В прошлой статье рассказывалось о такой технологии, как IrDA, но она оказалась не очень удобной в повседневной жизни из-за того, что нужно было держать устройства друг напротив друга, да и скорость была слишком низкой, поэтому было придумано еще несколько технологий, которые превосходили ИК-порт по всем параметрам – это Bluetooth и Wi-Fi. Сегодня же поговорим о первой технологии, т.к. она появился немного раньше, рассмотрим, когда она появилась, какие спецификации бывают, где и как используется.
Работы по созданию Bluetooth начали проводиться еще в 1994 году компанией Ericsson, чтобы заменить подключение RS-232, которое нужно было для подключения к компьютеру дополнительного оборудования, олдскулы помнят этот порт под другим названием – COM-порт. Сам же Bluetooth был изобретен в 1999 году группой Bluetooth Special Interest Group, основанной пятью крупными компаниями: IBM, Nokia, Intel, Ericsson и Toshiba. И уже в 2002 году вышли телефоны с наличием этой технологии – Ericsson R520m и T36m, кстати, о них я упоминал в статье «Как возник телефон. Часть 3. Эра смартфонов», поэтому если интересно почитать и о развитии телефона советую прочитать серию статей «Как возник телефон»: «Часть 1. Эра первого телефона», «Часть 2. Эра мобильного телефона», «Часть 3. Эра смартфонов».
Кстати, называется Bluetooth именно так, потому что это слово было адаптировано из датского «Blåtand», что означает «Синезубый», и не спроста ведь так прозвали короля викингов Харальда Блатанда, получившего свое прозвище из-за своего переднего зуба, который был тёмно-синим от того, что он любил есть чернику. Этот король в свое время объединил враждовавшие датские племена, как и наша сегодняшняя технология, объединивший вместе протоколы связи в один универсальный.
Теперь давайте рассмотрим принцип его действия, чтобы понимать, как он работает. Этот принцип основан на использовании радиоволн в ISM-диапазоне, а это частоты на уровне 2,4—2,4835 ГГц, которые используется для большинства бытовых приборов и беспроводных сетей (например Wi-Fi роутер или микроволновка). Эти частоты делятся на несколько каналов шириной в 1 МГц, например в США и Европе разделена на 79 каналов, а в Японии, Испании и Франции на 23, и они 1600 раз в секунду случайным образом переключаются друг между другом, что позволяет использовать весь спектр выделенных частот. Подключение для передачи данных по этим каналам имеет два вида связи: Аsynchronous Connectionless (ACL) – асинхронную и Synchronous Connection Oriented (SCO) – синхронную. SCO имеет скорость 64 Кбит/с используется в основном для передачи звуковых сообщений и при таком соединении объединяются 2 устройства, а ACL нужен для передачи пакетных данных на скорости 721 Кбит/с, и при этом к устройству могут подключаться уже несколько других девайсов. Этого, думаю, будет достаточно, т.к. вдаваться в подробности всех принципов подключений по Bluetooth в данной статье не вижу смысла – будет долго и скучно.
Bluetooth имеет несколько спецификаций, которые появлялись со временем, путем улучшения предыдущих и часть из которых уже не актуальна. Первой была спецификации Bluetooth 1.0 и 1.0B, и они очень плохо работали между продуктами разных производителей, так же в них был еще один важный минус – требовалась обязательная передача адреса устройства, что влияло на анонимность. Далее вышла версия 1.1, которая исправила некоторые ошибки в первой версии и добавила поддержку незашифрованных каналов. После этого вышла версия спецификации 1.2, которая привнесла увеличение скорости до 721 Кбит/с и увеличила скорость обнаружения и подключения устройств, а также улучшила алгоритмы и способы работы с потоками данных. 10 ноября 2004 году было представлено первое крупное обновление спецификаций до версии Bluetooth 2.0 + EDR, что позволило выпускать устройства, которые могли обмениваться данными на скоростях до 2,1 Мбит/с. Это стало возможным благодаря технологии EDR (Enhanced Data Rate). Далее, в 2007 году Bluetooth SIG презентовала новую версию 2.1, с энергосберегающей технологией Sniff Subrating, позволишей увеличить время работы девайсов до 10 раз. Через год она была доработана и получила название Bluetooth 2.1 + EDR, в этот раз энергосбережение увеличено в 5 раз. Спецификация Bluetooth 3.0 + HS была принята в апреле 2009 и в ней уже была реализована возможность передачи данных на скорости до 24 Мбит/с, но основной особенностью была реализация системы AMP (Alternate MAC/PHY), она позволила передавать маленькие файлы по Bluetooth 2.0 и скорости в 2,1 Мбит/сек но с низким энергопотреблением, а большие файлы уже по новому, более «прожорливому» методу, увеличивающему скорость до тех самых 24 Мбит/с. Затем, еще через год, была утверждена Bluetooth 4.0, включавшая в себя три режима: классический, состоящий из протоколов предыдущих спецификаций; высокоскоростной, основанный на Wi-Fi; с низким энергопотреблением, нужный для миниатюрных датчиков, таких как смарт часы, обувь, трекеры и т.д. Скорость в версии 4.0 оказалась около 305 Кб/с. Спецификации версий 4.1 и 4.2 вышедшие в 2013 и 2014 году соответственно, служили для доработки предыдущей версии, т.е. для исправления работы Bluetooth вместе с 4G LTE, повышения конфиденциальности и увеличения скорости до 780 Кб/с. После этого, в 16 июня 2016 года Bluetooth SIG представила Bluetooth 5.0. Изменения коснулись режима пониженного потребления энергии и повышения скорости обмена информацией до 1,4 Мб/сек. В наше же время вышли еще 2 спецификации - Bluetooth 5.1 и 5.2. В первой версии реализована возможность определения местоположения и направления, а во второй версии обновили протокол ATT, который стал более безопасен, а также добавлен обновленный режим LE Power Control, позволяющий устройствам самим решать на какой мощности нужно передавать сигнал, таким образом экономя энергию.
Еще хотелось бы сегодня затронуть профили, которые являются наборами функций и используются в Bluetooth, но поговорим лишь о тех, которые используются нами наиболее часто. Для начала профиль A2DP (Advanced Audio Distribution Profile), который в наше время является обязательным в каждом смартфоне, ведь именно он позволяет передавать музыку в режиме стерео на наушники, блютуз колонку, магнитолу в автомобиле и другие подобные устройства. Еще есть два похожих профиля: HSP (Headset Profile) и HFP (Hands-Free Profile), которые нужны для подключения беспроводной гарнитуры и совершения звонков, при чем HSP позволяет при помощи гарнитуры настраивать громкость, отвечать на звонок и завершать его, и даже дает возможность передачи стереозвука. Есть так же профиль HID (Human Interface Device Profile) позволяющий подключать к устройству мышку, геймпад, клавиатуру и другие подобные устройства. Еще есть такой профиль как AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile), он позволяет управлять телевизором, аудио аппаратурой и др., т.е. превращает телефон в пульт управления, но он мало где используется, ведь с этим лучше справляется Wi-Fi через локальную сеть.
Что же касается подключения по технологии Bluetooth одного устройства к другому, то здесь, в отличии от использования ИК-порта, все немного проще, хотя и чуточку дольше. Для начала нужно убедиться, что девайсы находятся в радиусе действия Bluetooth, который может отличаться в зависимости от класса Bluetooth: 1 класс обычно применяется в промышленных радиостанциях и может «вещать» на целых 100 метров, 2 класс используется обычно в смартфонах и других повседневных устройствах, его радиус действия 10 метров, и еще есть 3 класс который работает в пределах всего 1 метра. Кстати, в отличии от инфракрасного порта, в Bluetooth не обязательна прямая видимость между устройствами, а работать он будет даже через стену. После того, как убедились, что все ваши устройства рядом, нужно везде активировать функцию Bluetooth и зайти в его настройки, где высветится список тех девайсов, которые находятся рядом, после этого нажать на нужный в этом списке и действовать по короткой инструкции (в большинстве случаев просто подтвердить соединение), все, устройства подключены, можно пользоваться.
Если статья понравилась можете смело нажимать «палец вверх» и подписываться на канал
