با پيشرفت تکنولوژي،ارتباطات بي سيم بالاخره جايگزين روش هاي ارتباطي سابق شد. بلوتوث هم يکي از همين روش هاي ارتباطي است که به طور خودکار عمل مي کند و در چند سال اخير استفاده از آن گسترش يافته است.

بزرگ ترين نکته مثبت بلوتوث اين است که مي تواند ارتباطي بي سيم، ارزان و خودکار بين دستگاه هاي الکترونيکي برقرار کند. البته روش هاي ديگري هم براي برقراري ارتباط بدون سيم وجود دارند، مانند WI-FI يا ارتباط (IR) INFRARED (اشعه مادون قرمز).

اشعه مادون قرمز، امواج نوري با فرکانس پايين است که توسط چشم انسان قابل تشخيص نيستند. معمولاً در کنترل از راه دور تلويزيون ها و دستگاه هاي الکترونيکي از IR استفاده مي شود، اما با وجود قابليت اطمينان و مقرون به صرفه بودن استفاده از آن در دستگاه هاي مختلف، استفاده از اين تکنولوژي خالي از اشکال هم نيست.

اول اينکه دو دستگاهي که مي خواهند با استفاده از INFRARED با هم ارتباط برقرار کنند بايد حتماً در خط ديد مستقيم يکديگر قرار داشته باشند. به عنوان مثل شما بايد حتماً کنترل را به سمت تلويزيون يا دستگاه پخش DVD تان بگيريد تا عمل کند.

دومين مشکل اين است که INFRARED هميشه يک ارتباط يک به يک برقرار مي کند. يعني شما مي توانيد داده ها را بين کامپيوتر LAPTOP و روميزي تان منتقل کنيد، اما امکان برقراري ارتباط همزمان با يک دستگاه ديگر مانند پرينتر يا PDA تان وجود ندارد.


BLUETOOTH

بلوتوث در حقيقت نام تجاري برايشبکه هاي بي سيم شخصي (PAN) است که با استاندارد IEEE 802.15.1 هم شناخته مي شود. بلوتوث با استفاده از يک فرکانس برد کوتاه راديويي (بدون نياز به مجوز) و ايمن امکان ارتباط و تبادل اطلاعات بين دستگاه هايي چون کامپيوترهاي جيبي، تلفن هاي همراه، کامپيوترهاي شخصي و LAPTOP، چاپگرها، دوربين هاي ديجيتال و دستگاه هاي بازي کاميپويتري را فراهم مي آورد.




تعريف

بلوتوث يک استاندارد راديويي و پروتکل ارتباطي براي مصارف با توان پايين و برد کوتاه (1متر، 100 متر) مي باشد که با نصب يک ميکروچيپ ارزان قيمت در دستگاه ها فعال مي شود. دستگاه هايي که در حدفاصل مجاز از يکديگر قرار دادند مي توانند با استفاده از بلوتوث با يکديگر ارتباط برقرار کنند. از آنجايي که اين دستگاه ها از يک سيستم ارتباطي راديويي استفاده مي کنند احتياجي به خط ديد مستقيم بين آنها وجود ندارد و حتي مي توانند در اتاق هاي مجزا از هم باشند. با توجه به طرح هاي مختلف آنتن ها، ميزان تضعيف سيگنال در مسير انتقال و ساير متغيرها، بردهاي موجود هم متفاوت هستند. اما در نهايت بايد در محدوده يکي از سه کلاس موجود بگنجند:

کلاس 1: 100 متر، 100 MW، 20 DBM

کلاس 2: 10 متر، 5/2 MW، 4 DBM

کلاس 3: 1 متر، 1 MW، 0 DBM


عملکرد

همان طور که اشاره کرديم، شبکه بلوتوث داده ها را از طريق امواج ضعيف راديويي منتقل مي کند. ارتباطات بلوتوث در فرکانس 45/2 گيگاهرتز (بين 402/2 GHZ و 480/2 GHZ) صورت مي گيرد. طبق توافق بين المللي اين طيف فرکانسي براي استفاده دستگاه هاي صنعتي، علمي و پزشکي (ISM) اختصاص يافته است. بسياري از دستگاه هاي مورد استفاده ما در زندگي روزمره از اين طيف فرکانسي استفاده مي کنند. از جمله اين دستگاه ها مي توان به ريموت کنترل درب هاي پارکينگ و نسل جديد تلفن هاي بي سيم اشاره کرد.

اطمينان از عدم تداخل دستگاه هاي مختلف با يکديگر يکي از مهم ترين اهداف طراحان اين تکنولوژي بوده است. يکي از روش هايي که دستگاه هايي بلوتوث با استفاده از آن از تداخل با ديگر سيستم ها جلوگيري مي کنند، ارسال سيگنال هاي بسيار ضعيف (حدود يک ميلي وات) مي باشد. اين در حالي است که قويترين تلفن هاي همراه قابليت ارسال سيگنالهاي سه واتي را دارند. همين قدرت پايين، برد يک دستگاه بلوتوث را به 10 متر کاهش مي دهد و متقابلاً احتمال تداخل با ديگر دستگاه ها را نيز کمتر مي کند. با وجود قدرت پايين سيگنال در ارتباط بلوتوث، نيازي به خط ديد مستقيم بين دو دستگاه وجود ندارد. سيگنال هاي بلوتوث از ديوار نيز عبور کرده و امکان کنترل دستگاه هاي مختلف در اتاق هاي مجزا را با استفاده از اين استاندارد فراهم مي کنند.

با استفاده از بلوتوث مي توان 8 دستگاه را به طور همزمان به هم متصل کرد. علي رغم اينکه همه دستگاه ها در شعاع 10 متري يکديگر قرار دارند هيچ گونه تداخلي در ارتباط بين شان پيش نمي آيد. اين بدان دليل است که بلوتوث با استفاده از تکنيکي با عنوان پرش فرکانس ها (SSFH) امکان استفاده همزمان از يک فرکانس مشخص رادر بيش از يک دستگاه غيرممکن مي سازد. در اين تکنيک بلوتوث طيف فرکانسي ISM را به 79 فرکانس مجزا تقسيم کرده و دستگاه مورد نظر بر مبناي معيارهاي خاص در هر لحظه به صورت تصادفي يکي از اين فرکانس ها را انتخاب کرده و استفاده مي کند. در ارتباطات بلوتوث دستگاه فرستنده در هر ثانيه 1600 بار فرکانس عوض مي کند. بدين ترتيب تعداد دستگاه هاي بيشتري مي توانند از طيف راديويي استفاده کنند و امکان تداخل بين آنها هم کاهش مي يابد.

وقتي دستگاه هاي بلوتوث در فاصله مجاز از هم قرار مي گيرند يک گفتگوي الکترونيکي بين شان رخ مي دهد تا چنانچه داده اي بايد منتقل شود با يکي از دستگاه ها بايد ديگري را کنترل کند ارتباط بين شان برقرار شود. وقتي اين گفتگو انجام مي شود دستگاه ها يک شبکه ايجاد مي کنند. شبکه اي که توسط سيستم هاي بلوتوث ايجاد مي شود شبکه شخصي (PAN) ناميده مي شود که ممکن است فضاي يک اتاق يا خانه را در بر بگيرد يا اينکه فاصله بين تلفن همراه و HANDSFREE آن که به گوش تان وصل است را شامل مي شود.


کاربردها

? کنترل بي سيم ارتباط ميان يک تلفن همراه و HANDSFREE که مشهورترين کاربرد آن مي باشد.

? ايجاد شبکه بي سيم بين کاميپوترها در محيط هاي کوچک که پهناي باند کمي مورد نياز است.

? ايجاد ارتباط بي سيم با دستگاه هاي ورودي و خروجي کامپيوترهاي شخصي، مانند صفحه کليد، چاپگر و موس.

? انتقال فايل ها (مثل عکس و MP3 وغيره) بين گوشي هاي موبايل و کامپيوترها از طريق OBEX.

? جايگزين کردن ارتباطات سريال سيمي در تجهيزات آزمايش و اندازه گيري، گيرنده هاي GPS و تجهيزات پزشکي.

? در دستگاه هاي کنترل راه دور که سابقاً از تکنولوژي INFRARED در آنها استفاده مي شد.

? کنترل بي سيم کنسول هاي بازي، مانند WII شرکت NINTENDO و PLAYSTATION 3 سوني که هر دو قرار است در دسته هاي بازي بي سيم خود از اين تکنولوژي استفاده کنند.




مشخصات


1.0 و BLUETOOTH 1.0

نسخه هاي 1.0 و 1.0 B بلوتوث مشکلات و نارسايي هاي متعددي داشتند و اغلب شرکت هاي توليد کننده در برقراري ارتباط محصولاتشان با يکديگر با مشکل مواجه مي شدند.

دستگاه هايي که از اين نسخه ها استفاده مي کردند مجبور بودند آدرس سخت افزاري دستگاه (BD-ADDR) را در فرآيند HANDSHAKING دو دستگاه فاش کنند که در اين صورت اصل پنهان نگه داشتن هويت دستگاه نقض مي شد.


BLUETOOTH 1.1

. بسياري از خطاهاي موجود در 1.0 B در اين نسخه اصلاح شد.

. امکان پشتيباني از کانال هاي بدون رمزگذاري اضافه شد.

. نشانگر قدرت سيگنال هاي دريافتي اضافه شد (RSSI).


BLUETOOTH 1.2

اين نسخه با نسخه 1.1 سازگاري دارد و تغييرات عمده آن به شرح زير مي باشند:

. سيستم تطبيقي (FREQUENCY – HOPPING SPEED SPECTRUM) AFH

که با اجتناب از به کارگيري فرکانس هاي پر استفاده باعث کاهش تداخل فرکانس هاي راديويي مي شود.

. افزايش سرعت انتقال.

. اتصالات گسترده همزمان (ESCO): که با امکان ارسال مجدد بسته هاي آسيب ديده، کيفيت صداي ارتباطات صوتي را بهبود مي بخشد.

. پشتيباني رابط کنترل ميزبان (HCL) براي 3-WIRE UART.

. دسترسي HCI به اطلاعات زماني ارتباطات بلوتوث.


BLUETOOTH 2.0

نسخه بعدي بلوتوث که در حال حاضر با عنوان LISBON شناخته مي شود قابليت هايي براي افزايش ضريب امنيت و کارآيي بلوتوث دارد. تعدادي از اين قابليت ها به شرح زير مي باشند:

. افزايش سه برابر سرعت انتقال (تا ده برابر در شرايط خاص).

. توان مصرفي کمتر.

. کارايي بالاتر در حالت هاي چند ارتباطي ، به دليل پهناي باند بيشتر.