بلوتوث

بلوتوث (Bluetooth) یک استاندارد صنعتی برای شبکه‌های شخصی بیسیم می‌باشد که با عنوان استاندارد IEEE ۸۰۲٫۱۵٫۱ نیز شناخته می‌شود. این شبکه در حوزهٔ رایانه‌های شخصی و لوازم الکترونیکی شخصی مانند گوشی‌های تلفن همراه ، دوربین‌های دیجیتال و ‌پی‌دی‌ای‌ها (Personal Digital Assistants) کاربرد دارد و راهی امن، ارزان قیمت و در دسترس عموم برای انتقال بی‌سیم اطلاعات بین دستگاه‌های دیجیتال از راه بسامد رادیویی برد کوتاه فراهم می‌کند.bluetooth

بلوتوث از نام پادشاه «هارلد بلاتاند دوم» دانمارکی (Harold Bluetooth Blatant) در قرن ۱۰ برگرفته شده‌است. او کسی بود که دیپلماسی را از جنگ به سمت گفت‌و‌گو سوق داد. مخترع‌کنندگان فناوری بلوتوث فکر می‌کردند این نام مناسب برای فناوری آن‌هاست که به وسایل مختلف اجازه می‌دهد نوعی گفت‌و‌گو با هم داشته باشند.

در سال ۱۹۹۸ شرکت ال‌ام‌اریکسون علاقه‌مند شد گوشی تلفن‌های همراه تولیدی او بتوانند بصورت بی سیم به وسیله‌های دیگر (مانند رایانه‌های جیبی) وصل شوند. اریکسون و چهار شرکت دیگر ( آی بی ام، اینتل، نوکیا، سونی‌اریکسون و توشیبا) یک کنسرسیوم (اس‌آی‌جی) تشکیل دادند تا استانداردی بی سیم برای اتصال ابزارهای مخابراتی/رایانه‌ای و ابزارهای جانبی آن‌ها طراحی کنند که دامنهٔ کوتاه، توان مصرفی پایین و قیمتی ارزان داشته باشد. استاندارد بلوتوث اولین بار توسط اریکسون توسعه و گسترش یافت و بعدها به‌وسیلهٔ گروه اس‌آی‌جی که در ۲۰ می ‌۱۹۹۹ تشکیل شد.

کاربردها

1. ایجاد یک شبکه بی‌سیم برای رایانه‌های رومیزی با پهنای باند کوچک

2. تجهیزاتی مثل صدابَر (میکروفون)، صفحه کلید، موشواره و چاپگر

3. شبکه بیسیم لن (بلوتوث فروش زیادی در تلفن‌های سلولی داشته‌است که آن‌ها را قادر به ایجاد ارتباط بین رایانه‌ها و پی‌دی‌ای‌ها و هندز‌فری‌ها و دیگر دستگاه‌ها، می‌کند و به این ترتیب یک شبکه بیسیم لن را ایجاد می‌کنند.)

4. انتقال فایل‌ها (مثل فایل تصویری، صوتی و غیره) بین گوشی‌های موبایل و پی‌دی‌ای‌ها و رایانه‌ها از راه اوبکس

5. هدست بلوتوث برای گوشی موبایل و اسمارت‌فون‌ها

6. دستگاه‌های اندازه‌گیری و تست

7. ابزارهای پزشکی

8. گیرنده‌های جی‌پی‌اس

9. اتومبیل و استفاده به‌عنوان هندزفری تلفن در آن

10. کنترل از راه دور تلویزیون به جای اینفرارد

11. وسایل کمک شنوایی

12. پلی‌استیشن ۳ و Nintendo Revolution از بلوتوث برای اهرم کنترل خود استفاده خواهند کرد.

و…

نحوه کارکرد

اطمینان از عدم تداخل دستگاه‌های مختلف با یکدیگر یکی از مهم ترین اهداف طراحان این فناوری بوده‌است. یکی از روش‌هایی که دستگاه‌های بلوتوث با استفاده از آن از تداخل با دیگر سیستم‌ها جلوگیری می‌کنند، ارسال سیگنال‌های بسیار ضعیف (حدود یک میلی وات) می‌باشد. این درحالیست که قوی ‌ترین تلفن‌های همراه قابلیت ارسال سیگنال‌های سه واتی را دارند. همین قدرت پایین، برد یک دستگاه بلوتوث را به ۱۰ متر کاهش می‌دهد و متقابلاً احتمال تداخل با دیگر دستگاه‌ها را نیز کمتر می‌کند. با وجود قدرت پایین سیگنال در ارتباط بلوتوث، نیازی به خط دید مستقیم بین دو دستگاه وجود ندارد. سیگنال‌های بلوتوث از وسایل و حتی دیوار نیز عبور کرده و امکان کنترل دستگاه‌های مختلف در اتاق های مجزا را با استفاده از این استاندارد فراهم می‌کنند.

با استفاده از بلوتوث می توان ۸ دستگاه را به طور هم‌زمان به هم متصل کرد. علی‌رغم اینکه همهٔ دستگاه ها در شعاع ۱۰ متری یکدیگر قرار دارند هیچ گونه تداخلی در ارتباط بینشان پیش نمی آید. این بدان دلیل است که بلوتوث با استفاده از تکنیکی با عنوان پرش بسامدها (FHSS) امکان استفادهٔ همزمان از یک بسامد مشخص را در بیش از یک دستگاه غیرممکن می سازد. در این تکنیک بلوتوث طیف بسامدی آی‌اس‌ام را به ۷۹ بسامد مجزا تقسیم کرده و دستگاه مورد نظر بر مبنای معیارهای خاص در هر لحظه به صورت تصادفی یکی از این بسامدها را انتخاب کرده و استفاده می‌کند. در ارتباطات بلوتوث دستگاه فرستنده در هر ثانیه ۱۶۰۰ بار بسامد عوض می کند. بدین ترتیب تعداد دستگاه‌های بیشتری می‌توانند از طیف رادیویی استفاده کنند و امکان تداخل بین آن‌ها هم کاهش می‌یابد.

وقتی دستگاه‌های بلوتوث در فاصلهٔ مجاز از هم قرار می‌گیرند یک شبکه ایجاد می‌کنند. شبکه‌ای که توسط سیستم‌های بلوتوث ایجاد می‌شود شبکهٔ شخصی (پن) نامیده می‌شود که ممکن است فضای یک اتاق یا خانه را در بر بگیرد یا این که فاصلهٔ بین تلفن همراه و هندزفری آن که به گوشتان وصل است را شامل شود.

مشخصات فنی

بلوتوث یک سیستم رادیویی برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه (۱۰ سانتی متر ۱۰ متر و ۱۰۰ متر) که معمولاً در یک ریزتراشه ارزان پیاده‌سازی می‌گردد.

بلوتوث به دستگاه‌های دیجیتال اجازه می‌دهد که با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعات را با نرخ مناسبی منتقل کنند. به شرطی که در برد رادیویی هم قرار گرفته باشند. برد رادیویی این فناوری از مرتبهٔ ابعاد یک اتاق بوده و در رده‌های پرتوان حداکثر به ۱۰۰ متر می‌رسد. این برد به کلاس (رده) توان محصول بستگی دارد.

سه ردهٔ توان برای محصولات این فناوری وجود دارد :

رده ۱: ۱۰۰ متر ۱۰۰mW ~۲۰dBm

رده ۲: ۱۰ متر ۲٫۵mW ~۴dBm

رده ۳: ۱ متر ۱mW ~۰dBm

یک دستگاه بلوتوث که نقش یک ارباب (Master) را ایفا می‌کند می‌تواند با ۷ دستگاه که نقش برده (Slave) را بازی می‌کنند ارتباط برقرار کند. این شبکه که یک گروه ۸ تایی را تشکیل می‌دهد ریزشبکه یا خوشهٔ بلوتوث (Piconet) نامیده می‌شود.

نسخه‌های مختلف استاندارد

بلوتوث ۱٫۰ و ۱٫۰B

نسخهٔ ۱٫۰ و ۱٫۰B مشکلات متعدد و سازندگان مختلف مشکلات بزرگی در برقراری ارتباط محصولاتشان با هم داشتند. این نسخه مجبور بود آدرس سخت‌افزاری(BD-ADDR) وسیلهٔ بلوتوث را تحت فرایند Handshaking ارسال کند و غیر ممکن بود که این کار به صورت بی‌نام و گم‌نام انجام شود.

بلوتوث ۱٫۱

در نسخهٔ ۱٫۱ بسیاری از مشکلات نسخهٔ قبل آشکار و برطرف گردید. پشتیبانی کانال‌های بدون رمزگذاری نیز به آن اضافه شد و آشکارساز قدرت سیگنال دریافتی نیز به آن اضافه گردید.(RSSI)

بلوتوث ۱٫۲

این نسخه همانند نسخه‌های قبلی است فقط با کمی تغییر در آن که عمده موارد اضافه شده شامل:

1. سیستم سازگار طیف وسیع پرش بسامدی(AFH:Adaptive Frequency-Hopping spread spectrum) که با استفاده از به‌کارگیری طیف وسیعی از پرش بسامدی پایداری در مقابل تداخل بسامد رادیویی را ایجاد می‌کند.

2. بالا بردن سرعت ارسال در عمل

3. اتصال گستردهٔ هماهنگ (Extended Synchronous Connections) که بهبود کیفیت صوت را با ارسال مجدد بسته‌های خراب شده و آسیب‌دیده را سبب می‌گردد.

4. Host Controller Interface (HCI) support for 3-wire UART

5. HCI access to timing information for Bluetooth Application

بلوتوث ۲٫۰

این نسخه نسخهٔ تکامل یافتهٔ ۱.x است. تغییرات عمده شامل ایجاد و ارائهٔ ای‌دی‌آر (Enhanced Data Rate) با نرخ ارسال و دریافت Mbit/s ۲٫۱.

1. سه برابر سریع تر در ارسال

2. مصرف توان پایین تر به‌وسیلهٔ کاهش Dutycycle

3. مختصر کردن سناریو ارتباط چندگانه با استفاده از پهنای باند قابل دسترس بیشتر

4. کاهش نرخ اشتباه بیت (BER: Bit Error Rate)

بلوتوث ۲٫۱

گروه Bluetooth Special Interest بالاخره کار با Standard 2.1 + EDR را به پایان رساند. گفته شده که بلوتوث ۲٫۱ سریع تر و راحت ‌تر کار می‌کند و در مقابل حملات بیرونی ایمن تر بوده و صرفه‌جویی بیشتری در مصرف برق می‌کند. ارتباطات بین دستگاه‌ها توسط پشتیبانی از ان‌اف‌سی(Near Field Communication) راحت ‌تر شده است.

گروه اس ‌آی ‌جی دست به استاندارد جدیدی زده و اکنون آن را عرضه کرده است. قراراست بلوتوث Enhanced Data Rate)2.1+EDR) انتقال داده را میان دستگاه‌های بلوتوث دار راحت ‌تر، سریع تر و ایمن‌ تر کرده و مصرف را به یک پنجم برساند.

قراراست که ارتباط میان دستگاه‌های بلوتوث‌دار بسیار راحت‌ شده باشد. چرا که تنها با انتخاب گزینهٔ «Add Bluetooth Machine» و فشار دکمهٔ موجود در هدست کار انجام خواهد شد. اگر پین باید عوض شود، در روند جدید ارتباط از آن‌ها حفاظت زیادی به عمل‌ خواهد آمد. علاوه بر این‌ها این گروه اعلام کرده‌است که توسط عملکرد «Sniff Subrating» امکان مقابله با حملات مهیا شده و عمر مفید دستگاه ۵ برابر می‌شود.

بخش جدیدی که به این دستگاه اضافه شده است، پشتیبانی از ان‌اف‌سی استاندارد می‌باشد که باعث می‌شود حملات از بیرون کمتر موفق بوده و ارتباط بین دستگاه‌ها بسیار راحت‌ شود. در ویدیویی که اس‌آی‌جی توضیحاتی در آن می‌دهد از دفترچهٔ راهنمایی برای هدست با «NFC-Tag» استفاده می‌شود که توسط آن موبایل اطلاعات لازم برای جفت شدن را بدست می‌آورد. یکی از کاربردهای دیگری که دراین ویدیو نشان داده شد، انتقال عکس‌هایی بود که بوسیلهٔ موبایل گرفته شده بودند توسط ان‌اف‌سی به قاب‌های عکس. هنگامی که عکس را نزدیک قاب نگه داشت، بدون درخواست هیچ گونه کلید امنیتی انتقال پیدا کرد.

هنوز اینگونه است که دستگاه‌ها باید برای حالت ان‌اف‌سی دارای حجم خاصی باشد. لذا در بلوتوث هدست‌ها هنوز کامل ساخته نشده‌اند.

سازندگان نیمه‌رساناها مانند Infineon، CSR، Broadcom و Texas Instruments عرضهٔ چیپ‌های Bluetooth-2.1+EDR را شروع کرده‌اند. اس‌آی‌جی بر این باور است که اولین دستگاه‌های تکمیل یافته تا پایان سال ۲۰۰۷ ارائه خواهند شد.

آیندهٔ بلوتوث

نسخهٔ بعدی بلوتوث به عنوان لیسبون(Lisbon) نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌هایی از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفادهٔ بیشتر از بلوتوث که ویژگی‌های اصلی آن به ترتیب زیر است:

1. Atomic Encryption Change: این توانایی به ارتباط رمزگذاری شده این امکان را می‌دهد که بطور تناوبی کدهای رمزی خود را تغییر دهد تا بدین وسیله امنیت افزایش یابد.

2. Extended Inquiry Response: این توانایی سبب می‌شود در طول فرایند بازبینی و درخواست اطلاعات بیشتری جمع‌آوری شده و به دستگاه‌ها امکان پالایش (فیلترینگ) بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. این اطلاعات شامل نام وسیله و فهرستی از خدمات ارائه شده و یک سری اطلاعات تکمیلی دیگری است.

3. Sniff Subrating: سبب کاهش توان مصرفی وقتی که وسایل در وضعیت «Sniff Low Power» هستند می‌گردد. این توانایی به‌ویژه در هنگام ارتباط و انتشار داده‌های نامتقارن به‌ کار می‌رود. این وضعیت در هنگام برقراری ارتباط با وسایلی چون صدابَر (میکروفون) و صفحه کلید سبب افزایش طول عمر باتری از ۳ تا ۱۰ برابر می‌شود.

4. QoS Improvements: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشهٔ بلوتوث (Piconet) بالاست داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا ارسال شوند.

5. Simple Pairing: به شکل اساسی وظیفهٔ بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد. به‌طوری که در یک زمان هم کارایی و هم امنیت افزایش می‌یابد. انتظار می‌رود که این مورد به طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ویرایش بعد از لیسبون سیتل (Seattle) نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری را دارد که عمدهٔ آن‌ها روی یو‌ دبلیو ‌بی (UWB: Ultra Wide Band) متمرکز شده‌است. این ویژگی امکان استفاده از بلوتوث را در پهنای باند بسیار بالای رادیویی فراهم می‌کند که به دنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات داده‌ها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند.

بانوی ایرانی، مادر معنوی بلوتوثmaria-khorsand

ماریا خورسند، بانوی ۴۹ ساله ایرانی، یکی از مدیران مشهور صنعت فناوری اطلاعات جهان است. هر چند ایرانی‌ها در میان مدیران رده ‌بالای صنعت فناوری اطلاعات چندان کم‌ تعداد نیستند، اما خورسند یکی از بلندپایه ‌ترین و در عین حال معدود زنان ایرانی فعال در این رشته است.

امروزه دیگر همه با فناوری بلوتوث آشنا هستند و کمتر گوشی تلفن‌ همراه‌ای در جهان ساخته می‌شود که به این فناوری مجهز نباشد. حال حتماً تعجب می‌کنید اگر بشنوید که ماریا خورسند در زمان مدیریت خود در شرکت اریکسون سوئد، ریاست این پروژه انقلابی را بر عهده داشته‌است و در واقع مادر معنوی فناوری بلوتوث محسوب می‌شود.

منع : ویکی پدیا

Advertisements

دربارهٔ Yaser Hosseini

یاسر هستم طراح وب علاقه مند به طراحی تجربه کاربری و مدیریت فرآیندهای کسب‌وکار، عاشق کوهنوردی و دوچرخه سواری ولی حرفه ای نیستم. یادمیگیرم و به اشتراک میذارم

Posted on فوریه 17, 2009, in Uncategorized, سخت افزار, شبکه and tagged , , , , , , . Bookmark the permalink. ۱ دیدگاه.

  1. kheyli heyli kheyli….. jaleb bood makhsosan … in marria khorsan…!! :O :O ….!omg

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: