همه چیز درباره بلوتوث

بلوتوث از کجا آمد؟

کمتر از یک دهه است که بازار مصرفی با فناوری بلوتوث آشنا شده اما بد نیست بدانید نخستین‌بار، ایده اولیه این فناوری در شرکت معروف اریکسون آن هم در سال ۱۹۹۴ شکل گرفت. هدف مهندسان غول اریکسون این بود که بتوانند از طریق تراشه‌ای کوچک، یک ارتباط رادیویی بی‌سیم، کم هزینه و درعین حال کم مصرف به وجود آورند. پس از مدتی، کار به ایجاد ارتباط میان تلفن‌های همراه و گوشی‌های بی‌سیم کشیده شد. به این ترتیب بلوتوث کم‌کم به واسطه مزایای فوق‌العاده‌‌ای که داشت در ساختار انواع سیستم‌های دیجیتال همراه هم جای گرفت؛ تا اینکه در سال ۱۹۹۸ کمپانی اریکسون تصمیم گرفت تا بلوتوث را به‌عنوان یک فناوری چندکاربره به حیطه تجارت خود وارد کند. از این‌رو با چند شرکت سازنده تلفن و موبایل قرارداد‌های مختلفی منعقد کرد تا بتواند این انقلاب نوظهور را توسعه دهد. براساس همین موافقت‌نامه بود که گروه SIG برای توسعه بلوتوث شکل گرفت.

البته خلق لغت بلوتوث ابتکار شرکت اریکسون نبود بلکه ریشه جالب و تاریخی بلوتوث بود که در نهایت نام با مسمایی را برای این فناوری رقم زد.

شاید بارها نام دندان آبی به عنوان معادل فارسی بلوتوث را شنیده باشید. در حقیقت لغت بلوتوث معادل انگلیسی نام یک پادشاه دانمارکی به نام هارالد بلاتند(Harald Blaatand) است که پس از تبدیل به زبان انگلیسی به‌صورت بلوتوث یا همان دندان آبی خوانده می‌شود. بلوتوث آنطور که در تاریخ آمده حکمرانی بوده که موفق شده به صورت صلح‌آمیز سرزمین‌های دانمارک، سوئد جنوبی و نروژ شمالی را با یکدیگر متحد کند. همین کار بلوتوث را به عنوان استاد ارتباط و مذاکره را در تاریخ داد. شرکت اریکسون هم امیدوار بود با انتخاب این نام بتواند دستگاه‌های مختلف را با راحت‌ترین راه به یکدیگر متصل کند که البته این موفقیت به خوبی حاصل شد.

مزایا و معایب

فناوری بلوتوث شامل چندین نکته کلیدی است که نقاط ضعف و قوت آن را رقم می‌زند. از جمله امتیاز‌های بلوتوث در مقایسه با سایر فناوری‌های ارتباطی، ساختار ساده آن است که به عموم کاربران اجازه می دهد در هر شرایط، به‌راحتی از آن بهره بگیرند. توانایی بی سیم و کوتاه برد بلوتوث به دستگاه‌های جانبی امکان می‌دهد که توسط یک واسط هوایی ارتباط برقرار کنند.

قطعا مهم‌ترین مزیت بلوتوث که آغازگر انقلاب جدیدی برای ایجاد ارتباط بود، خصوصیت بی‌سیم بودنش است؛ با آمدن بلوتوث، کابل‌های مزاحم که همواره فضای زیادی اشغال می‌کردند جای خود را به تراشه کوچکی داده بودند که می توانست راحت اطلاعات را با فشار چند دکمه منتقل کند. ضمن اینکه امکان بهره‌گیری از بلوتوث به دلیل بهره‌گیری از فرکانس‌های نامنظم در هر موقعیت و در هز نقطه از کره زمین برای همه میسر است و انتقال هر دو نوع داده صوتی و تصویری آن را به یک تکنولوژی اید‌ه‌آل بدل کرده است.

دومین نقطه قوت بلوتوث این است که انرژی کمی مصرف می کند که این موضوع باعث صرفه‌جویی در مصرف باتری دستگاه مربوطه می‌شود به‌طوریکه هر سیگنال بلوتوثی که گوشی تلفن‌همراه ارسال یا دریافت می‌کند فقط یک میلی وات از باتری آن را مصرف می‌کند که این فعالیت تاثیری روی باتری ندارد.

اگر بخواهیم به نقاط ضعف این فناوری اشاره کنیم قطعا محدودیت در فواصل و حجم اطلاعات بیشتر از باقی مسایل به چشم می‌آید. شما نمی توانید با داشتن گیرنده و فرستنده بلوتوث بیشتر از ۱۰ متر از بلوتوث دیگر قرار گیرید چراکه بیشترین دامنه مشاهده بلوتوث روشن یک دستگاه از بلوتوث دستگاه شما، تنها ۱۰متر است ضمن اینکه سرعت انتقال اطلاعات در بلوتوث‌های نسخه پایین است البته این مشکل با آمدن نسخه‌های جدیدی همچون بلوتوث ۰/۳ کاملا رفع شده است.

انواع ارتباط در بلوتوث

در تمام نسخه‌های بلوتوث از دو شکل ارتباطی بهره‌گیری می‌شود. در گونه اول که ارتباط همزمان نام دارد نرخ انتقال اطلاعات ۴۲۳ کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. در این نوع ارتباط دستگاه فرستنده و گیرنده به‌طور هم زمان 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 .با این وجود برای انتقال داده‌ها میان وسایل دستی و دسترسی به اینترنت کاملا کافی است.

در هر دو شکل، ارتباط از طریق فرکانس‌های رادیویی انجام می‌شود؛ به‌طوریکه هر دستگاه بلوتوث حاوی یک تراشه فرستنده/گیرنده مربعی شکل به ضلع ۴ سانتیمتر است، که در باند فرکانسی۴.۰۲ تا ۴.۸۲ گیگاهرتز کار می‌کند. این فرکانس به این دلیل انتخاب شده که در سراسر جهان به‌ صورت رایگان در دسترس است و محدودیت‌های داشتن مجوز را ندارد. همانطور که اشاره شد این باند فرکانس بلوتوث طبق یک توافق‌نامه بین‌المللی برای استفاده توسط لوازم علمی، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده و اصطلاحا به آن ISM می‌گویند. باند ISM به ۷۹ کانال تقسیم می‌شود که هرکدام پهنای باند یک مگاهرتزی دارند.

نسخه‌های بلوتوث

اولین نسخه‌های بلوتوث شامل نسخه? ۱.۰ و ۱.۰B بودند؛ دستگاه‌هایی که از این نسخه‌ها استفاده می‌کردند مجبور بودند آدرس سخت‌افزاری دستگاه را در فرآیند ارتباط دو دستگاه فاش کنند که در این صورت اصل پنهان نگه داشتن هویت دستگاه نقض می‌شد.

پس از این دو نسخه، بلوتوث ۱.۱ به بازار معرفی شد. دستگاه‌هایی که از نسخه ۱.۱ بلوتوث استفاده می‌کردند قابلیت عملکرد بیشتری داشتند چراکه امکان پشتیبانی از کانال‌های بدون رمزگذاری و نشانگر قدرت سیگنال‌های دریافتی (RSSI) به این سطح اضافه شد.

سومین نسخه عرضه شده بلوتوث نسخه ۱.۲ بود که در جدیدترین دستگاه‌های ارتباطی همچون تلفن‌های همراه به کار برده شد. ویژگی‌ها و مزایایی که این نسخه شامل قابلیت سازگاری با بلوتوث نسخه ۱.۱، کاهش تداخل امواج رادیویی از طریق تکنولوژی جهش فرکانسی و سرعت انتقال اطلاعات تا یک مگابیت بر ثانیه و ارتقا کیفیت صدا در ارتباطات صوتی بود.

پس از مدتی بلوتوث نسخه ۲.۰ معرفی شد تا سرعت انتقال اطلاعات به بلوغ خود نزدیک شود. این نسخه نرخ انتقال داده را تا ۳ برابر نسبت به مشخصه? عمومی بلوتوث یعنی تا سه مگا بیت بر ثانیه سرعت بخشید. همچنین این نسخه اتصال چندین دستگاه به یکدیگر را ارتقاء داد. به همراه این نسخه از بلوتوث کاربران به‌طور کاراتر توانستند که چندین دستگاه بلوتوث را در یک زمان استفاده کنند به این ترتیب بود که شبکه‌های شخصی بلوتوث(PAN) و پیکونت‌ها رایج‌تر شدند.

انقلابی به نام بلوتوث ۳.۰

سرانجام بلوتوث سه با تمام سروصداهایش پا به عرصه وجود گذاشت.بسیاری از کارشناسان اعتقاد دارند که دو تغییر مهم، تکنولوژی جدید بلوتوث سه را نسبت به نسخه دوم متفاوت می‌کند. سرعت بالا تا حداکثر ۲۴ مگابیت بر ثانیه و استفاده از پروتکل های ۸۰۲.۱۱ که در Wi-Fi مورد استفاده قرار می‌گیرد از جمله این تغییرات اساسی به شمار می‌روند. همچنین برد بیشتر و مصرف انرژی کمتر از دیگر خصوصیات مهم بلوثوث ۳.۰ است.

سازندگان بلوتوث ۳.۰ مدعی‌‌اند که با این نسخه کاربرد بلوثوت را از انتقال عکس میان موبایل‌ها فراتر می‌برند و کاربرها با سرعت جدید می‌توانند به‌راحتی فایل‌های ویدیویی و صوتی بزرگ را منتقل کنند. حتی گفته شده به کمک این ورژن ارتباط میان کامپیوترها با انواع ماشین‌های اداری به صورت بی‌سیم قابل برقراری است. با وجود اینکه قدرت و کارایی بلوتوث سه در مقایسه با نسخه پیشین یعنی ۱.۲ بیشتر است اما انرژی کمتری از دستگاه مصرف می‌کند و شما به راحتی می‌توانید انواع پرونده‌های صوتی و تصویری با حجم بالا را میان نوت‌بوک‌ها یا موبایل‌های خود منتقل کنید بدون آنکه نگران تمام شدن باتری سیستم باشید.

دایره کاربرد بلوتوث سه به گونه‌ای تعریف شده که علاوه بر نوت بوک‌ و موبایل‌ها قرار است انواع دستگاه‌های دیجیتالی مانند دوربین‌ها، تلویزیون‌ها، ویدیو پروژکتورها و هاردهای اکسترنال نیز از این نسخه بهره بگیرند.

بلوتوث به زبان ساده

بلوتوث درحقیقت یک استاندارد و پروتکلی ساده برای ارتباط تحت برد کوتاه، با مصرف انرژی کم، هزینه پایین و بدون نیاز به سیم‌های دردسرساز است. پایه اصلی فناوری بلوتوث، امواج رادیویی است. استانداردی که بلوتوث‌ها تحت آن شناخته می شوند، استانداردی موسوم به IEEEاست که اغلب با اصطلاح WPAN‌های ۸۰۲.۱۵ دیده می‌شود. این فناوری مفید از طریق نصب یک میکروچیپ ارزا‌ن‌قیمت در دستگا‌ه‌های مختلف فعال می‌شود. زمانیکه این تراشه کوچک در سیستم‌ها به‌صورت دلخواه نصب می شود درواقع یک شبکه بی‌سیم شخصی به وجود می‌آورد که به شما اجازه می‌دهد با دستگاه کاربر دیگر که در فاصله نزدیک‌تان قرار داد ارتباط برقرار کنید.

به کمک بلوتوث شما می‌توانید پیغام‌ها و فایل‌های کم حجم صوتی و تصویری خود مانند عکس، ویدیو، آهنگ و هر نوع اطلاعات دیگر را رد و بدل کنید؛ بدون آنکه سایر اطلاعات شما از طریق انتخاب مورد تهدید قرار گیرد.

برتری بلوتوث به مادون قرمز

با وجود اینکه تکنولوژی مادون قرمز در مقایسه با بلوتوث قدمت و تجربه بیشتری در کاربردهای مختلف دارد اما ورود بلوتوث به دنیای فناوری‌های ارتباطی عملا باعث شد سیستم‌هایی همچون نوت‌بوک و تلفن همراه دیگر در ساختار خود از مادون قرمز استفاده نکنند.

از مهم‌ترین تفاوت‌های بلوتوث با اشعه مادون قرمز این است که فرستنده مادون قرمز و گیرنده آن می‌بایست در مقابل هم قرار بگیرند تا ارسال اطلاعات صورت گیرد، در غیر این صورت و یا 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 کرد؛ به این ترتیب در یک لحظه نمی توان اطلاعات را از یک دستگاه به چند دستگاه ارسال کرد اما بلوتوث هردوی این مشکلات را به خوبی از میان برداشته است.