию на скорости до 100 Мб в секунду, что действительно впечатляет.

Кстати, все версии совместимы друг с другом. Разница будет только в дальности связи и скорости передачи данных. Разработчики не собираются останавливаться на достигнутых скоростях и возможностях несмотря на то, что беспроводную сеть данного стандарта активно пытаются вытеснить с рынка конкурентные разработки.

По сравнению со скоростью передачи данных у Wi-Fi, этот показатель, даже у последней версии, конечно не очень впечатляет. Кстати, а чем вообще отличается Блютуз от Вай фай? Как раз об этом мы и поговорим в следующем разделе!

Отличие Блютус от Вай Фай

Ради интереса мы специально провели мини-опрос среди своих знакомых, и результаты на удивили! Многие не знают, в чем именно заключается разница между Вай Фай и Блютуз, более того, некоторые даже думали, что это просто названия одного стандарта беспроводной связи. Но они не правы, разница между ними есть, и она огромна.

Для наглядности мы собрали все характеристики обеих технологий в сравнительную таблицу.

	Wi-Fi	Bluetooth
Сфера применения	Основная цель – это избавление пользователей от проводов при использовании	Он придуман для того, чтобы передавать данные между 2 устройствами – будь то например, 2 компьютера, а также телефоны и любая другая техника.
Радиус действия	Около 300 метров в зоне прямой видимости	Может достигать максимум 100 метров. В одном помещении обычно это около 10 метров.
Д иапазон частот	От 2.4 ГГц до 5 МГц	2,4-2,4835 ГГц
Стандарт	IEEE 802.11	Bluetooth 4.0
Подключение, установка и настройка	Для этой сети нужно обязательно устанавливать модем или маршрутизатор	Устройствам Bluetooth не нужна доп. настройка или установка оборудования. Нужно просто выбрать совместимое устройство, на которое нужно передать данные.
Тип сети	WLAN – в ней может быть большое количество устройств, возможно создание локальной сети.	Можно создать лишь ограниченную двумя устройствами сеть (PAN – персональная сеть)
Скорость передачи данных	до 500 Мбит/с	до 12 Мбит/с

Но и сходства есть. Так. например, обе технологии используют для передачи данных определенные радиочастоты и являются беспроводными стандартами связи. А путают их потому, что самые простые действия, к примеру передача фотографий с телефона на компьютер, можно сделать с помощью обеих опций. Сказать, что лучше использовать - Блютуз или Вайфай, невозможно, не зная конкретной ситуации, ведь обе эти технологии хороши по-своему и используются для разных целей.

Кстати, впервые созданием данной технологии занялась компания Ericsson в далеком 1994 году. Общее распространение Блютуз начал получать с 1998 года, когда была создана специальная группа компаний, в которую входили Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba, которые совместными усилиями занимались разработкой.

Как выглядит Блютуз и где он есть?

Bluetooth в дословном переводе с английского состоит из двух слов – голубой и зуб. В переводе с датского это сочетание означает синезубый (в честь короля викингов из Дании).

Расшифровка значка технологии весьма любопытная. На эмблеме красуются две скандинавские руны, совмещенные вместе. Цветовое решение логотипа также полностью соответствует названию.

Да-да, мы абсолютно серьезно, в некоторых современных холодильниках действительно есть эта опция - она помогает: отслеживать свежесть продуктов, заказывать их из магазина, дистанционно изменять температуру, выполнять автоматическую диагностику на предмет неполадок, входить в интернет и даже соц. сети. Кажется, будущее уже наступило.

Вреден ли Блютуз для здоровья человека?

Вопрос о том, вреден ли Блютуз для здоровья человека, весьма актуален, ведь с каждым днем технология все больше внедряется в нашу жизнь. Ее добавляют в огромное количество техники, делая нашу жизнь удобнее и интереснее.

Да, излучение от bluetooth оказывает влияние на здоровье, но оно настолько незначительно, что особого вреда нанести не сможет, бояться нечего. Однако, врачи говорят о том, что при регулярном использовании вред от Блютуз все-таки есть – могут возникнуть головные боли или раздражительность.

В общем, удобство во много раз превышает тот минимальный вред, который оказывает на организм использование, например, той же блютус гарнитуры, без которой не могут представить себе жизнь люди за рулем, которым технология Hands Free пришлась весьма по душе, ведь по обычному телефону автомобилистам во время движения поговорить не получится. Поэтому, просто соблюдайте меру при использовании, и все будет хорошо!

На каком устройстве вы чаще всего используете Bluetooth?

Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как персональные компьютеры (настольные, карманные, ноутбуки), мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.

Bluetooth позволяет этим устройствам общаться, на расстоянии от 1 до 100 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Происхождение названия Bluetooth

Слово Bluetooth - перевод на английский язык датского слова «Blåtand» («Синезубый»). Это прозвище носил король Харальд I, правивший в X веке Данией и частью Норвегии и объединивший враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт.

С чего начался Bluetooth?

Первая концепция технологии Bluetooth появилась в небольшом городке Швеции Лунде, в 1994 году, где 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».

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 данного стандарта, и новые - например, такие гиганты, как Lucent, Microsoft, Motorola и др.

Основные положения технологии Bluetooth

Bluetooth – это, как уже было сказано выше, современная технология беспроводной передачи данных, позволяющая соединять друг с другом практически любые устройства. Соединить можно все, что соединяется, то есть имеет встроенный микрочип Bluetooth. Технология стандартизирована, следовательно, проблемы несовместимости устройств от конкурирующих фирм быть не должно.

Bluetooth - это маленький чип (рис. 1), представляющий собой высокочастотный (2.4 - 2.48 ГГц) приёмопередатчик.

Рис. 1 Чип Bluetooth

Энергопотребление (мощность передатчика) не должно превышать 10 мВт. Изначально технология предполагала возможность связи на расстоянии не более 10 метров. Сегодня некоторые фирмы предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров. Как радиотехнология, Bluetooth способен "обходить" препятствия, поэтому соединяемые устройства могут находиться вне зоны прямой видимости. Соединение происходит автоматически, как только Bluetooth-устройства оказываются в пределах досягаемости, причем не только по принципу точка - точка (два устройства), но и по принципу точка - много точек (одно устройство работает с несколькими другими).

Рис. 2 Bluetooth -чип и спичка рядом

Чип Bluetooth реализован с учетом всех современных тенденций. Размер чипа (рис. 2) - менее одного квадратного сантиметра. Применяемая частота позволяет ограничить потребляемую мощность 1мВт. Подобные характеристики позволяют интегрировать чипы Bluetooth в таких устройствах, как мобильные телефоны и карманные компьютеры.

Принцип работы Bluetooth

Технология Вluetooth предполагает два вида связи: синхронную - SCO (Synchronous Connection Oriented) и асинхронную - ACL (Аsynchronous Connectionless). Первый вид, SCO, рассчитан на установление симметричного соединения "точка - точка" и служит преимущественно для передачи речевых сообщений. Скорость передачи информации SCO равна 64 Кит/с. Второй, ACL, предназначен для пакетной передачи данных. Он поддерживает симметричные и асимметричные соединения типа "точка - много точек". Скорость передачи пакетной информации при ACL cоставляет порядка 721 Кбит/с. Пакеты данных имеют фиксированный формат. В начале блока находится 72-бит код доступа. Он может применяться, в частности, для синхронизации устройств. За ним следует 54-бит заголовок пакета, содержащий контрольную сумму пакета и информацию о его параметрах (например, о повторной передаче блока данных). Замыкает пакет область, непосредственно содержащая пересылаемую информацию. Размер этой области варьируется от 0 до 2745 бит.

Основополагающим принципом построения систем Bluetooth является использование метода расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS - Frequency Hop Spread Spectrum). Весь выделенный для Bluetooth-радиосвязи частотный диапазон 2,402-2,480 ГГц разбит на N частотных каналов. Полоса каждого канала 1 МГц, разнос каналов – 140-175 кГц. Для кодирования пакетной информации используется частотная манипуляция.

Для США и Европы N = 79. Исключение составляют Испания и Франция, где для Bluetooth применяется 23 частотных канала. Смена каналов производится по псевдослучайному закону 1600 раз в секунду. Постоянное чередование частот позволяет радиоинтерфейсу Bluetooth транслировать информацию по всему диапазону ISM и избежать воздействия помех со стороны устройств, работающих в этом же диапазоне. Если данный канал зашумлён, то система перейдёт на другой, и так будет происходить до тех пор, пока не обнаружится канал, свободный от помех.

Рис. 3. Частотно-временная диаграмма работы модулей Bluetooth

На рис. 3 показана частотно-временная плоскость, иллюстрирующая одновременную работу трёх Bluetooth-модулей. Модули работают тактами (слотами), длительностью 625 мкс. Каждому модулю в пределах каждого такта назначается соответствующий частотный канал и режим передачи или приёма.

Когда пара любых Bluetooth-устройств соединяется, то они образуют пикосеть (рис. 4).

Одно из них, выполняющее функции ведущего устройства, формирует сигналы синхронизации частоты и ее изменения. Обычно ведущим является тот модуль, который размещён в наиболее мощном устройстве, таком, как персональный компьютер. Все другие устройства являются ведомыми.

Рис. 4 Пикосеть

Пикосеть является фундаментальной формой коммуникации в технологии Bluetooth. Пикосеть может содержать до 7 активных ведомых устройств. Кроме того, в окрестности (зоне уверенного приема) ведущего устройства могут находиться неактивные ведомые устройства, которые также синхронизированы на общие часы и общую последовательность смены частот, но не могут обмениваться данными до тех пор, пока ведущее устройство не активирует их. Если в сети оказывается более 8 устройств, то будет сформирована вторая пикосеть и так далее. Несколько (до 10) независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей, 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.

Структурная схема архитектуры Bluetooth

Рис. 5 Архитектура Bluetooth

Важной частью архитектуры (рис. 5) является Host to Controller интерфейс (HCI), обеспечивающий взаимодействие софтовой подсистемы Host с железной подсистемой Controller. Всё взаимодействие верхних уровней Bluetooth системы с ее аппаратной частью происходит через HCI-команды, инициируемые драйвером.

Основные блоки архитектуры:
RF
Блок Radio занимается преобразованием битовой последовательности в радио сигналы. Вопросы модуляции, спектральных характеристик и физики процессов обеспечения битовой скорости - все это решается на нижнем уровне модели.

Baseband Layer = Link Controller + Baseband Manager + Device Manager
Уровень baseband представлен в виде трех блоков, совместная задача которых состоит в управлении физическими каналами, поверх которых устанавливаются физические соединения. Bluetooth-адресация, синхронизации генераторов устройств, управление кодами доступа к физическим каналам, поиск устройств и установление физического канала между ними - все это задачи Baseband-уровня.

Link Manager

После того, как два нижних уровня обеспечили нас физическим соединением между устройствами, дело становится за организацией логических каналов, которые впоследствии и станут базой для передачи трафика приложений. Link Managerв ответе за установление, изменение и освобождение логических соединений между устройствами, а так же за обновление параметров физических соединений. Для этих целей Link Manager использует Link Management протокол (LMP).

L2CAP Layer = Channel Manager + L2CAP Resource Manager
Это высокоуровневый блок Bluetooth Host, оккупированный L2CAP уровнем. Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) - протокол, работающий поверх созданных логических соединений, обеспечивающий сегментацию и восстановление пакетных данных от всех вышележащих приложений.

Скачков Максим Константинович

Статьи и Лайфхаки

Абсолютное большинство современных мобильных устройств оснащено такой беспроводной технологией, как Bluetooth, однако находятся и те, кому до сих пор незнакомы её функции. Разобравшись в том, что же такое на самом деле блютуз, пользователь сможет понять принцип его работы. Сделать это не так уж и сложно.

Что же это такое? Понятие, технические особенности и принцип работы

Итак, Bluetooth представляет собой особый стандарт передачи данных между устройствами беспроводным образом. Передача может осуществляться как между гаджетами различных типов (например, ноутбуком и ), так и между подобными устройствами (двумя телефонами).

С самого начала своего появления эта технология получила множество версий, последней из которых стала Bluetooth 4.0. Сегодня ею оснащены многие современные многофункциональные девайсы. Версия позволяет пользователям сообщаться на расстоянии до 100 метров и передавать данные со скоростью до 1-го мегабита в секунду. Дополнительное оборудование при этом не требуется.

Принцип работы технологии блютуз основывается на использовании радиосвязи в диапазоне ISM. Именно этот диапазон используют в беспроводных сетях, а также ряде бытовых приборов. При этом само оборудование является недорогим, а уровень сопротивляемости помехам – высоким. Кроме того, энергопотребление невысоко, а значит, и других мобильных устройств.

Если рядом по Bluetooth сообщаются несколько устройств, друг другу они не мешают, поскольку последовательность переключения частот известна только самим аппаратам, и они могут перестраиваться на другие частоты вполне синхронно. Ну а вследствие того, что передача происходит по алгоритму псевдо-случайности, сохраняется конфиденциальность.

В случае утери нужных данных они будут переданы повторно. При этом используются самые различные системы кодировки аудио-сигналов, потому они не повторяются.

Разобравшись с тем, что это такое, можно остановиться более подробно и на его технических характеристиках.

Итак, как уже было сказано, беспроводная сеть использует диапазон ISM, который свободен от необходимости в лицензировании, а последовательность переключения между частотами случайна.

Несущая частота сигнала меняется 1,6 тыс. раз за секунду, что и обеспечивает высокий уровень сопротивляемости различным помехам. Это также возможно благодаря особому расширению спектра, в котором частота перестраивается скачкообразно (метод FHSS).

Использование системы блютуз

Кроме мобильной техники, данная технология активно используется в ноутбуках, настольных и планшетных компьютерах. Многие подобные устройства оснащаются встроенным модулем беспроводного соединения Bluetooth.

Технология блютуз обеспечивает связь между цифровыми фотоаппаратами, ПК, мышками, сканерами, гарнитурами, наушниками, клавиатурами, принтерами и смартфонами. Сегодня в продаже можно найти даже Bluetooth-адаптеры с флеш-накопителями.

Всё это оборудование может сообщаться между собой на расстоянии до 100 метров. Иногда беспроводная связь возможна даже в том случае, когда устройства находятся в разных помещениях.

Пользоваться данной технологией совсем не сложно. Для этого на устройствах активируют функцию Bluetooth в подходящем радиусе действия, ищут другое доступное оборудование и пробуют соединиться. В конце передачи или приёма данных функцию следует отключить.

Что такое Bluetooth и как им пользоваться, чтобы наконец избавиться от проводов, Вы узнаете все о том как работает Блютуз.

Bluetooth - это беспроводная персональная сеть передачи данных, которая используется для сопряжения устройств, оснащенных специальными модулями.

По большому счету ответ на этот вопрос знают все, кто хоть немного знаком и пользуется компьютерами, смартфонами и планшетами. Данная технология передачи данных по воздуху одна из самых массовых и появилась достаточно давно.

Вы также можете выбрать, следует ли восстанавливать резервную копию с одного из ваших старых устройств, включая приложения и их данные. Например, значки и папки будут организованы так же, как на оригинальном устройстве. Словарь перевода покажет еще больше - маяк означает маяк. Однако, помимо вундеркиндов, они также должны отметить рынок.

Это технология локализации, которая специализируется на внутренних средах, например, в бизнес-центрах, и предлагает широкий спектр применений - от привлечения потенциальных клиентов с дисконтными ваучерами к внутренней навигации. Вы стоите на майке? Пусть им понравится - «Эти футболки теперь действуют специально для пользователей нашего приложения - 20% минус!» Или вы считаете, какую ракетку для сквоша купить? Эта ракета легче, предназначена для женщин.

Краткая история

Впервые созданием данной технологии занялась компания Ericsson в далеком 1994 году. Общее распространение Блютуз начал получать с 1998 года, когда была создана специальная группа компаний, в которую входили Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba, которые совместными усилиями занимались разработкой.

На данный момент технология получила версию 5.0, которая действует с 2016 года. Разработчики не собираются останавливаться на достигнутых скоростях и возможностях, хоть беспроводную сеть данного стандарта активно пытаются вытеснить с рынка конкурентные разработки.

Тем не менее, однако, мы стали свидетелями этапа тестирования, хотя уже в коммерческом использовании. Как только вы приблизитесь к гатомовой компании в лондонском Хитроу, маяки запишут ваше присутствие и подготовят ваш посадочный талон на экране вашего мобильного телефона. Но меньшая революция, несомненно, войдет в область внутренней навигации.

С этого момента торговые центры снова будут в восторге, и когда вы пойдете и будете использовать приложения, чтобы найти ближайший чизкейк, он будет ориентироваться на миллиметровую точность. Или была ошибка в Андроиде? Если вы ищете спортивного участника и имеете смартфон, подумайте о том, чтобы связать смартфон с грудным ремнем.

Что значит и как пишется?

Bluetooth в дословном переводе с английского состоит из двух слов – голубой и зуб. В переводе с датского это сочетание означает синезубый (в честь короля викингов из Дании).

В техническом понимании Bluetooth - это стандарт беспроводной связи обеспечивающий передачу информации между различными устройствами : телефонами, компьютерами, компьютерной периферией, часами, бытовой техникой и прочими девайсами. Передача осуществляется в радиусе до 10 метров и возможна даже между разными помещениями.

Это был только вопрос времени, когда появились ремни для груди. Ремень для грудной клетки является мобильным для всего мира, но он всегда был очень особенным решением. После нескольких учебных занятий вы можете сравнить способ и данные, которые приложение предоставит вам, как это работает, как вам нравится или насколько быстро. И после общей оценки вы можете выбрать правильный.

Телефон прост в обращении, и его трудно распознать на батарее. Яркий сотовый ремень очень ценится лично. Поэтому, если вы обнаружите, что телефон ненормально сливается и прогревается значительно, возможно, вы столкнулись с этой проблемой. В большинстве случаев эта проблема уже устранена обновлениями системы.

• Это локальная проблема только в чешской сети.
• Чрезмерная разрядка телефона.

Каждая новая настройка уже решает некоторые проблемы и в целом, они очень хорошо используются и стабильны. Вы испытываете какие-либо из вышеуказанных проблем?

Как выглядит Блютуз?

Расшифровка значка технологии тоже весьма любопытная. На эмблеме красуются две скандинавские руны, совмещенные вместе. Цветовое решение логотипа также полностью соответствует названию.

Как работает Блютус?

Рассмотрим принцип работы модуля:

Напишите в комментариях ниже, какая модель, подключите версию прошивки и операционную систему , а также проблемное устройство и, если применимо, оператор. Возможно, мы сможем найти связь. Если вы не видите аксессуар или не знаете, как его обнаружить, проверьте инструкции, прилагаемые к вашему аксессуару, или обратитесь к производителю. На экране коснитесь аксессуара, чтобы соединить их. . Чтобы добавить еще один аксессуар, просто повторите вышеуказанные шаги. Во время вызова вы можете выбрать параметр звука и выбрать устройство, которое хотите использовать.

• передача данных основана на радиоволнах;
• при передаче используется единый ISM диапазон, который был принят за основу общим решением союза компаний;
• отправка и принятие цифровой информации может осуществляться как между двумя девайсами, так и от одного к нескольким устройствам.

Риск вводится при использовании Интернета. для получения дополнительной информации. Другие названия компаний и продуктов могут быть товарными знаками соответствующих компаний. Если указанное беспроводное устройство должно быть подключено, но не в этом случае. Уровень заряда батареи одного или нескольких беспроводных устройств низкий.

Для распознавания других беспроводных устройств может потребоваться до 5 секунд. Чтобы разбудить устройство, это может быть необходимо. В этом случае для реактивации устройства может потребоваться нажатие на него кнопки. Документацию, прилагаемую к устройству. Это может потребовать нажатия пробела на клавиатуре. Если вы нажмете мышью или нажатие клавиши не пробуждает компьютер, вы должны позволить компьютеру разбудить компьютер с помощью беспроводных устройств.

На какое расстояние берет Блютус?

На данный момент беспроводной интерфейс позволяет передавать файлы на расстоянии до 10 метров. Стоит отметить, что устройства с первыми версиями на с трудом обменивались данными в пределах одной комнаты или даже управлять устройствами. Также существенно выросла скорость передачи данных. Первые версии могли передавать файлы на скорости до 1Мб в секунду. Пятая версия стандарта передает информацию на скорости до 12Мб в секунду. Однако устройства с новым поколением появятся в продаже только к началу 2017 года.

Данией и частью Норвегии и объединивший враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт. Хотя «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», во времена викингов оно также могло означать «чёрного цвета». Таким образом, исторически правильно было бы перевести датское Harald Blåtand скорее как Harald Blacktooth , чем как Harald Bluetooth .

Поэтому вы можете подключать устройства, которые находятся в разных комнатах или даже на разных этажах. Таким образом, они могут безопасно пользоваться автомобилем и соблюдать правила. Наушники также используются во многих офисах - сотрудник, который получает или звонит, не имеет занятой руки, может разговаривать одновременно и, например, записывать что-либо на компьютер.

Дома с наушниками можно говорить и, например, заняться кухней. Тем временем большинство из нас не может представить жизнь без этого маленького устройства. Ячейка постоянно встроена в нашу реальность - она ​​используется пожилыми людьми, детьми и даже героями фильмов. Вам также нужно иметь дело с без камеры, когда он весело говорит нам, что батарея разряжается. Как обычно, он делает это в наименее ожидаемый момент, как правило, перед или сразу после полного восклицания слова «ореол» или «помощь!».

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

Зарядное устройство? И кто думает о ней в таком стрессе! Однако выбранные могут подтвердить, что без телефона вы действительно можете жить! Мобильный телефон уже давно перестает быть устройством, используемым исключительно для разговора и обмена текстовыми сообщениями. Мы используем сеть, фотографируем, снимаем, слушаем музыку или смотрим фильмы, используя ее. Все эти носители так или иначе находятся в памяти телефона, чтобы найти. Да, но какой метод лучше?

В принципе, основным определяющим фактором этого спора является удобство и скорость передачи данных. Вместо этого мы получаем гораздо более высокую скорость передачи. Чтобы в полной мере использовать возможности подключения, рассмотрите емкость самого носителя данных. Если это позволит очень медленную запись, даже если у нас будет последняя версия модуля, наши переводы будут очень низкими.

История создания и развития

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

Конечно, спецификация, которая говорит нам о максимальных значениях, не гарантирует такую ​​быструю скорость и скорость записи в памяти телефона. Режим работы телефона во время записи не так важен - как правило, запись через программный интерфейс позволит записывать гораздо более медленные данные, чем выбирать режим работы телефона в качестве носителя данных.

Однако для передачи стереозвука это было слишком медленно. Стоит ли четвертое поколение мобильных телефонов? В конце концов, кабельное соединение определенно более стабильно и позволяет значительно ускорить передачу данных. Чтобы полностью использовать возможности подключения, вы также должны рассмотреть возможности самого носителя данных. Если носитель будет поддерживать очень медленную запись, даже если у нас будет последняя версия модуля или эффективный кабель передачи, наши передачи будут очень низкими.

Компания AIRcable выпустила Bluetooth-адаптер Host XR с радиусом действия около 30 км.

Принцип действия Bluetooth

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

При покупке карты расширения памяти важно обратить внимание на ее скорость записи. Он выражается в тех же единицах, что и компакт-диски. Общее правило заключается в том, что чем быстрее карта, тем лучше. Не имеет смысла покупать дорогие высокопроизводительные карты для простых устройств, потому что его свойства не будут использоваться в любом случае. Они выпускаются в версиях с разной скоростью передачи данных. Скорость записи данных немного медленнее скорости чтения. Скорость передачи данных важна в новейших цифровых камерах, которые позволяют принимать высокоскоростные всплески фотографий, но только если у вас в вашей камере есть высокоскоростная карта передачи.

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

При передаче небольших файлов беспроводная передача данных является более удобным способом. Однако, если вы копируете всю библиотеку изображений или музыкальную библиотеку, лучше использовать кабель. Беспроводной набор можно приобрести за несколько десятков. Только если такой дешевый продукт оправдает наши ожидания? Какой тип устройства вы должны выбрать, какие функции должны быть оборудованы и как подключить его к ячейке?

Компьютерный мир поможет ответить на эти вопросы. Беспроводная гарнитура в основном используется с мобильным телефоном для разговора. В зависимости от типа набора мы будем использовать его для разговора и прослушивания музыки. Необходимо использовать кабель для наушников, который служит антенной. Хотя главная цель первого заключается в том, чтобы говорить, беспроводные стереонаушники можно с успехом использовать для прослушивания музыки высокого качества.

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «point-to-point», но и соединение «point-to-multipoint» .

Спецификации

Bluetooth 1.0

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

Некоторые из них даже имеют дисплей и кнопки для управления проигрывателем. Большинство монофонических наборов - это наушники - хорошо, когда у них есть специальный оголовье для стабильного уха. В этом типе наушников доступны различные размеры наконечника геля для индивидуальной анатомии уха пользователя. Стерео наушники похожи на их проводные версии.

Каждый комплект, помимо, по крайней мере, одного динамика, оснащен микрофоном. Для совершения беспроводных вызовов на телефоне есть специальная кнопка с несколькими задачами, которая позволяет вам отвечать на входящие вызовы и заканчивать их, а также часто для повторного набора и запуска набора номера голосом. Большинство наушников также оснащены двумя дополнительными кнопками управления звуком, а светодиодный индикатор визуально информирует о состоянии телефонной трубки.

Bluetooth 1.1

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

Bluetooth 1.2

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

Каковы дополнительные возможности телефона?

Гарнитуры питаются от встроенной перезаряжаемой батареи. Обычно это позволяет несколько часов разговора или несколько дней в режиме ожидания. Некоторые модели оснащены удобными настольными и автомобильными зарядными устройствами. Это делает речь более понятной, и можно комфортно говорить в шумном месте. Он оснащен каждой новой гарнитурой.

Только в нескольких моделях мы находим технологию многоточечного доступа, которая позволяет одновременно подключаться к двум устройствам, например, по телефону и ПК. Некоторые наушники также оснащены автоматическим регулятором громкости, который поддерживает громкость всех вызовов на одном уровне. Но что он на самом деле, и прежде всего: по какому принципу работает? С помощью «голубого зуба» вы можете общаться с другими устройствами путем передачи данных или управления оборудованием.

Главные улучшения включают следующее:

Bluetooth 2.0 + EDR

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

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

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

Согласно 2.0 + EDR спецификации, EDR обеспечивает следующие преимущества:

• Увеличение скорости передачи в 3 раза (2,1 Мбит/с) в некоторых случаях.
• Уменьшение сложности нескольких одновременных подключений из-за дополнительной полосы пропускания.
• Более низкое потребление энергии благодаря уменьшению нагрузки.

Bluetooth 2.1

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

Bluetooth 2.1 + EDR

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

Bluetooth 3.0 + HS

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

Bluetooth 4.0

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

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

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

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

Профили Bluetooth

Профиль - набор функций или возможностей, доступных для определённого устройства Bluetooth . Для совместной работы Bluetooth-устройств необходимо, чтобы все они поддерживали общий профиль.

Нижеуказанные профили определены и одобрены группой разработки Bluetooth SIG:

• Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) - разработан для управления стандартными функциями телевизоров, Hi-Fi оборудования и прочее. То есть позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A2DP или VDPT.

• Basic Imaging Profile (BIP) - разработан для пересылки изображений между устройствами и включает возможность изменения размера изображения и конвертирование в поддерживаемый формат принимающего устройства.

• Basic Printing Profile (BPP) - позволяет пересылать текст, e-mails, vCard и другие элементы на принтер. Профиль не требует от принтера специфических драйверов, что выгодно отличает его от HCRP.

• Common ISDN Access Profile (CIP) - для доступа устройств к ISDN.

• Cordless Telephony Profile (CTP) - профиль беспроводной телефонии.

• Device ID Profile (DIP) - позволяет идентифицировать класс устройства, производителя, версию продукта.

• Dial-up Networking Profile (DUN) - протокол предоставляет стандартный доступ к Интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth. Базируется на SPP, включает в себя команды PPP и AT, определённые в спецификации ETSI 07.07.

• Fax Profile (FAX) - предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном и ПК на котором установлено программное обеспечение для факсов. Поддерживает набор AT-команд в стиле ITU T.31 и/или ITU T.32. Голосовой звонок или передача данных профилем не поддерживается.

• File Transfer Profile (FTP_profile) - обеспечивает доступ к файловой системе устройства. Включает стандартный набор команд FTP, позволяющий получать список директорий, изменения директорий, получать, передавать и удалять файлы. В качестве транспорта используется OBEX , базируется на GOEP.

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

• Generic Access Profile (GAP) - база для всех остальных профилей.

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

• Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP) - предоставляет простую альтернативу кабельного соединения между устройством и принтером. Минус профиля в том, что для принтера необходимы специфичные драйвера, что делает профиль неуниверсальным.

• Hands-Free Profile (HFP) - используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона, передаёт монозвук в одном канале.

• Human Interface Device Profile (HID) - обеспечивает поддержку устройств с HID (Human Interface Device), таких как мышки, джойстики, клавиатуры и проч. Использует медленный канал , работает на пониженной мощности.

• Headset Profile (HSP) - используется для соединения беспроводной гарнитуры (Headset) и телефона. Поддерживает минимальный набор AT-команд спецификации GSM 07.07 для обеспечения возможности совершать звонки, отвечать на звонки, завершать звонок, настраивать громкость. Через профиль Headset, при наличии Bluetooth 1.2 и выше, можно выводить на гарнитуру всё звуковое сопровождение работы телефона. Например, прослушивать на гарнитуре все сигналы подтверждения операций, mp3-музыку из плеера, мелодии звонка, звуковой ряд видеороликов. Гарнитуры, поддерживающие такой профиль имеют возможность передачи стереозвука, в отличие от моделей, которые поддерживают только профиль Hands-Free.

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

• LAN Access Profile (LAP) - обеспечивает доступ Bluetooth-устройствам к вычислительным сетям LAN , WAN или Интернет посредством другого Bluetooth-устройства, которое имеет физическое подключение к этим сетям. Bluetooth-устройство использует PPP поверх RFCOMM для установки соединения. LAP также допускает создание ad-hoc Bluetooth-сетей.

• Object Push Profile (OPP) - базовый профиль для пересылки «объектов», таких как изображения, виртуальные визитные карточки и др. Передачу данных инициирует отправляющее устройство (клиент), а не приёмное (сервер).

• Personal Area Networking Profile (PAN) - позволяет использовать протокол Bluetooth Network Encapsulation в качестве транспорта через Bluetooth-соединение.

• Phone Book Access Profile (PBAP) - позволяет обмениваться записями телефонных книг между устройствами.

• Serial Port Profile (SPP) - базируется на спецификации ETSI TS07.10 и использует протокол RFCOMM . Профиль эмулирует последовательный порт, предоставляя возможность замены стандартного RS-232 беспроводным соединением . Является базовым для профилей DUN, FAX, HSP и AVRCP.

• Service Discovery Application Profile (SDAP) - используется для предоставления информации о профилях, которые использует устройство-сервер.

• SIM Access Profile (SAP, SIM) - позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что позволяет использовать одну SIM-карту для нескольких устройств.

• Synchronisation Profile (SYNCH) - позволяет синхронизировать персональные данные (PIM). Профиль заимствован из спецификации инфракрасной связи и адаптирован группой Bluetooth SIG.

• Video Distribution Profile (VDP) - позволяет передавать потоковое видео. Поддерживает H.263 , стандарты MPEG-4 Visual Simple Profile, H.263 profiles 3, profile 8 поддерживаются опционально и не содержатся в спецификации.

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

Безопасность

В июне 2006 года Авишай Вул и Янив Шакед опубликовали статью, содержащую атаки на bluetooth-устройства. Материал содержал описание как активной, так и пассивной атаки, позволяющей заполучить PIN код устройства и в дальнейшем осуществить соединение с данным устройством. Пассивная атака позволяет соответствующе экипированному злоумышленнику «подслушать» (sniffing) процесс инициализации соединения и в дальнейшем использовать полученные в результате прослушки и анализа данные для установления соединения (spoofing). Естественно, для проведения данной атаки злоумышленнику нужно находиться в непосредственной близости и непосредственно в момент установления связи. Это не всегда возможно. Поэтому родилась идея активной атаки. Была обнаружена возможность отправки особого сообщения в определённый момент, позволяющего начать процесс инициализации с устройством злоумышленника. Обе процедуры взлома достаточно сложны и включают несколько этапов, основной из которых - сбор пакетов данных и их анализ. Сами атаки основаны на уязвимостях в механизме аутентификации и создания ключа-шифра между двумя устройствами. И поэтому перед изложением механизма атак рассмотрим механизм инициализации bluetooth-соединения.

Инициализация bluetooth-соединения

Инициализацией, касательно bluetooth, принято называть процесс установки связи. Её можно разделить на три этапа:

• Генерация ключа Kinit
• Генерация ключа связи (он носит название link key и обозначается, как Kab )
• Аутентификация

Первые два пункта входят в так называемую процедуру паринга.

Паринг (PAIRING), или сопряжение - процесс связи двух (или более) устройств с целью создания единой секретной величины Kinit, которую они будут в дальнейшем использовать при общении. В некоторых переводах официальных документов по bluetooth можно также встретить термин «подгонка пары».

Перед началом процедуры сопряжения на обеих сторонах необходимо ввести PIN-код. Обычная ситуация: два человека хотят связать свои телефоны и заранее договариваются о PIN-коде.

Для простоты будем рассматривать ситуацию с двумя устройствами. Принципиально это не повлияет на механизмы установления связи и последующие атаки. Далее соединяющиеся устройства будут обозначаться A и B, более того, одно из устройств при сопряжении становится главным (Master), а второе - ведомым (Slave). Будем считать устройство A главным, а B - ведомым. Создание ключа Kinit начинается сразу после того, как были введены PIN -коды.

Kinit формируется по алгоритму E22, который оперирует следующими величинами:

• BD_ADDR - уникальный MAC-адрес BT-устройства. Длина 48 бит (аналог MAC-адреса, устанавливается производителем и уникален для каждого сетевого устройства)
• PIN -код и его длина
• IN_RAND . Случайная 128-битная величина

На выходе E22 алгоритма получаем 128-битное слово, именуемое Kinit. Число IN_RAND отсылается устройством A в чистом виде. В случае, если PIN неизменяем для этого устройства, то при формировании Kinit используется BD_ADDR , полученное от другого устройства. В случае если у обоих устройств изменяемые PIN-коды, будет использован BD_ADDR(B) - адрес slave-устройства. Первый шаг сопряжения пройден. За ним следует создание Kab . После его формирования Kinit исключается из использования.

Для создания ключа связи Kab устройства обмениваются 128-битными словами LK_RAND(A) и LK_RAND(B) , генерируемыми случайным образом. Далее следует побитовый XOR с ключом инициализации Kinit . И снова обмен полученным значением. Затем следует вычисление ключа по алгоритму E21.

Для этого необходимы величины:

• BD_ADDR
• 128-битный LK_RAND (каждое устройство хранит своё и полученное от другого устройства значения)

На данном этапе pairing заканчивается и начинается последний этап инициализации bluetooth - Mutual authentication или взаимная аутентификация. Основана она на схеме «запрос-ответ». Одно из устройств становится верификатором, генерирует случайную величину AU_RAND(A) и засылает его соседнему устройству (в plain text), называемому предъявителем (claimant - в оригинальной документации). Как только предъявитель получает это «слово», начинается вычисление величины SRES по алгоритму E1, и она отправляется верификатору. Соседнее устройство производит аналогичные вычисления и проверяет ответ предъявителя. Если SRES совпали, то, значит, всё хорошо, и теперь устройства меняются ролями, таким образом процесс повторяется заново.

E1-алгоритм оперирует такими величинами:

• Случайно созданное AU_RAND
• link key Kab
• Свой собственный BD_ADDR

Уязвимости и атаки

Базовая pairing атака (атака на сопряжение)

Проанализируем данные, обмен которыми идёт на протяжении процесса сопряжения:

№	От	К	Данные	Длина (бит)	Прочая информация
1	A	B	IN_RAND	128	plaintext
2	A	B	LK_RAND(A)	128	XORed with Kinit
3	B	A	LK_RAND(B)	128	XORed with Kinit
4	A	B	AU_RAND(A)	128	plaintext
5	B	A	SRES	32	plaintext
6	B	A	AU_RAND(B)	128	plaintext
7	A	B	SRES	32	plaintext

Представим ситуацию: злоумышленнику удалось прослушать эфир и во время процедуры сопряжения, он перехватил и сохранил все сообщения. Далее найти PIN можно, используя перебор.

Прежде всего необходимо составить сам алгоритм перебора. Мы располагаем перехваченными величинами IN_RAND (он нешифрованный) и BD_ADDR (напомним, что адреса устройств видны в эфире) и запускаем алгоритм E22. Ему передаем вышеперечисленные данные и наш предполагаемый PIN . В результате мы получим предполагаемое значение Kinit . Выглядит оно примерно так:

Kinit = E22[IN_RAND , BD_ADDR(B) , PIN" ] где PIN" - предполагаемый нами PIN-код

Далее, сообщения 2 и 3 подвергаются XOR с только что полученным Kinit . Следовательно, следующим шагом мы получим LK_RAND(A) и LK_RAND(B) в чистом виде. Теперь мы можем высчитать предполагаемое значение Kab , для чего проделываем следующую операцию:

LK_K(A) = E21[BD_ADDR(A) , LK_RAND(A) ] где LK_K(A|B) - это промежуточные величины

LK_K(B) = E21[BD_ADDR(B) , LK_RAND(B) ]

Kab = LK_K(A) XOR LK_K(B)

Проверим PIN. Возьмем полученный Kab и перехваченный AU_RAND(A) и вычислим SRES(A) .

После сравниваем полученный результат с SRES(A)" , хранящийся в сообщении номер 5:

SRES(A) = E1[AU_RAND(A) , Kab , BD_ADDR(B) ]

Если SRES(A) == SRES(A)" - PIN успешно угадан. В противном случае повторяем последовательность действий заново с новой величиной PIN" .

Первым, кто заметил эту уязвимость, был англичанин Олли Вайтхауз (Ollie Whitehouse) в апреле 2004 года. Он первым предложил перехватить сообщения во время сопряжения и попытаться вычислить PIN методом перебора, используя полученную информацию. Тем не менее, метод имеет один существенный недостаток: атаку возможно провести только в случае, если удалось подслушать все аутентификационные данные. Другими словами, если злоумышленник находился вне эфира во время начала сопряжения или же упустил какую-то величину, то он не имеет возможности продолжить атаку.

Re-pairing атака (атака на пересопряжение)

Вулу и Шакеду удалось найти решение трудностей, связанных с атакой Вайтхауза. Был разработан второй тип атаки. Если процесс сопряжения уже начат и данные упущены, мы не сможем закончить атаку. Но был найден выход. Нужно заставить устройства заново инициировать процесс сопряжения (отсюда и название). Данная атака позволяет в любой момент начать вышеописанную pairing атаку.

Рассмотрим следующую ситуацию. Допустим, что устройства уже успели связаться, сохранили ключ Kab и приступили к Mutual authentication. От нас требуется заставить устройства заново начать pairing. Всего было предложено три метода атаки на пересопряжение, причём все из них зависимы от качества реализации bluetooth-ядра конкретного устройства . Ниже приведены методы в порядке убывания эффективности:

Использовав любой из этих методов, злоумышленник может приступить к базовой атаке на сопряжение. Таким образом, имея в арсенале эти две атаки, злоумышленник может беспрепятственно похитить PIN-код. Далее имея PIN-код он сможет установить соединение с любым из этих устройств. И стоит учесть, что в большинстве устройств безопасность на уровне служб, доступных через bluetooth, не обеспечивается на должном уровне. Большинство разработчиков делает ставку именно на безопасность установления сопряжения. Поэтому последствия действий злоумышленника могут быть различными: от кражи записной книжки телефона до установления исходящего вызова с телефона жертвы и использования его как прослушивающего устройства.

Эти методы описывают, как принудить устройства «забыть» link key, что само по себе ведёт к повторному pairing’у, а значит, злоумышленник может подслушать весь процесс с самого начала, перехватить все важные сообщения и подобрать PIN.

Оценка времени подбора PIN-кода

В протоколе Bluetooth активно используются алгоритмы E22, E21, E1, основанные на шифре SAFER +. Брюс Шнайер подтвердил, что уязвимость относится к критическим. Подбор PIN на практике прекрасно работает. Ниже приведены результаты полученные на Pentium IV HT на 3 ГГц:

Конкретные реализации вышеописанных атак могут работать с различной скоростью. Способов оптимизации множество: особые настройки компилятора, различные реализации циклов, условий и арифметических операций. Авишай Вул и Янив Шакед нашли способ сократить время перебора PIN-кода в разы.

Увеличение длины PIN-кода не является панацеей. Только сопряжение устройств в безопасном месте может частично защитить от описанных атак. Пример - bluetooth-гарнитура или автомобильный handsfree. Инициализация связи (при включении) с данными устройствами может происходить многократно в течение дня, и не всегда у пользователя есть возможность находиться при этом в защищённом месте.

Применение

Радиус работы устройств BT2 не превышает 15 метров, для BT1 до 100 м (класс А). Эти числа декларируются стандартом для прямой видимости, в реальности не стоит ожидать работу на расстоянии более 10-20 м. Такого дальнодействия недостаточно для эффективного применения атак на практике. Поэтому, ещё до детальной проработки алгоритмов атаки, на Defcon-2004 публике была представлена антенна-винтовка BlueSniper, разработанная Джонном Херингтоном (John Herington). Устройство подключается к портативному устройству - ноутбуку/КПК и имеет достаточную направленность и мощность (эффективная работа до 1,5 км).

· Financial and business terms

Bluetooth™ - UK US /ˈbluːtuːθ/ noun [U] trademark COMMUNICATIONS, IT, INTERNET a technical system that allows people to exchange information and data using different types of electronic devices such as computers, mobile phones, printers, video cameras, etc … Financial and business terms

Позволяет беспроводную передачу данных между различными устройствами такими как телефоны, коммуникаторы, гарнитуры, наушники, клавиатуры, мышки и др. Радиус действия 10 100 метров. Используется практически во всех мобильных устройствах . Словарь… … Словарь бизнес-терминов

Bluetooth - es la norma que define un estándar global de comunicación inalámbrica, que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta… … Enciclopedia Universal

bluetooth - |blutúte| s. m. Tecnologia que permite ligar e transferir dados entre equipamentos eletrônicos através de sinais de rádio. ‣ Etimologia: palavra inglesa … Dicionário da Língua Portuguesa

Bluetooth - (izg. blutȗt) DEFINICIJA tehn. naziv za bežičnu tehnologiju, ob. vezano uz mobilnu telefoniju ETIMOLOGIJA tvorničko ime proizvoda© … Hrvatski jezični portal

Bluetooth - This article is about the electronic protocol. For the medieval King of Denmark, see Harald I of Denmark. Bluetooth logo Bluetooth is a proprietary open wireless technology standard for exchanging data over short distances (using short wavelength … Wikipedia