Есть ли что-нибудь хуже проводов? Если вы когда-либо подключали компьютер и полдюжины периферийных устройств , цифровое телевидение и DVD-плеер, или управляли своими собственными телефонными линиями в доме, вы знаете какую боль могут причинить эти кабели. Разве не было бы хорошо, если бы существовал способ собрать вместе электронные гаджеты, чтобы они могли передавать любые необходимые сигналы без каких-либо проводов? Включите Bluetooth ! Это простой способ для мобильных телефонов, принтеров, компьютеров, цифровых камер и других устройств связываться друг с другом на относительно небольших расстояниях с помощью беспроводной (радиоволновой) технологии. Любопытное имя происходит от Харальда Блютуз, датского короля, объединившего скандинавов в 10 веке. Сможет ли Bluetooth таким же образом объединить электронный мир? Рассмотрим подробнее!
Что такое Bluetooth?
Мы все уже привыкли к беспроводной связи, даже если не всегда осознаем это. Радиоприемники и телевизоры принимают программы, передаваемые в радиоволнах на сотни (возможно, даже тысячи) километров / миль по воздуху. В беспроводных телефонах используются аналогичные технологии для передачи вызовов с трубки на базовую станцию в вашем доме. Если вы используете Wi-Fi ( беспроводной Интернет ), ваш компьютер отправляет и получает постоянный поток интернет- данных к и от маршрутизатора, который, вероятно, подключен напрямую к сети. Все эти технологии предполагают отправку информации туда и обратно не по медным кабелям, а с помощью радиоволн, невидимо гудящих по воздуху.
Bluetooth - это аналогичная радиоволновая технология, но в основном она предназначена для связи на небольших расстояниях, менее 10 м. Как правило, вы можете использовать его для загрузки фотографий с цифровой камеры на ПК , для подключения беспроводной мыши к ноутбуку, для подключения гарнитуры громкой связи к мобильному телефону, чтобы вы могли одновременно разговаривать и безопасно водить машину, и скоро. Электронные устройства, которые работают таким образом, имеют встроенные радиоантенны (передатчики и приемники), поэтому они могут одновременно отправлять и получать беспроводные сигналы на другие устройства Bluetooth. Старые гаджеты можно преобразовать для работы с Bluetooth с помощью сменных адаптеров.(в виде USB-накопителей, карт для ноутбуков PCMCIA и т. д.). Мощность передатчика определяет диапазон, в котором может работать устройство Bluetooth, и, как правило, устройства относятся к одному из трех классов: класс 1 является самым мощным и может работать на расстоянии до 100 м, класс 2 ( наиболее распространенный вид) работают на расстоянии до 10 м , а класса 3 являются наименее мощными и не превышают 1 м .
Как работает Bluetooth?
Bluetooth отправляет и принимает радиоволны в диапазоне из 79 различных частот ( каналов ) с центром на 2,45 ГГц, отдельно от радио, телевидения и мобильных телефонов и зарезервированы для использования промышленными, научными и медицинскими устройствами. Не волнуйтесь: вы не собираетесь мешать устройству жизнеобеспечения, используя Bluetooth в своем доме, потому что низкая мощность ваших передатчиков не будет передавать ваши сигналы так далеко! Передатчики Bluetooth ближнего действия - один из его самых больших плюсов. Они практически не потребляют электроэнергию и, поскольку они не далеко перемещаются, теоретически более безопасны, чем беспроводные сети, работающие на больших расстояниях, такие как Wi-Fi. (На практике есть некоторые проблемы с безопасностью.)
Устройства Bluetooth автоматически обнаруживают и подключаются друг к другу, и до восьми из них могут обмениваться данными одновременно. Они не мешают друг другу, потому что каждая пара устройств использует другой из 79 доступных каналов. Если два устройства хотят общаться, они случайным образом выбирают канал и, если он уже занят, случайным образом переключаются на одно из других (метод, известный как скачкообразная перестройка частоты с расширенным спектром ). Чтобы свести к минимуму риски помех от других электроприборов (а также для повышения безопасности), пары устройств постоянно меняют используемую частоту - тысячи раз в секунду.
Когда группа из двух или более устройств Bluetooth совместно обменивается информацией, они образуют своего рода специальную мини- компьютерную сеть, называемую пикосетью . Другие устройства могут присоединиться к существующей пикосети или выйти из нее в любое время. Одно устройство (известное как ведущее) действует как общий контроллер сети, в то время как другие (известные как ведомые устройства) подчиняются его инструкциям. Две или более отдельных пикосетей также могут объединяться и обмениваться информацией, образуя так называемый scatternet .
Что такое расширенный спектр?
Предположим, вы разговариваете с другом по рации или радио CB (гражданский диапазон), но есть другие люди, использующие ту же частоту, и ваш разговор все время прерывается. Что ты можешь сделать? Большинство опытных радиолюбителей знают ответ: вы оба переключаетесь на другую частоту (диапазон) и возобновляете там разговор. И вы можете продолжать переключать диапазон, пока не найдете место, где можно будет весело и без перерыва разговаривать. Теоретически вы можете использовать ту же технику для скрытого общения: если вы разговариваете по радио, а кто-то подслушивает, вы можете дать кодовое слово своему другу и поспешно переключиться на другой заранее заданный диапазон частот, в котором подслушивающий не найдут вас (хотя, скорее всего, они все равно рано или поздно поймают ваш сигнал).
Радио - это умные электронные устройства, так почему же они не могут сделать этот изящный трюк самостоятельно? Почему они не могут просто автоматически переключиться на другую частоту, чтобы предотвратить помехи и подслушивание? Это основная идея, лежащая в основе метода, называемого скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром , при котором сигналы быстро и случайным образом переключаются в широком диапазоне разных частот для повышения безопасности и надежности беспроводной связи.
Кто это придумал?
Многочисленные изобретатели внесли свой вклад в изобретение расширенного спектра, в том числе пионер электричества Никола Тесла (1856–1943) и американская актриса Хеди Ламарр (1913–2000), которая с помощью Джорджа Антейла разработала практическую систему для армии США во время Второй Мировой Войны. В то время как современные системы с расширенным спектром управляются электронным способом, система Ламарра, которая проиллюстрирована ниже, была основана на механической технологии перфорированной бумажной ленты . Отправитель и получатель имели одинаковые машины с точно синхронизированными электродвигателями.Это медленно протянуло через них отрезки бумажной ленты. На двух лентах были перфорированы совпадающие образцы отверстий, указывающих, какую из 88 различных радиочастот отправитель и получатель должны использовать для связи друг с другом в любой конкретный момент. По мере того как лента проходила через машины, связь переключалась с одной частоты на другую в тандеме, что было совершенно непредсказуемо для сторонних наблюдателей. Поскольку радиопередачи часто были очень короткими сигналами для управляющих торпед, весьма вероятно, что противник вообще не перехватил бы их .
Безопасен ли Bluetooth?
Беспроводная связь всегда менее безопасна, чем проводная связь. Помните, в старых шпионских фильмах секретные агенты подключались к телефонным проводам, чтобы подслушивать разговоры людей? Взломать проводную связь относительно сложно. Очевидно, что подслушивать по беспроводной сети намного проще, потому что информация передается туда и обратно через открытый воздух. Все, что вам нужно сделать, это находиться в пределах досягаемости беспроводного передатчика, чтобы принимать его сигналы. Беспроводные сети Интернет зашифрованы (используются шифрованные сообщения), чтобы обойти эту проблему.
Насколько безопасен Bluetooth? Как и Wi-Fi, связь также зашифрована, и существует множество других функций безопасности. Вы можете ограничить определенные устройства, чтобы они могли разговаривать только с определенными другими доверенными устройствами - например, разрешив управлять вашим мобильным телефоном только с помощью гарнитуры громкой связи Bluetooth и никому другому. Это называется безопасностью на уровне устройства . Вы также можете ограничить действия, которые различные гаджеты Bluetooth могут делать с другими устройствами, используя так называемую безопасность на уровне обслуживания .В целом, однако, если вы примете разумные и разумные меры предосторожности при использовании устройств Bluetooth в общественных местах, безопасность не должна вас сильно беспокоить.
Bluetooth лучше или хуже Wi-Fi?
Людей часто путают Bluetooth и Wi-Fi, потому что на первый взгляд кажется, что они делают похожие вещи. На самом деле они очень разные. Bluetooth в основном используется для связи компьютеров и электронных устройств на очень коротких расстояниях, часто только для кратковременной или случайной связи с использованием относительно небольших объемов данных. Это относительно безопасно, потребляет мало энергии и подключается автоматически. Wi-Fi предназначен для передачи гораздо больших объемов данных между компьютерами и Интернетом, часто на гораздо большие расстояния. Он может включать в себя более сложную безопасность и обычно использует гораздо более высокую мощность. Bluetooth и Wi-Fi - это взаимодополняющие технологии, а не конкуренты, и вы можете легко использовать их вместе, чтобы ваши электронные гаджеты работали для вас более удобно!
Как развивается Bluetooth?
Bluetooth часто бывает довольно сложно использовать: как и любая беспроводная технология, это еще один разряд батареи для мобильных устройств; вы часто можете выйти из зоны действия, делая общение беспорядочным или невозможным; и даже заставить два устройства Bluetooth разговаривать друг с другом не всегда так просто, как должно быть. Мир мобильных устройств меняется по мере перехода к так называемому Интернету вещей.(где все виды повседневных предметов подключаются к сети) - и Bluetooth должен постоянно развиваться, чтобы не отставать. Осознавая необходимость более быстрого и безопасного подключения все большего числа устройств, разработчики Bluetooth регулярно придумывают улучшенные версии. Во-первых, был Bluetooth BR / EDR (базовая скорость / повышенная скорость передачи данных, технически версия Bluetooth 2.1), предлагающий более простую связь между устройствами и лучшую безопасность. Затем появился Bluetooth Highspeed (Bluetooth версии 3.0), который обеспечивал более быструю связь и меньшее энергопотребление. Совсем недавно у нас был Bluetooth Smart или Bluetooth Low Energy (технически называемый Bluetooth версии 4.0+); Как следует из этих названий, эта версия лучше подходит для подключения более широкого круга более простых устройств, потребляет гораздо меньше энергии, и его намного проще интегрировать в мобильные (iOS и Android) приложения. Последняя версия,Bluetooth 5 предлагает еще одно повышение скорости, диапазона и пропускной способности.