آشنایی با بلوتوث ( Bluetooth )

بلوتوث چیست؟

Bluetooth که بعضى ها در فارسى آن را به دندان آبى ترجمه کرده اند، استانداردى براى امواج رادیویى است که که براى ارتباطات بى سیم کامپیوترهاى قابل حمل و نقل (مانند laptopها)، تلفن هاى همراه و وسایل الکترونیکى رایج استفاده مى شوند.

این امواج براى فاصله هاى نزدیک استفاده شده و براى ارتباطات بى سیم تکنولوژى ارزانى محسوب مى شوند. به وسیله این تکنولوژى مى توانید بین دو وسیله که داراى این تکنولوژى باشند به صورت بى سیم پیغام، عکس یا کلا هر اطلاعات دیگرى را رد و بدل کنید.

رادیوى Bluetooth در داخل یک میکروچیپ قرار دارد و در باند فرکانسى ۴/۲ گیگاهرتزى عمل مى کند. این تکنولوژى از سیستم Frequency Hoping Spread Spectrum استفاده مى کند، که سیگنال آن ۱۶۰۰ بار در ثانیه تغییر مى کند که کمک بزرگى براى جلوگیرى از تداخل ناخواسته و غیرمجاز است.
علاوه بر این به وسیله نرم افزار کد شناسایى وسیله طرف مقابل چک مى شود. بدین ترتیب مى توان اطمینان حاصل کرد که اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر مى رسد.

این امواج با دو قدرت وجود دارند. سطح قدرت پایین تر که محیط هاى کوچک (مثلا داخل یک اتاق) و یا در نوع با قدرت بالاتر که رنج متوسط (مثلا کل یک خانه) را مى تواند پوشش دهد. این سیستم هم براى ارتباط نقطه به نقطه و هم براى ارتباط یک نقطه با چند نقطه مى تواند استفاده شود. داراى پهناى باند ۷۲۰Kbs و ۱۰ متر قدرت انتقال که در صورت تقویت تا ۱۰۰ متر نیز قابل افزایش مى باشد.

این تکنولوژى که از سیستم گیرندگى و فرستندگى در جهت مناسب استفاده مى کند، قادر است امواج رادیویى را از میان دیوار و دیگر موانع غیرفلزى عبور دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثى باعث تداخل شود انتقال اطلاعات کند مى شود ولى متوقف نمى شود.

فکر اولیه بلوتوث در شرکت موبایل اریکسون در سال ۱۹۹۴ شکل گرفت. اریکسون که یک شرکت سوئدى ارتباطات راه دور است در آن زمان در حال ساخت یک ارتباط رادیویى کم مصرف و کم هزینه بین تلفن هاى همراه و یک گوشى بى سیم بود. کار مهندسى در سال ۱۹۹۵ شروع شد و فکر اولیه به فراتر از تلفن هاى همراه و گوشى هاى آنها توسعه یافت تا شامل همه انواع وسایل همراه شود.

با هدف ساخت شبکه هاى شخصى کوچک از وسایل مختلف در طول این زمان، اریکسون نام «بلوتوث» (یک پادشاه دانمارکى) گرفت که بین سال هاى ۹۴۰ و ۹۸۱ میلادى مى زیست.

شاه هارالد در دوره حکومت خود که یک وایکینگ بود، به طور صلح آمیز، دانمارک، سوئد جنوبى و نروژ شمالى را متحد کرد. این کار به او شهرت یک پادشاه ماهر در ارتباط و مذاکره را در تاریخ داد. براى اریکسون، اسم بلوتوث براى فناورى داده شده که امیدوار بود بتواند به طور صلح آمیز وسایل مختلف را متحد کند، مناسب بود.

اریکسون مى دانست که اگر فقط یک شرکت این استانداردها را حمایت کند، هرگز موفق نخواهد شد، به همین دلیل در سال ،۱۹۹۸ اریکسون که در آن سال به سونى اریکسون تبدیل شده بود یک موافقتنامه با IBM، اینتل، نوکیا و توشیبا امضا کرد و گروه Bluetooth SIG را به وجود آورند.

تشکیلات سازمان Bluetooth SIG یا Special Interest Group که هدفش نظارت بر پیشرفت بلوتوث و عمومى ساختن آن بود، بعدها گسترده تر شد و شرکت هایى نظیر ۳com، Lucent، مایکروسافت، موتورولا و بیش از ۲۰۰۰ کمپانى دیگر به این سازمان پیوستند. در حال حاضر قبل از اینکه یک کارخانه بتواند محصولى که از تکنولوژى بى سیم Bluetooth استفاده مى کند را وارد بازار کند، باید جواز آن را از دو جهت دریافت کند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهایى لازم دارد که بتواند با دستگاه هاى دیگر که داراى تکنولوژى بى سیم Bluetooth هستند، ارتباط برقرار کند.

دیگر اینکه باید مجوزهاى قانونى لازم براى این سیستم چه در کشور سازنده و چه در کشورى که محصول به فروش مى رود را دریافت کند که هماهنگ کننده بخش بین الملل این مجوزها بر عهده Bluetooth SIG است. فناورى بلوتوث با حذف دخالت کاربر در سیستم و همچنین احتیاج به انرژى بسیار کم براى برقرارى ارتباط با وسایل دیگر که موجب صرفه جویى زیادى در مصرف باطرى مى شود، تکنولوژى شبکه هاى کوچک را وارد مرحله جدیدى کرد. بلوتوث در واقع یک استاندارد شبکه است که داراى ۲ سطح است:

سطح اول که به عنوان سطح فیزیکى شناخته مى شود و بیانگر این است که بلوتوث یک فرکانس رادیویى استاندارد است و سطح دوم که به عنوان سطح پروتکل شناخته مى شود و دربرگیرنده قوانین و دستوراتى همچون مکان و زمان ارسال اطلاعات، تعداد بیت هاى ارسالى در آن واحد و همچنین شمار وسایلى که بطور همزمان مى توانند در عملیات ارسال و دریافت اطلاعات شرکت داشته باشند مى باشد.

بعضى از وسایلى که شما هم اکنون نیز از آن استفاده مى کنید مانند دستگاه کنترل درب پارکینگ یا جدیدترین نسل تلفن هاى بى سیم از فرکانس هاى باند ISM استفاده مى کنند. اطمینان حاصل کردن از اینکه امواج بلوتوث با امواج دستگاه هاى نامبرده شده تداخل پیدا نکنند یکى از سخت ترین مراحل طراحى این فناورى است.

یکى از راه هایى که تجهیزات بلوتوث از آن براى جلوگیرى از تداخل امواجشان با سایر تجهیزات بهره مى جویند، ارسال سیگنال هاى بسیار ضعیفى در حدود یک میلى وات است. بلوتوث مى تواند همزمان با ۸ دستگاه ارتباط داشته باشد به شرطى که این دستگاه ها در شعاع ده مترى باشند. شاید شما تصور کنید که ممکن است بین این دستگاه ها تداخل بوجود بیاید اما این غیرممکن است.

بلوتوث از یک فناورى بنام «جهش فرکانس در طیف گسترده» بهره مى جوید که احتمال استفاده از یک فرکانس برابر توسط دو دستگاه بطور همزمان را تقریبا به صفر مى رساند. بر پایه این تکنولوژى هر وسیله از ۷۹ فرکانس منحصر به فرد که به صورت اتفاقى از میان یک سرى فرکانس هاى از پیش تعیین شده انتخاب شده است استفاده مى کند که به طور منظم از یکى از آنها به دیگرى تغییر فرکانس مى دهد.