Bluetooth

Опубликовано:03.03.2008
Версия текста: 1.0
Предисловие
Общее представление о стандарте
Технология
Источники

Предисловие

Путевку в мир первой спецификации Bluetooth дала компания Ericsson. В 1998 году была сформирована группа Bluetooth SIG, куда наряду со шведами вошли IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Перед консорциумом стояла задача разработать недорогую систему беспроводной связи. При этом члены группы не пытались установить рекорд по пропускной способности каналов связи или радиусу покрытия. Главной целью было добиться компактности Bluetooth-модулей и низкого энергопотребления.

В отличии от Wi-Fi, Bluetooth предназначен для построения так называемых персональных беспроводных сетей (Wireless Personal Area Network, WPAN).

Общее представление о стандарте

В настоящее время технология Bluetooth является твёрдо устоявшимся коммуникационным стандартом для беспроводной связи на малых расстояниях. Она заменяет целую кучу отдельных кабелей, присоединяющих одно устройство к другому посредством одной универсальной радиолинии с малым радиусом действия. Например, радиотехнология Bluetooth, встроенная и в сотовый телефон, и в ноутбук, заменяет кабель, используемый в настоящее время для присоединения ноутбука к сотовому телефону. Принтеры, персональные компьютеры, факсы, клавиатуры, джойстики и практически любые другие цифровые устройства могут быть частью системы Bluetooth.

Радиотехнология Bluetooth также обеспечивает универсальный мост к существующим сетям передачи данных, интерфейсу периферийных устройств, а также обеспечивает механизм для формирования небольших частных специальных групп соединяемых устройств вне инфраструктуры фиксированной сети.

Современный стандарт Bluetooth 2.1 вместе с надстройкой Enhanced Data Rate (EDR) обеспечивает передачу данных со скоростью до 3 Мбит/с на расстояние до ста метров (для устройств Class 1). Изначально задумывалось, что основной сферой применения Bluetooth станет связь различных устройств с персональными компьютерами. Однако на практике наиболее востребованными оказались беспроводные гарнитуры. Впрочем, это не помешало ИТ-компаниям выпустить в прошлом году 820 млн. "синезубых" устройств самых разных профессий. Сегодня "зубки" прорезались у наушников, плееров, игровых консолей, GPS-навигаторов и массы других гаджетов.

Технология

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, каковым 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 передаёт 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.

Технология Bluetooth изначально была предназначена для работы в шумном радиочастотном окружении. Радиомодули Bluetooth избегают помех от других сигналов путём перескока на новую частоту после передачи или приёма пакета. По сравнению с другими системами, работающими на той же самой полосе частот, Bluetooth обычно прыгает быстрее и использует более короткие пакеты. Это позволяет избавиться от воздействия микроволновых печей и других источников помех. Использование Forward Error Correction (FEC) ограничивает влияние случайного шума при связи на большие расстояния. Протокол узкополосной передачи Bluetooth является комбинацией принципов коммутации каналов и пакетной коммутации. Тайм-слоты могут быть зарезервированы для синхронных пакетов. Частотный скачок производится для каждого передаваемого пакета.

Номинально пакет покрывает единичный тайм-слот, но может быть расширен для покрытия до пяти слотов. Bluetooth может поддерживать асинхронные каналы данных, до трёх синхронных голосовых каналов одновременно или канал, который одновременно поддерживает асинхронную передачу данных и синхронную голосовую связь.

Bluetooth устройства организованы в три класса, основанные на мощности передачи и радиуса действия:

  • Class 1 (max 100 мВт) имеет радиус передачи данный до 100 метров. Class 1 в основном используются в промышленных изделиях. Например, радиосканерах штрихкода.
  • Class 2 (max 2,5 мВт) имеет радиус передачи данный до 10 метров, используется с бытовых устройствах.
  • Class 3 (max 1 мВт) имеет радиус передачи данный до 1 метр.

Применительно к оборудованию

  • Радио-сканера штрихкода
  • Терминалы сбора данных

Источники

Автоматизация магазинов, складов, переучетов