آموزش الکترونیک پایه, چرا آلیا را انتخاب کنیم

فناوری بلوتوث (Bluetooth)

bluetooth

بلوتوث چیست :

بلوتوث (به انگلیسی: Bluetooth) (به معنی «آبی‌دندان») نام یک استاندارد فناوری بی‌سیم با برد کم برای فرستادن پیام، عکس یا هر اطلاعات دیگر است

نماد بلوتوث :

اعضای گروه SIG برای ایجاد لوگوی بلوتوث مجدداً به ریشهٔ آن برگشتند که مربوط به شمال اروپا بود و با استفاده از حروف رمزی اسکاندیناویایی که در قرن نهم رایج بود ترکیبی از حروف اول نام پادشاه بلوتوث را به عنوان لوگوی بلوتوث در نظر گرفتند.
[elementor-template id="18070"]

تاریخچه بلوتوث :

تاریخچه بلوتوث به هلند باز می‌گردد که توسط یاپ هارتسن ابداع و اختراع شد. این مخترع نام بلوتوث یا همان دندان آبی را از نام پادشاه هلند الهام گرفت. برای ارتباط یا اتصال دستگاه‌های مختلف در فاصله نزدیک از تکنولوژی بلوتوث که یک استاندارد رادیویی و پروتکل ارتباطی است، استفاده می‌شود. برای ایجاد ارتباط ، دو دستگاه باید دارای یک سیستم ارتباطی مشترک مانند میکروچیپ بلوتوث باشند.
ابتدا در سال 1994 در شرکت موبایل اریکسون فکر اولیه بلوتوث به وجود آمد. شرکت سوئدی اریکسون که یک شرکت ارتباطات راه دور است در آن زمان برای ارتباط بین تلفن‌های همراه و گوشی بی‌سیم در حال ساخت یک ارتباط رادیویی کم مصرف و کم هزینه بود.
در سال 1995 کار مهندسی این پروژه شروع شد. در این بین فکر اولیه بلوتوث علاوه بر تلفن‌های همراه و گوشی‌ها،  شامل هرگونه وسایل همراه شد. شرکت اریکسون با چند شرکت دیگر در سال 1998 موافقت نامه این پروژه را امضا کرد که باعث تشکیل گروه SIG شد. انتخاب نام بلوتوث بر اساس نام یک پادشاه دانمارکی به نام هارالد بلاتند (Harald Blaatand) به وجود آمده است. به این شکل که کلمه بلاتند را به زبان انگلیسی انتقال دادند و آن را به شکل بلوتوث تلفظ کردند که به معنای دندان آبی است. بر اساس شهرت پادشاه دانمارکی بر ایجاد صلح و اتحاد بین دانمارک، سوئد جنوبی و نروژ شمالی و مهارت او در مذاکره و ارتباط، شرکت اریکسون نام بلوتوث را برای این فناوری انتخاب کرد. با این امید که بتواند وسایل مختلف را به طور صلح آمیز با یکدیگر متحد کند. جالب است بدانید که طرح لوگوی بلوتوث از حروف اول Harold Bluetooth که به طرز جالبی با هم ترکیب شدند، انتخاب شده است.
در تاریخچه بلوتوث ذکر شده است که نسخه‌های ابتدایی بلوتوث دچار مشکلات و نقص‌هایی بود. اولین سری تکنولوژی بلوتوث نسخه‌های 1.0 و B1.0 بودند که بسیاری از شرکت‌های تولید کننده لوازم الکترونیکی هنگام استفاده از این تکنولوژی برای برقراری ارتباط بین محصولاتشان با مشکلاتی مواجه شدند. در واقع این لوازم برای ارتباط بین دستگاه‌های دیگر آدرس سخت‌افزاری دستگاه (BD-ADDR) را مجبور بودند در هنگام اتصال دو دستگاه فاش کنند که اصول حفظ هویت دستگاه را نقض می‌کردند.
نسخه 1.1 : این نسخه توانست مقدار قابل توجهی از خطاهای دو نسخه قبلی را بپوشاند. در این نسخه قابلیت جدید پشتیبانی از کانال‌های بدون رمزگذاری اضافه شد. همچنین به نمایشگر قدرت سیگنال دریافتی یا همان سیستم (RSSI) Received Signal Strength Indication مجهز شد.
نسخه1.2 : این نسخه تغییرات قابل توجهی را با خود به همراه داشت:
  1. افزایش سرعت انتقال اطلاعات تا 721 کیلوبیت در ثانیه
  2. برقراری ارتباط سریع‌تر بین دستگاه‌ها
  3. پشتیبانی رابط کنترل میزبان Host Controller Interface (HCI) برای three-wire UART
  4. استفاده از Adaptive frequency-hopping spread spectrum (AFH) برای جلوگیری از تداخل فرکانس‌های رادیویی
  5. ارتباط گسترده همزمان: Extended Synchronous Connection (eSCO) استفاده از این تکنیک و بهتر شدن کیفیت صدای بسته‌های آسیب دیده و ارسال مجدد آن‌ها
نسخه 2.0 : از دهم نوامبر سال 2004 این نسخه مورد استفاده قرار گرفت. قابلیت پشتیبانی از نسخه 1.1 و همچنین انتقال داده و ارزیابی آن را با سرعت سه برابر و در شرایط خاص تا ده برابر نیز انجام می‌دهد. در این نسخه شاهد کارآیی بهینه‌تر بین دستگاه‌ها و پهنای باند بالا بوده‌ایم.
نسخه 2.1 : سازگاری کامل این نسخه با نسخه‌های 1.1 و 2.0 موجب شد تا  از جولای سال 2007  استفاده از آن بین همه مرسوم شود. از قابلیت‌های جدید این نسخه، بهینه سازی هنگام اتصال به دستگاه‌های مختلف و ایجاد لیست در زمان جست‌وجوی دستگاه‌های یافت شده است. همچنین هنگام ارسال اطلاعات توسط دیگران، تونل ارتباطی رمزگذاری شده برای جلوگیری از دزدیده شدن اطلاعات و حفظ امنیت آن‎ها ساخته می‌شود.
نسخه 3.0 : آخرین و سریع‌ترین نسخه موجود در حال حاضر نسخه 3.0 است. این نسخه سرعت انتقال اطلاعات را با بهره‌گیری از باند گسترده رادیویی Ultra-Wideband (UWB) با کمترین انرژی مصرفی، در ثانیه به 480 مگابیت می‌رساند. به دلیل عدم تداخل بین دستگاه‌های مرتبط با یک‌دیگر این تکنولوژی را SSFH نام گذاشته‌اند. همانگونه که گفته شد، بلوتوث یک پروتکل ارتباطی و استاندارد رادیویی برای ارتباط دستگاه‌های الکترونیکی با یک‌دیگر با برد کوتاه ( 1متر تا 100متر) است. تنها دستگاه‌هایی می‌توانند با یک‌دیگر ارتباط برقرار کنند که در فاصله مجاز از هم قرار گرفته باشند.
[elementor-template id="18094"]

مزایای بلوتوث :

محدودیت در انتقال داده(Data) از طریق سیم :

دستگاه‌هایی که با سیم کار می‌کنند از طریق رابط‌های سریال یا موازی(parallel) یا USB به کامپیوتر متصل می‌شوند. اگر از ارتباط سریال استفاده شود در هر سیکل زمانی یک بیت ارسال می-شود و ارتباط موازی در هر سیکل ۸ تا ۱۶ بیت را ارسال می‌نماید. این مقادیر در دنیای ارتباطات پرسرعت امروزی بسیار کم است؛ که این مشکل با امواج بلوتوث حل شده‌است.

قیمت ارزان فناوری بلوتوث :

یکی دیگر از دلایل استفاده از تراشه‌های بلوتوث قیمت بسیار مناسب این تراشه‌ها است. این تکنولوژی از محدوده فرکانس ۲٫۴۰ تا ۲٫۴۸ گیگا هرتز که محدوده‌ای رایگان است استفاده می‌کند که ۷۹ کانال ارتباطی را شامل می‌شود.

سرعت انتقال اطلاعات در بلوتوث :

از ارتباط هم‌زمان استفاده شود نرخ انتقال اطلاعات ۴۲۳ کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. در این نوع ارتباط دستگاه فرستنده و گیرنده به‌طور هم‌زمان قادر به دریافت و ارسال اطلاعات هستند. در نوع دیگر ارتباط که ارتباط غیرهمزمان نام دارد نرخ انتقال اطلاعات ۷۲۰ کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. البته با وجود سرعت بیشتر این ارتباط نسبت به ارتباط هم‌زمان، قابلیت ارسال و دریافت در یک زمان را ندارد.

برتری بلوتوث در مقابل تکنولوژی مادون قرمز :

فرستنده مادون قرمز و گیرنده آن می‌بایست در مقابل هم قرار بگیرند تا ارسال اطلاعات صورت گیرد، در غیر این صورت و وجود داشتن مانعی در بین راه، انتقال اطلاعات به درستی صورت نمی‌گیرد. یکی دیگر از مشکلات مادون قرمز اصطلاح «یک به یک» است. به این معنی که فقط می‌توان اطلاعات را از یک دستگاه تنها به یک دستگاه دیگر ارسال نمود 

عدم تداخل امواج بلوتوث با دیگر امواج :

برای جلوگیری از تداخل اطلاعات بلوتوث از تکنیکی به نام FHSS استفاده می‌کند و این تکنیک به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد که در یک محدوده فرکانسی مشخص شده به صورت خودکار تغییر فرکانس داشته باشند. در واقع در این تکنولوژی یابنده کانال آزاد بیش از ۱۶۰۰ بار در ثانیه کانال‌های ارتباطی را چک می‌کند تا از کانال‌های اشغال شده با خبر باشد و در صورت ایجاد یک ارتباط جدید یک کانال آزاد را به آن ارتباط اختصاص دهد.

خودكار بودن :

دستگاه‌های مجهز به تراشه‌های بلوتوث به‌طور خودکار یکدیگر را تشخیص داده و ارتباط برقرار می‌کنند و داده‌ها بدون دستور ما یا با دستور ما انتقال پیدا می‌کنند.

کم مصرف بودن :

احتیاج به انرژی بسیار کم برای برقراری ارتباط با وسایل دیگر موجب صرفه جویی زیاد در مصرف باتری می‌شود. هر سیگنال بلوتوثی که که گوشی تلفن همراه ارسال یا دریافت می‌کند فقط ۱میلی وات از باتری آن را مصرف می‌کند یعنی در واقع می‌توانیم بگوییم که این فعالیت تأثیری روی باتری ندارد.

آینده بلوتوث :

ویرایش بعدی بلوتوث LISBON نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌است از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفاده بیشتر از بلوتوث که ویژگی‌های اصلی آن به ترتیب زیر است: تغییر رمز به صورت اتوماتیک: به‌طور تناوبی کدهای رمزی تغییر داده می‌شود تا امنیت افزایش یابد. گسترش پاسخ به درخواست‌ها : در طول پروسه بازبینی و درخواست، اطلاعات بیشتری جمع‌آوری شده و به دستگاه‌ها امکان فیلترینگ بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. کاهش توان مصرفی: سبب کاهش توان مصرفی، وقتی که وسایل در وضعیت sniff low power هستند، می‌شود افزایش کیفیت سرویس: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشه پیکونت بالاست، داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا ارسال شوند. جفت شدن وسایل به‌طور ساده: به شکل اساسی وظیفه بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد. به‌طوری‌که در یک زمان هم کارایی و هم امنیت افزایش می‌یابد. انتظار می‌رود که این مورد به‌طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ویرایش بعد از LISBON, SEATTLE نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری را دارد که عمده آن‌ها روی UWB متمرکز شده‌است. این خصیصه امکان استفاده از بلوتوث را در عرض باند بسیار بالای رادیویی موجب شده که به دنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات داده‌ها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند.
[elementor-template id="18303"]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *