Обзоры и статьи / Технология Bluetooth. История Bluetooth.

Технология Bluetooth. История Bluetooth.


История Bluetooth


В начале 1998 года Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia - крупнейшие компании компьютерного и телекоммуникационного рынка - объединились для совместной разработки технологии беспроводного соединения мобильных устройств. 20 мая 1998 года произошло официальное представление специальной рабочей группы (SIG - Special Interest Group), призванной обеспечить беспрепятственное внедрение технологии, получившей название Bluetooth. Вскоре в группу вошли 3COM/Palm, Axis Communication, Motorola, Compaq, Dell, Qualcomm, Lucent Technologies, UK Limited, Xircom. Сейчас группа включает в себя более 1400 компаний, принимающих участие в работе над бесплатной открытой спецификацией Bluetooth. Благодаря простоте и изяществу этой технологии, многие специалисты уверены, что Bluetooth не имеет конкуренции в области создания небольших локальных сетей и беспроводного объединения устройств в пределах дома, офиса или, скажем, машины.

В отличие от технологии инфракрасной связи IrDA (Infrared Direct Access), работающей по принципу "точка-точка" в зоне прямой видимости, технология Bluetooth разрабатывалась для работы, как по принципу "точка-точка", так и в качестве многоточечного радиоканала, управляемого многоуровневым протоколом, похожим на протокол мобильной связи GSM.

Bluetooth стала конкурентом таким технологиям, как IEEE 802.11, HomeRF и IrDA, хотя последняя и не предназначена для построения локальных сетей, но является самой распространенной технологией беспроводного соединения компьютеров и периферийных устройств.

Основной идей новой технологии было предоставление возможности легкого и удобного беспроводного соединения различных устройств и организации беспроводной локальной сети. Технология должна позволить пользователю организовывать обмен информацией и голосом между всевозможными устройствами, например настольным компьютером, КПК и сотовым телефоном. То есть, скажем, приходите вы в офис, а ваш КПК тут же автоматически синхронизирует адресную книгу и календарь с настольным ПК и передает новые контакты на ваш мобильный телефон. В перспективе, технология позволит объединять любые электронные устройства, вплоть до холодильников, стиральных машин, микроволновых печей и дверных замков (только представьте - ваш холодильник передает на ваш сотовый, что у него закончилось молоко, а тот в свою очередь, отправляет вашему КПК указание добавить молоко в список покупок). При этом, одними из немаловажных параметров новой технологии должны были стать низкая стоимость устройства связи - в пределах 20 долларов, соответственно небольшие размеры (ведь речь идет о мобильных устройствах) и, что немаловажно, совместимость, простота встраивания в различные устройства. Собственно ради этого и была организована группа SIG, которая, помимо всего прочего, позволила множеству производителей объединиться, а не разрабатывать собственные, несовместимые друг с другом платформы. То есть в скором будущем Bluetooth может стать "стандартом де-факто" для беспроводных коммуникаций.

Основное назначение Bluetooth - обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого питания) 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.
Отдавая должное простоте и изяществу этой технологии, многие специалисты считают, что Bluetooth не имеет конкурентов в области создания небольших локальных сетей и беспроводного объединения устройств в пределах дома, офиса или, например, в автомобиле.

Происхождение названия


Технология Bluetooth. История Bluetooth.


Согласитесь, довольно странное название для технологии - , как можно дословно перевести с английского . Король Харальд Блютус (Harald Bluetooth) был предводителем викингов, вошедшим в историю как король-объединитель скандинавских земель. Он жил в Дании в 910-940 гг. и был королем Норвегии и Дании в 10 столетии нашей эры. Как сын Горма, он назывался Харальдом Гормссоном, однако чаще его называли прозвищем, вошедшим в английские летописи как Bluetooth - . На самом деле его прозвище звучало на староскандинавском как "Blatand" и не имело ничего общего с синими зубами. А означало оно что-то вроде , поскольку Гаральд имел весьма нетипичную для викингов-скандинавов смуглую кожу, черные волосы ( в переводе означает "темнокожий") и могучее телосложение (словом называли высокого хорошо сложенного человека). Вероятно, английские летописцы не захотели ломать язык и придумали королю "кличку" попроще. Нетипичность Харальда для викингов не исчерпывалась одной внешностью. Король Харальд принес в Скандинавию христианство, а также объединил Данию и Норвегию. Жизнь его была полна великих походов и приключений, что уже более типично для викингов. Однако в конце концов удача изменила ему, и он закончил свою жизнь в изгнании. Большая часть истории правления Харальда была почерпнута потомками из древнескандинавских надписей, высеченных на двух камнях, установленных в его память в городе Jelling в Дании. Первая концепция технологии Bluetooth, видимо, за свою миссию получившей в качестве названия имя древнескандинавского короля, появилась в Лунде, в Швеции в 1994 году, и компания Ericsson решила воздвигнуть там новый камень в память о Харальде Блютусе. Надпись на этом новом памятнике гласит (на древнескандинавском языке): . Похоже на то, что Ericsson не только освежает в памяти потомков эпизоды мировой истории, но и создает новую историю.

Технология Bluetooth. История Bluetooth.


Общее представление о стандарте


В настоящее время технология Bluetooth является твердо, 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. 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.

История развития стандарта


В 1995 году такие отрасли промышленности как телекоммуникации и информационные технологии осознали, что недорогая по стоимости и экономичная по потреблению энергии радиосвязь, или беспроводная связь, уже реальна и достижима. Поэтому на близких расстояниях она вполне может заменить собой кабельную связь. Это обеспечила бы также базис для того, чтобы небольшие портативные устройства можно было связывать между собой специальным способом (ad hoc), задаваемым для конкретных целей.
Были проведены исследования, и вскоре определились общие очертания технологии под кодовым названием "Bluetooth". Целью создателей технологии было обеспечение надежного сервиса для мобильных абонентов и бизнес-пользователей в рамках компактной радиотехнологии, действующей на малых расстояниях. Данную технологию предполагалось интегрировать в ряд модельных линий широкого диапазона различных устройств.
Цель создателей состояла в том, чтобы технология соответствовала таким спецификациям, которые оптимизируют пользование всеми мобильными компьютерными и коммуникационными устройствами, а также обеспечивают:
1.Использование по всему миру
2.Работу с голосом и передачей данных
3.Возможность установки ad hoc соединений (для специальных целей)
4.Возможность противостоять помехам от других источников в открытой полосе
5.Очень компактный размер, для обеспечения удобной интеграции с различными устройствами
6.Ничтожное энергопотребление, в сравнении с другими устройствами, предназначенными для подобных целей
7.Открытый интерфейсный стандарт
8.Низкая стоимость

Технология Bluetooth специально разработана для обеспечения дешевой, устойчивой, эффективной, высокоемкой связи, для работы с голосом и передачи данных, со следующими характеристиками:
1.Скорость передачи/приема 1 Мбит/с, при использовании канала с максимально возможной шириной полосы.
2.Быстрые переключения частоты во избежание интерференции.
3.Адаптивная выходная мощность для минимизации помех.
4.Короткие пакеты данных для минимизации мощности во время помех.
5.Быстрое опознавание (подтверждение).
6.CVSD (Continuous Variable Slope Delta Modulation) голосовое кодирование, которое дает возможность работы с высокими частотами ошибок по битам.
7.Гибкие типы пакетов, поддерживающие широкий спектр приложений.
8.Ненапряженный , поддерживающий недорогую интеграцию отдельных элементарных сигналов.
9.Интерфейс передачи/приема, специально приспособленный для минимизации энергопотребления.
Эти свойства дают технологии Bluetooth возможность обеспечивать чрезвычайно гибкую связь с высокими скоростями передачи данных даже при наличии серьезных помех. При заведомо хорошем приеме в благоприятных условиях передачи сигнала, по мере усиления помех, падение качества передаваемого сигнала будет оставаться минимальным и постепенным, что дает возможность сохранения стабильной связи.
Bluetooth имеет RF (Radio Frequency) спецификации для передачи голоса и данных на короткие расстояния, . Устройство Bluetooth может передавать сигнал через твердые неметаллические объекты. Его номинальный диапазон составляет от 10 см до 10 м, но может быть расширен до 100 метров путем увеличения мощности передаваемого сигнала (подробнее см. ниже). Этот эффект основан на радиосвязи в коротком диапазоне, он облегчает создание специальных соединений для стационарного и мобильного коммуникационного окружения.

Использование Bluetooth


Понятно, что функциональность данной технологии распространяется далеко за пределы сотовых телефонов. Основным направлением использования Bluetooth станет 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 и холодильники. 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 подключения 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 получении информации или обладающие необходимой информацией.
Если же обратиться к карманным компьютерам, то тут возможности Bluetooth практически безграничны. Во-первых, беспроводную технологию передачи данных можно использовать для синхронизации ПК и КПК. Теперь для того чтобы скачать последнюю почту на портативный компьютер, пользователю не придется тратить время на подключение карманного ПК: при поддержке Bluetooth в обоих устройствах пользователь может просто запустить необходимые приложения - все остальное будет сделано автоматически.

Технология Bluetooth. История Bluetooth.


Однако использование Bluetooth не ограничивается миниатюрными компьютерами и различными модными технологическими устройствами. Чипы также могут использоваться и в бытовой электронике, а это означает, что теперь с карманного ПК или мобильного телефона можно будет дать команду микроволновой печи или видеомагнитофону. Если же говорить о прогрессивных пользователях, то их, несомненно, приведет в восторг тот факт, что, к примеру, цифровые камеры позволят теперь моментально отсылать снимки на карманный ПК, где на них можно будет взглянуть, или же на мобильный телефон, который сразу же отправит нужные кадры по электронной почте. Пользователи же ноутбуков получат возможность работать с принтером или другим периферийным устройством без необходимости кабельного подключения.
На прошедшей в 2000 году выставке Comdex продукты с использованием Bluetooth были представлены на стендах более чем 40 компаний. Сегодня же в консорциум, кроме пяти компаний-основателей, входят такие корпорации, как 3Com, Microsoft, Motorola, Lucent Technologies. Общее число участников Special Interest Group приближается к 2 тыс.

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 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.
Технология Bluetooth изначально была предназначена для работы в шумном радиочастотном окружении. Радиомодули Bluetooth избегают помех от других сигналов путем перескока на новую частоту после передачи или приема 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 трех синхронных голосовых каналов одновременно или канал, который одновременно поддерживает асинхронную передачу данных и синхронную голосовую связь.

Как работает Bluetooth


Технология использует небольшие приемопередатчики малого радиуса действия, либо непосредственно встроенные в устройство, либо подключаемые через свободный порт или PC-карту. Адаптеры работают в радиусе 10 метров и, в отличие от IrDA, не обязательно в зоне прямой видимости, то есть, между соединяемыми устройствами могут быть различные препятствия, или стены.

Bluetooth работает на не лицензируемой во всем мире частоте 2.45 Ггц (полоса промышленного, научного и медицинского применения ISM - Industry, Science, Medicine), что позволяет свободно использовать устройства Bluetooth во всем мире. Радиоканал обеспечивает скорость 721Кбит/с и передачу 3 голосовых каналов. Технология использует FHSS - скачкообразную перестройку частоты (1600 скачков/с) с расширением спектра. При работе передатчик переходит с одной рабочей частоты на другую по псевдослучайному алгоритму. Для полнодуплексной передачи используется дуплексный режим с временным разделени/ем (TDD). Поддерживается изохронная и асинхронная передача данных и обеспечивается простая интеграция с TCP/IP. Временные интервалы (Time Slots) развертываются для синхронных пакетов, каждый из которых передается на своей частоте радиосигнала.

Энергопотребление устройств Bluetooth должно быть в пределах 0.1 Вт. Каждое устройство имеет уникальный 48-битовый сетевой адрес, совместимый с форматом стандарта локальных сетей IEEE 802.

Системные требования: Нет данных
Автор/Разработчик: CuperDMB
Как бесплатно качать с файлообменников

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.