Bluetooth

Bluetooth
Opracowany przez	Grupa Specjalnych Zainteresowań Bluetooth
Wstawiono	7 maja 1989 (33 lata)
Przemysł	sieć osobowa
Obsługiwany sprzęt	Komputery osobiste Smartfony Konsole do gier Urządzenia audio
zasięg fizyczny	Zwykle mniej niż 10 m (10,9 jarda), do 100 m (109,4 jarda) Bluetooth 5.0: 40-400 m (43,7-437,4 jarda) ​( m)
Oficjalna strona internetowa	www.bluetooth.com

Przykłady urządzeń Bluetooth
Klawiatura Bluetooth połączona z komputerem kieszonkowym
Zestaw słuchawkowy do telefonu komórkowego Bluetooth
Mysz Apple Mighty Mouse z technologią Bluetooth
Zestaw głośnomówiący dla iPhone'a z technologią Bluetooth

Bluetooth to przemysłowa specyfikacja bezprzewodowych sieci osobistych (WPAN) stworzona przez Bluetooth Special Interest Group, Inc., która umożliwia transmisję głosu i danych między różnymi urządzeniami za pośrednictwem łącza radiowego w paśmie ISM 2,4  GHz .

Cele

Główne cele do osiągnięcia dzięki temu standardowi to:

• Ułatw komunikację między zespołami mobilnymi.
• Wyeliminuj kable i złącza między nimi.
• Oferują możliwość tworzenia małych sieci bezprzewodowych i ułatwiają synchronizację danych między komputerami osobistymi.

Urządzenia najczęściej korzystające z tej technologii należą do sektora telekomunikacji i komputerów osobistych , takie jak myszy komputerowe , klawiatury , telefony komórkowe , laptopy , komputery osobiste , drukarki , głośniki bezprzewodowe , słuchawki bezprzewodowe lub półbezprzewodowe , joysticki , elementy sterujące (typu joystick ) lub aparaty cyfrowe .

Etymologia i logo

Wbrew pozorom nazwa bluetooth nie ma technologicznego rodowodu. Nie odpowiada też akronimowi ani skrótowi.

Nazwa pochodzi od duńskiego i norweskiego króla Haralda Blåtanda , którego angielskie tłumaczenie to Harald Bluetooth. Król znany jest z jednoczenia plemion duńskich i nawracania ich na chrześcijaństwo.

W 1996 roku Intel opracował system, który umożliwi telefonom komórkowym komunikację z komputerami i ujednolicenie komunikacji bezprzewodowej. W tym czasie inżynier Intela Jim Kardach czytał powieść historyczną The Long Ships, która opisuje wyczyny króla Haralda Blåtanda . Poprzez podobieństwa między tymi dwoma koncepcjami powstała nazwa Bluetooth.

Logo Bluetooth łączy w sobie runy Hagall ( ) i Berkana ( ) , które odpowiadają inicjałom Haralda B låtanda . ]

• Hagall : Runa reprezentująca literę H w młodszym Futhark i Futhorc . Wariantem H w runach starego futharku byłoby wezwanie haglaz lub Hacelaz. To znaczy grad.
• Berkana : Runa, która reprezentuje litery B lub P w młodym futhark i jest uważana za źródło łacińskiej litery B. To znaczy brzoza.

Zastosowania i aplikacje

Bluetooth to nazwa protokołu komunikacyjnego zaprojektowanego specjalnie dla urządzeń o niskim zużyciu energii, które wymagają krótkiego zasięgu transmisji i są oparte na tanich nadajnikach -odbiornikach .

Urządzenia obsługujące ten protokół mogą komunikować się ze sobą, gdy znajdują się w zasięgu. Komunikacja odbywa się na częstotliwości radiowej , dzięki czemu urządzenia nie muszą być ustawione w jednej linii i mogą znajdować się nawet w oddzielnych pomieszczeniach, jeśli moc transmisji jest wystarczająca. Urządzenia te są klasyfikowane jako „Klasa 1”, „Klasa 2”, „Klasa 3” lub „Klasa 4” w odniesieniu do ich mocy nadawczej, przy czym urządzenia w obudowie komputera są w pełni kompatybilne. ]

Klasa	Maksymalna dozwolona moc ( mW )	Maksymalna dopuszczalna moc ( dBm )	Zasięg (przybliżony)
Klasa 1	100mW	20dBm	~100 metrów
klasa 2	2,5mW	4dBm	~5-10 metrów
klasa 3	1mW	0dBm	~1 metr
Klasa 4	0,5mW	-3dBm	~0,5 metra

W większości przypadków efektywny zasięg urządzenia klasy 2 jest zwiększony, gdy jest on podłączony do transceivera klasy 1. Jest to spowodowane wyższą czułością i mocą transmisji urządzenia klasy 1, tj. wyższą mocą transmisji klasy 1 urządzenie pozwala na dotarcie sygnału z wystarczającą energią do urządzenia klasy 2. Z drugiej strony większa czułość urządzenia klasy 1 pozwala na odebranie sygnału od drugiego, mimo że jest słabsze.

Urządzenia obsługujące technologię Bluetooth można również klasyfikować według przepustowości kanału:

Wersja	Przepustowość (cz.b.)
Wersja 1.2	1Mbit /s
Wersja 2.0 + EDR	3Mbit / s
Wersja 3.0 + HS	24Mbit /s
Wersja 4.0	32Mbit /s
wersja 5	50Mbit /s ]

Profile Bluetooth

Aby korzystać z Bluetooth, urządzenie musi zaimplementować jeden z profili Bluetooth. Określają one użycie kanału Bluetooth, a także kierowanie do urządzenia, które chcesz sparować.

Lista aplikacji

• Połączenie bezprzewodowe przez OBEX .
• Przesyłanie plików kontaktów, spotkań i przypomnień między urządzeniami za pośrednictwem OBEX .
• Zastąpienie tradycyjnej komunikacji przewodowej pomiędzy urządzeniami GPS a sprzętem medycznym.
• Piloty (tradycyjnie zdominowane przez podczerwień).
• Wysyłaj małe reklamy od reklamodawców do urządzeń obsługujących technologię Bluetooth. Firma może wysyłać reklamy na telefony komórkowe, których Bluetooth (te, które go mają) został aktywowany podczas przechodzenia.
• Konsole Sony PlayStation 3 , PlayStation 4 , Microsoft Xbox 360 , Xbox One , Wii U i Nintendo Switch są wyposażone w Bluetooth, co pozwala na korzystanie z kontrolerów bezprzewodowych, chociaż oryginalny Gamepad Wii U łączy się z konsolą przez Wi-Fi i Wii Remotes użyj technologii podczerwieni do funkcji wskaźnika.

Specyfikacje i nowości

Narzędzie Bluetooth zostało opracowane jako zamiennik kabla w 1994 roku przez Jaapa Haartsena i Mattissona Svena, którzy pracowali dla firmy Ericsson w Lund w Szwecji. Narzędzie opiera się na technologii przeskoku częstotliwości widma rozproszonego. Na początku technologia Bluetooth mogła przesyłać dane z prędkością 720 kb, co jak na lata 90. było niesamowitą przepustowością, ale dziś wydaje się bardzo ograniczone. Po ponad dwóch dekadach ulepszeń różne typy Bluetooth mogą pochwalić się prędkościami do 50 Mb/s. Ponadto zakres połączeń to kolejny aspekt, który znacznie się poprawił. Bluetooth przeszedł od działania w odległości mniejszej niż metr do ponad 100 metrów, które mogą osiągnąć dzisiaj. ]

Funkcje zostały opublikowane przez Bluetooth Special Interest Group (SIG). SIG został formalnie ogłoszony 20 maja 1998 roku. Został stworzony przez Ericsson, IBM, Intel, Toshiba i Nokia, a później dołączyło do niego wiele innych firm. Dziś zrzesza ponad 20 000 firm na całym świecie. Wszystkie wersje standardów Bluetooth zostały zaprojektowane z myślą o kompatybilności wstecznej, dzięki czemu najnowszy standard obejmuje wszystkie poprzednie wersje.

Bluetooth v1.0 i v1.kb

Wersje 1.0 i 1.kb miały wiele problemów, a producenci mieli trudności z zapewnieniem interoperacyjności swoich produktów. Wersje 1.0 i 1.0k zawierają obowiązkowy adres sprzętowy urządzenia Bluetooth (BD_ADDR) w transmisji (anonimowość jest niemożliwa na poziomie protokołu), co było poważnym utrudnieniem dla niektórych usług przeznaczonych do użytku w środowiskach Bluetooth.

Bluetooth v1.1 (2002)

• Ratyfikowana jako standard IEEE 802.15.1-2002. ]
• Wiele błędów zostało naprawionych w specyfikacji 1.0b.
• Dodano obsługę nieszyfrowanych kanałów.
• Wskaźnik odebranego sygnału (RSSI).

Bluetooth v1.2 (2003)

Ta wersja jest kompatybilna z USB 1.1, a główne ulepszenia są następujące:

• Szybsze połączenie i Discovery (wykrywanie innych urządzeń Bluetooth).
• Adaptacyjne przeskakiwanie częstotliwości z rozproszeniem widma (AFH ), które poprawia odporność na zakłócenia o częstotliwości radiowej poprzez unikanie wykorzystania częstotliwości całkowicie w sekwencji przeskoków.
• W praktyce wyższa prędkość transmisji niż w wersji 1.1, do 721 kbit/s. ]
• Rozszerzone połączenia synchroniczne (ESCO), które poprawiają jakość głosu w łączach audio, umożliwiając retransmisję uszkodzonych pakietów i mogą opcjonalnie zwiększyć opóźnienie dźwięku, aby zapewnić lepszą obsługę jednoczesnego przesyłania danych.
• Interfejs kontrolera hosta (HCI) z obsługą trzech wątków UART.
• Ratyfikowana jako standard IEEE 802.15.1-2005. ]
• Wprowadzono sterowanie przepływem i tryby przekaźnikowe L2CAP.

Bluetooth v2.0 + EDR (2004)

Ta wersja specyfikacji Core Bluetooth została wydana w 2004 roku i jest wstecznie kompatybilna z wersją 1.2. Główna różnica polega na wprowadzeniu Enhanced Data Rate (EDR) w celu przyspieszenia transferu danych. Nominalna szybkość EDR wynosi 3 Mbit/s, chociaż praktyczna szybkość przesyłania danych wynosi 2,1 Mbit/s. EDR wykorzystuje kombinację kluczowania z przesunięciem częstotliwości Gaussa (GFSK) i kluczowania z przesunięciem fazy (PSK) w dwóch wariantach, π/4-DQPSK i 8DPSK. EDR może zapewnić mniejsze zużycie energii dzięki skróconemu cyklowi pracy.

Specyfikacja jest opublikowana jako „Bluetooth v2.0 + EDR”, co oznacza, że ​​EDR jest funkcją opcjonalną. Oprócz EDR istnieją inne drobne ulepszenia specyfikacji 2.0, a produkty mogą reklamować zgodność z Bluetooth v2.0 bez uwzględniania zwiększonej szybkości transmisji danych. Co najmniej jedno komercyjne urządzenie reklamuje w swoim arkuszu danych „brak EDR Bluetooth v2.0”. ]

Bluetooth v2.1 + EDR (2007)

Wersja 2.1 specyfikacji Bluetooth Core + EDR jest w pełni wstecznie zgodna z wersją 1.2 i została przyjęta przez Bluetooth SIG ( Bluetooth Special Interest Group ) 26 lipca 2007 r. ]

Główną cechą wersji 2.1 jest Secure Simple Pairing (SSP): Poprawia parowanie urządzeń Bluetooth, jednocześnie zwiększając użyteczność i siłę bezpieczeństwa. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz sekcję linków poniżej. ]

2.1 umożliwia inne udoskonalenia, w tym „szeroką odpowiedź dochodzenia” (EIR), która zapewnia więcej informacji podczas procedury sprawdzania, aby umożliwić lepsze filtrowanie urządzeń przed podłączeniem, oraz subrating sniff, który zmniejsza zużycie energii w trybie niskiego poboru mocy.

Bluetooth v3.0 + HS xxx (2009)

Wersja 3.0 + HS specyfikacji Core Bluetooth została zatwierdzona przez Bluetooth SIG w dniu 21 kwietnia 2009 r. Bluetooth 3.0+HS obsługuje teoretyczne prędkości przesyłania danych do 24 Mbit/s między sobą, chociaż nie Samo łącze Bluetooth. Natywne połączenie Bluetooth jest używane do negocjacji i ustanowienia, podczas gdy szybki ruch danych jest przenoszony przez łącze 802.11.

Jego główną nowością jest AMP (Alternate MAC/PHY), dodatek 802.11 jako szybki transport. Początkowo planowano włączenie do AMP dwóch technologii: 802.11 i UWB, ale ostatecznie UWB nie ma w specyfikacji. ]

W specyfikacji włączenie szybkiej transmisji nie jest obowiązkowe i dlatego urządzenia oznaczone „+ HS” zawierają szybkie łącze danych 802.11. Urządzenie Bluetooth 3.0 bez sufiksu „+HS” nie obsługuje wysokiej prędkości, a jedynie obsługuje funkcję wprowadzoną w Bluetooth 3.0 + HS (lub w CSA1). ]

Alternatywny adres MAC/PHY

Umożliwia korzystanie z alternatyw MAC i PHY do transportu danych profilu Bluetooth. Radio Bluetooth jest używane do wykrywania urządzenia, początkowego połączenia i konfiguracji profilu, jednak gdy konieczne jest przesłanie dużej ilości danych, do przesyłania danych używany jest protokół 802.11 PHY MAC (zwykle powiązany z Wi-Fi). Oznacza to, że tryb niskiego zużycia energii połączenia Bluetooth jest używany, gdy system jest bezczynny, a radio 802.11, gdy trzeba przesłać duże ilości danych.

Bezpołączeniowa transmisja danych

Usługa umożliwia wysyłanie danych bez ustanawiania jawnego kanału L2CAP. Jest przeznaczony do użytku w aplikacjach, które wymagają małych opóźnień między działaniem użytkownika a ponownym połączeniem/transmisją danych. Jest to odpowiednie tylko dla niewielkich ilości danych. Ulepszona kontrola mocy.

Zaktualizowano funkcję sterowania mocą, aby usunąć sterowanie mocą w pętli otwartej, a także wyjaśnić niejasności w sterowaniu mocą wprowadzone przez nowo dodane schematy modulacji dla EDR. Ulepszona kontrola zasilania usuwa niejasności poprzez określenie oczekiwanego zachowania. Ta funkcja dodaje również kontrolę mocy w pętli zamkniętej, tj. filtrowanie RSSI może rozpocząć się po otrzymaniu odpowiedzi. Wprowadzono również żądanie „przejdź bezpośrednio do pełnej mocy”. Oczekuje się, że ma to rozwiązać problem utraty łącza zestawu słuchawkowego, który zwykle występuje, gdy użytkownik wkłada telefon do kieszeni po przeciwnej stronie zestawu słuchawkowego.

Funkcja High Speed ​​(AMP) Bluetooth w wersji 3.0 bazuje na standardzie 802.11, ale mechanizm AMP został zaprojektowany do współpracy z innymi radiotelefonami. Pierwotnie był przeznaczony dla UWB, ale WiMedia Alliance, organ odpowiedzialny za smak UWB przeznaczony dla Bluetooth, ogłosił w marcu 2009 r., że się rozpada. 16 marca 2009 r. stowarzyszenie WiMedia Alliance ogłosiło, że podpisze umowę o transferze technologii dla specyfikacji WiMedia Ultra-Wideband (UWB). WiMedia przeprowadziła wszystkie obecne i przyszłe specyfikacje, w tym prace nad przyszłymi wdrożeniami optymalizacji szybkości i mocy, Bluetooth Special Interest Group (SIG), Wireless USB Promoter Group i USB Implementers Forum. Po pomyślnym zakończeniu transferu technologii, marketingu i związanych z nimi kwestii administracyjnych, WiMedia Alliance przestanie działać. ]

W październiku 2009 roku Bluetooth Special Interest Group zaprzestała rozwoju UWB w ramach alternatywnego rozwiązania MAC/PHY, Bluetooth 3.0 + HS. Niewielka, ale znacząca liczba byłych członków WiMedia nie posiadała i nie podpisuje umów niezbędnych do przeniesienia własności intelektualnej . Firma Bluetooth SIG jest obecnie w trakcie oceny innych opcji swojego długoterminowego planu działania. ]

Bluetooth v4.0 (2010)

Firma Bluetooth SIG ukończyła specyfikację Bluetooth Core w wersji 4.0, która obejmuje protokoły Bluetooth Classic, Bluetooth High Speed ​​i Bluetooth Low Energy. Szybki Bluetooth opiera się na Wi-Fi, a klasyczny Bluetooth składa się z istniejących wcześniej protokołów Bluetooth. Ta wersja została przyjęta 30 czerwca 2010. Bluetooth Low Energy ( Bluetooth Low Energy lub BLE) to podzbiór Bluetooth v4.0 z całkowicie nowym stosem protokołów do szybkiego tworzenia prostych łączy. Jako alternatywa dla standardowych protokołów Bluetooth, które zostały wprowadzone w Bluetooth v1.0 do v4.0, jest on przeznaczony do aplikacji o bardzo niskim poborze mocy zasilanych baterią pastylkową . Projekty chipów pozwalają na dwa rodzaje implementacji, dwutrybowe, jednomodowe i ulepszone wcześniejsze wersje.

• W implementacjach trybu pojedynczego uwzględniany jest tylko stos protokołów o małej mocy. CSR, ​Nordic Semiconductor ​ i Texas Instruments wydały tylko rozwiązania w trybie Bluetooth Low Energy.
• Posiada prędkość emisji i transferu danych 32 Mb/s.
• Funkcjonalność Bluetooth Low Energy jest zintegrowana z istniejącym klasycznym kontrolerem Bluetooth w implementacjach dwutrybowych. Obecnie (marzec 2011) następujący producenci półprzewodników ogłosili dostępność chipów spełniających ten standard: Atheros, CSR, Broadcom i Texas Instruments . Powstała architektura dzieli radio i funkcje klasycznego Bluetooth, co powoduje znikomy wzrost kosztów w porównaniu z klasycznym Bluetooth.

12 czerwca 2007 roku Nokia i organizacja Bluetooth SIG ogłosiły, że Wibree będzie częścią specyfikacji Bluetooth jako technologia Bluetooth Very Low Energy. ]

17 grudnia 2009 r. firma Bluetooth SIG przyjęła technologię Bluetooth Low Energy jako znak rozpoznawczy wersji 4.0. Zrezygnowano z tymczasowych nazw Wibree i Bluetooth ULP ( Ultra Low Power ) i przez pewien czas używano nazwy BLE. Pod koniec 2011 roku, jako publiczną twarz BLE , wprowadzono nowe logo „ Smart Bluetooth Ready ” dla hostów i „ Smart Bluetooth ” dla czujników. ]

Bluetooth v5.0 (2016-2017)

W połowie 2016 roku organizacja Bluetooth Special Interest Group  (SIG) ogłosiła pojawienie się Bluetooth 5 pod koniec 2016 lub na początku 2017 roku na swojej oficjalnej stronie internetowej www.bluetooth.com . Twierdzą, że będzie miał dwukrotnie większą prędkość, lepszą niezawodność i zasięg; oprócz tego będzie miał 800% większą pojemność niż jego poprzednia wersja. ]

Bluetooth v5.1 (2019)

W styczniu 2019 została zaprezentowana wersja 5.1. Wśród głównych nowości, które prezentuje, jest ta, która będzie mogła poznać lokalizację innych urządzeń, do których są podłączone. Ta detekcja nie będzie w 100% dokładna jak w przypadku GPS, ale będzie w stanie określić lokalizację z kilkucentymetrowym marginesem. [1]

Bluetooth v5.2 (2020)

6 stycznia 2020 r. Bluetooth Special Interest Group zaprezentowała wersję 5.2 protokołu Bluetooth ze znaczącymi ulepszeniami w trybie częstotliwości radiowej Bluetooth LE (Low Energy). Wśród innych nowości prezentowany jest nowy profil EATT (Enhanced Attribute Protocol), który poprawia wydajność, gdy jednocześnie podłączonych jest kilka urządzeń BLE; bezpieczeństwo jest zwiększane poprzez domyślne wykonywanie połączeń szyfrowanych w ramach profilu EATT; zużycie jest zmniejszone, a stabilność sygnału zwiększona dzięki dynamicznej optymalizacji mocy transmisji (LE Power Control); i dozwolone jest wysyłanie dźwięku do wielu urządzeń w sposób zsynchronizowany (kanały izochroniczne LE). ]

Informacje elektroniczne

Specyfikacja Bluetooth definiuje kanał komunikacyjny o maksymalnej przepustowości 720 kbit/s (przepustowość 1 Mbit/s) z optymalnym zasięgiem 10 m (opcjonalnie 100 m z przemiennikami).

Przenośny głośnik z technologią Bluetooth.

Pracuje w częstotliwości radiowej od 2,4 do 2,48 GHz z szerokim spektrum i przeskokiem częstotliwości z możliwością transmisji w trybie Full Duplex z maksymalną prędkością 1600 przeskoków na sekundę . Przeskakiwanie częstotliwości występuje między 79 częstotliwościami w odstępach 1 MHz; pozwala to zapewnić bezpieczeństwo i solidność.

Moc wyjściowa do transmisji na maksymalną odległość 10 metrów wynosi 0 dBm (1 mW), podczas gdy wersja dalekiego zasięgu nadaje od 20 do 30 dBm (od 100 mW do 1 W).

Aby osiągnąć cel, jakim jest niski pobór mocy i niski koszt, opracowano rozwiązanie, które można zaimplementować na jednym układzie scalonym przy użyciu układów CMOS . W ten sposób udało się stworzyć rozwiązanie 9×9 mm, które zużywa około 97% mniej energii niż zwykły telefon komórkowy.

Protokół pasma podstawowego (pojedyncze kanały na linię) łączy przełączanie obwodów i pakietów. Aby zapewnić, że pakiety nie dotrą w złej kolejności, szczeliny można zarezerwować dla pakietów synchronicznych, używając różnych przeskoków sygnału dla każdego pakietu.

Przełączanie obwodów może być asynchroniczne lub synchroniczne. Każdy kanał może obsługiwać trzy synchroniczne kanały danych (głosowe) lub jeden synchroniczny i jeden asynchroniczny kanał danych.

Każdy kanał głosowy może obsługiwać szybkość transmisji 64 kbit/s w każdym kierunku, co jest wystarczające do transmisji głosu.

Kanał asynchroniczny może transmitować maksymalnie 721 kbit/sw jednym kierunku i 56 kbit/sw przeciwnym kierunku. Jednak połączenie synchroniczne może obsługiwać 432,6 kb/sw obu kierunkach, jeśli łącze jest symetryczne.

Architektura sprzętowa

Sprzęt tworzący urządzenie Bluetooth składa się z dwóch części:

• urządzenie radiowe , odpowiedzialne za modulację i transmisję sygnału.
• kontroler cyfrowy , składający się z jednostki centralnej , procesora sygnału cyfrowego (DSP - Digital Signal Processor) zwanego Kontrolerem Linku (lub Kontrolerem Linku) i interfejsów z urządzeniem hosta.

Kontroler LC lub Link jest odpowiedzialny za przetwarzanie pasma podstawowego i zarządzanie protokołami ARQ i FEC warstwy fizycznej; Ponadto obsługuje zarówno funkcje transferu asynchronicznego, jak i synchronicznego, kodowanie audio i szyfrowanie danych.

Procesor urządzenia obsługuje instrukcje związane z Bluetooth na urządzeniu hosta, upraszczając w ten sposób jego działanie.
W tym celu na procesorze działa oprogramowanie o nazwie Link Manager, którego funkcją jest komunikacja z innymi urządzeniami za pośrednictwem protokołu LMP.

Stos protokołów Bluetooth

Bluetooth jest zdefiniowany jako architektura warstwy protokołu, która składa się z protokołów podstawowych, protokołów wymiany kabli, protokołów kontroli telefonii i przyjętych protokołów. Każdy stos protokołów Bluetooth musi mieć co najmniej następujące protokoły: LMP, L2CAP i SDP. Ponadto urządzenia komunikujące się przez Bluetooth prawie zawsze mogą korzystać z protokołów HCI i RFCOMM.

LMP

Link Management Protocol ( LMP) służy do ustanawiania i kontrolowania łącza radiowego między dwoma urządzeniami. Jest zaimplementowany w sterowniku.

L2CAP

Protokół L2CAP ( Logical Link Control and Adaptation Protocol ) służy do multipleksowania wielu połączeń logicznych między dwoma urządzeniami przy użyciu różnych protokołów wyższego poziomu. Zapewnia segmentację i ponowne składanie pakietów.

W swoim podstawowym trybie L2CAP zapewnia pakiety z konfigurowalnym ładunkiem do 64 kB, z domyślnym MTU 672 bajtów.

W trybach retransmisji i kontroli przepływu, L2CAP można skonfigurować dla danych izochronicznych lub dla niezawodnego kanału danych przy użyciu retransmisji i sprawdzania CRC.

Dodatek 1 specyfikacji Bluetooth dodaje dwa dodatkowe tryby do L2CAP. Te nowe tryby sprawiają, że poprzednie tryby retransmisji i kontroli przepływu stały się przestarzałe:

• Enhanced Retransmission Mode (ERTM): Ten tryb jest ulepszoną wersją oryginalnego trybu retransmisji. Zapewnia niezawodny kanał L2CAP.
• Tryb strumieniowania (SM): Jest to bardzo prosty tryb, bez retransmisji i kontroli przepływu. Zapewnia niewiarygodny kanał L2CAP.

Niezawodność w każdym z tych trybów jest opcjonalnie gwarantowana przez niższą warstwę BDR/EDR, konfigurując liczbę retransmisji i czas oczekiwania przed odrzuceniem pakietów. Dolna warstwa zapewnia, że ​​pakiety docierają w porządku.

SDP

Protokół Service Discovery Protocol ( SDP) umożliwia urządzeniu wykrywanie usług oferowanych przez inne urządzenia i związanych z nimi parametrów. Na przykład, gdy używasz telefonu komórkowego z zestawem słuchawkowym Bluetooth, telefon używa protokołu SDP do określenia profilu Bluetooth, którego może używać zestaw słuchawkowy, oraz ustawień protokołu multipleksowania wymaganych do połączenia telefonu z zestawem słuchawkowym. Każda usługa jest identyfikowana przez UUID ( Universally Unique Identifier ).

RFCOMM

RFCOMM ( Radio Frequency Communications ) to protokół wymiany przewodów używany do generowania wirtualnego strumienia danych szeregowych. RFCOMM zapewnia binarny transport danych i emuluje sygnały sterujące EIA-232 przez warstwę pasma podstawowego Bluetooth.

RFCOMM oferuje przyjazny dla użytkownika i niezawodny strumień danych, podobny do TCP . Jest używany przez wiele profili związanych z telefonią.

Wiele aplikacji Bluetooth korzysta z RFCOMM ze względu na jego szeroką obsługę i możliwość znajdowania publicznych interfejsów API w większości systemów operacyjnych. Ponadto aplikacje korzystające z portu szeregowego do komunikacji można łatwo przenieść do RFCOMM.

BNEP

Protokół Bluetooth Network Encapsulation Protocol (BNEP) służy do przesyłania danych z innego stosu protokołów przez kanał L2CAP. Jego głównym celem jest transmisja pakietów IP w profilu sieci osobistej. BNEP pełni funkcję podobną do funkcji SNAP w bezprzewodowych sieciach lokalnych.

AVCTP

Protokół przesyłania sterowania audio/wideo (AVCTP) jest używany przez profil zdalnego sterowania do przesyłania poleceń sterowania audio/wideo przez kanał L2CAP. Przyciski sterujące na zestawie słuchawkowym stereo wykorzystują ten protokół do sterowania odtwarzaczem muzyki.

Protokół transportu dystrybucji audio /wideo (AVDTP) jest używany w profilu zaawansowanej dystrybucji audio do przesyłania muzyki do słuchawek stereo przez kanał L2CAP przeznaczony do dystrybucji wideo.

TCS

Protokół sterowania telefonią — binarny (TCS BIN) to protokół zorientowany bitowo, który definiuje sygnalizację sterowania połączeniami w celu nawiązywania połączeń głosowych i transmisji danych między urządzeniami Bluetooth.

Przyjęte protokoły

Przyjęte protokoły to te, które zostały zdefiniowane przez inne organizacje normalizacyjne i zostały włączone do stosu protokołów Bluetooth, umożliwiając Bluetooth kodowanie protokołów tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Przyjęte protokoły obejmują:

Protokół Point-to-Point (PPP)

Standardowy protokół internetowy do przesyłania datagramów IP przez łącze punkt-punkt.

TCP/IP UDP

Protokół podstawowy pakietu protokołów TCP/IP.

Protokół wymiany obiektów ( OBEX )

Protokół warstwy sesji do wymiany obiektów, zapewniający model reprezentacji obiektów i operacji.

Środowisko aplikacji bezprzewodowej/protokół aplikacji bezprzewodowej ( WAE/WAP )

WAE określa strukturę aplikacji dla urządzeń bezprzewodowych, a WAP to otwarty standard, który umożliwia użytkownikom mobilnym dostęp do usług telefonicznych i informacyjnych.

Ogólne urządzenie radiowe Bluetooth

Wśród zadań wykonywanych przez LC i Link Managera wyróżniają się:

• Wysyłanie i odbieranie danych.
• Paginacja i prośby.
• Nawiązywanie połączeń.
• Uwierzytelnianie.
• Negocjacje i ustalanie typów linków.
• Ustalenie typu nadwozia każdego opakowania.
• Ustaw urządzenie w trybie sniff lub hold: Pierwszy, sniff, oznacza wąchać, ale w języku hiszpańskim i w informatyce oznacza słuchanie (medium): w tym przypadku jest to częstotliwość lub częstotliwości, w których działa urządzenie. W ten sposób każdy pakiet danych wysłany na tej częstotliwości zostanie „odczytany” przez urządzenie, nawet jeśli nie jest do niego zaadresowany. Odczytuje wszystkie dane, które są wysyłane na tej częstotliwości przez dowolne inne urządzenie Bluetooth, jest to tak zwane sniffowanie pakietów.
  Podobna technika, ale na poziomie częstotliwości, służy do wykrywania sieci Wi-Fi, generalnie do wyszukiwania otwartych sieci (bez hasła), skanując wszystkie częstotliwości, uzyskuje się informacje na każdej częstotliwości lub kanale dostępnych sieci Wi-Fi .
  Trzymaj z drugiej strony oznacza utrzymanie, zatrzymanie; oznacza to, że urządzenie pozostanie na tej częstotliwości, nawet jeśli niczego nie emituje ani nie odbiera, zachowując tę ​​częstotliwość zawsze dostępną, nawet jeśli inne urządzenia jej używają.

Zastosowania Bluetooth

Bluetooth jest używany głównie w wielu produktach, takich jak telefony, drukarki, tablety, smartfony , głośniki i zestawy słuchawkowe. Jego użycie jest odpowiednie, gdy na małym obszarze mogą znajdować się dwa lub więcej urządzeń, które nie wymagają dużej przepustowości. Jego najczęstsze zastosowanie jest zintegrowane z telefonami i tabletami, za pośrednictwem słuchawek Bluetooth lub przesyłania plików. Ponadto możliwe jest tworzenie i tworzenie połączeń lub łączenie ze sobą różnych urządzeń.

Bluetooth upraszcza wykrywanie i konfigurację urządzeń, ponieważ urządzenia mogą informować innych o oferowanych usługach, umożliwiając szybkie nawiązanie połączenia (tylko połączenie, a nie prędkość transmisji).

SIG Bluetooth

Skuteczność różnych protokołów transmisji bezprzewodowej, takich jak Bluetooth i Wi-Fi, można porównać za pomocą pojemności przestrzennej (bity na sekundę i metr kwadratowy).

Bluetooth a Wi-Fi

Bluetooth i Wi-Fi spełniają różne potrzeby w dzisiejszym środowisku domowym: od pracy w sieci i drukowania po przesyłanie plików między tabletami, smartfonami i komputerami PC. Obie technologie działają w nieregulowanych pasmach częstotliwości ( pasmo ISM ).

Wi -Fi

Wifi jest podobne do tradycyjnej sieci Ethernet i jako takie nawiązanie komunikacji wymaga wcześniejszej konfiguracji. Wykorzystuje to samo widmo częstotliwości co Bluetooth z wyższą mocą wyjściową, co prowadzi do silniejszych połączeń. Wi-Fi jest czasami nazywane „bezprzewodowym Ethernetem”. Chociaż opis ten nie jest zbyt precyzyjny, daje wyobrażenie o jego zaletach i wadach w porównaniu z innymi alternatywami. Jest lepiej przystosowany do sieci ogólnego przeznaczenia: pozwala na szybsze połączenia, większy zakres odległości i lepsze mechanizmy bezpieczeństwa.

Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct to program certyfikacji, który umożliwia łączenie się wielu urządzeń Wi-Fi bez pośrednictwa punktu dostępowego .

Gdy urządzenie znajdzie się w zasięgu hosta Wi-Fi Direct, może połączyć się przy użyciu istniejącego protokołu ad hoc, a następnie zebrać informacje o konfiguracji za pomocą transferu tego samego typu, co Protected Setup. Połączenie i konfiguracja są tak uproszczone, że niektórzy sugerują, że w niektórych sytuacjach może to zastąpić Bluetooth. Ponieważ jego zaletą jest wyższa prędkość transferu (11 Gbps 802.11ax w porównaniu z 50 Mbps Bluetooth 5.0), pokonuje większą odległość (100 metrów w stosunku do 10 metrów w Bluetooth) i większe teoretyczne bezpieczeństwo dzięki zastosowaniu 256-bitowego szyfrowania w stosunku do 128 bity Bluetooth. Jednak zaletami technologii Bluetooth w zamian są mniejsze zużycie energii, możliwość korzystania z więcej niż jednego urządzenia jednocześnie oraz mniejsza odległość minimalizująca ryzyko zakłóceń.

Zobacz także

• Ujednolicenie Logitech
• A2DP
• niebieski podnośnik
• Bluetooth (specyfikacja)
• bluechat
• nep
• internet samochodowy
• OBEX
• Profil Bluetooth
• stos bluetooth
• PBAP , aby uzyskać dostęp do listy kontaktów z samochodu.
• radio internetowe
• Wi-Fi
• Wi-Fi Direct

Linki zewnętrzne

• Wikimedia Commons zawiera kategorię mediów dotyczącą Bluetooth .
• Oficjalna strona internetowa SIG Bluetooth (wielojęzyczna)
• BlueZona: Co to jest Bluetooth? Zarchiwizowane 20 kwietnia 2016 r. w Wayback Machine .