Найти в Дзене
Каморка Программиста

Как работает Bluetooth, история, принцип и версии поколений

Оглавление

Народ, всем привет. Bluetooth — это технология беспроводной передачи данных на короткие расстояния. Конечно, сейчас мало кто передает какие-то данные по «блютузу» (еще ИК-порт вспомните), но все же эта та самая технология, которая чаще всего используется для соединения различных устройств, таких как смартфоны, наушники, колонки, клавиатуры и другие гаджеты. Эта технология позволяет устройствам обмениваться данными (а это все тоже самое, что картинку другу передать) без использования кабелей, обеспечивая удобство и мобильность.

История Bluetooth

Начнем с небольшого экскурса в историю. Технология Bluetooth была разработана в конце 1990-х годов шведской компанией Ericsson. Впоследствии Bluetooth стал стандартом, поддерживаемым консорциумом Bluetooth Special Interest Group (SIG), в который входят компании, такие как Intel, Nokia, IBM и другие.

Само название "Bluetooth" произошло от прозвища датского короля Харальда Синезубого (Harald Bluetooth), который объединил разрозненные племена Дании и Норвегии. Аналогично, Bluetooth был создан для объединения различных устройств в единую сеть.
-2

Принцип работы Bluetooth

А теперь переходим к самому интересному. Если начать говорить заумными словами, то следует упомянуть, что Bluetooth использует радиоволны в диапазоне 2,4–2,485 ГГц, который также применяется в Wi-Fi и других беспроводных технологиях (по сути, эти две технологии используют один принцип). Однако Bluetooth отличается низким энергопотреблением и небольшим радиусом действия, что делает его идеальным для соединения персональных устройств.

Хотите знать больше? Читайте нас в нашем Telegram – там еще больше интересного: новинки гаджетов, технологии, AI, фишки программистов, примеры дизайна и маркетинга.

-3

Если говорить более простыми словами, что передача данных по Bluetooth работает примерно так:

  • сначала происходит поиск устройств, когда одно устройство (например, телефон) ищет другие устройства с Bluetooth поблизости.
  • далее происходит сопряжение – если устройства «узнали» друг друга и согласились на подключение, создаётся безопасное соединение. При этом устройства взаимодействуют через определённые профили, такие как A2DP (передача аудиосигнала), HFP (гарнитуры), HID (клавиатуры и мыши) и другие. Устройства создают небольшие сети, называемые пикоcетями, где одно устройство играет роль "ведущего" (master), а другие — "ведомых" (slave). Одна пикосеть может включать до восьми устройств.
-4
  • передача данных – файлы, музыка, команды (например, к беспроводным наушникам) передаются по радиоволнам на небольшой дистанции (обычно до 10 метров). Передача данных по радиоволнам похожа на отправку сообщений по воздуху. Устройство (например, телефон) превращает данные (текст, звук, файлы) в специальный цифровой код – набор нулей и единиц. Этот код превращается в радиоволны, которые передаются в пространство, как невидимые колебания.
Используется частотная модуляция (FHSS — Frequency Hopping Spread Spectrum), которая изменяет частоту сигнала 1600 раз в секунду, что снижает вероятность помех.
  • приём сигнала, другое устройство (например, наушники) улавливает эти радиоволны и «расшифровывает» их обратно в звук или данные. Если передавался звук, наушники воспроизводят музыку, если файл – он сохраняется в памяти.
  • после завершения передачи устройства могут разорвать соединение, чтобы не тратить энергию. При этом современные версии Bluetooth (например, Bluetooth Low Energy, BLE) оптимизированы для низкого энергопотребления, что особенно важно для носимых устройств.
-5

Версии Bluetooth и их особенности

С момента появления Bluetooth прошёл значительный путь развития. Первые версии, Bluetooth 1.0–2.1 , поддерживали лишь скорость передачи данных до 3 Мбит/с. Bluetooth 3.0 увеличил скорость передачи данных за счёт использования Wi-Fi (до 24 Мбит/с). В Bluetooth 4.0–4.2 произошло то самое внедрение Bluetooth Low Energy (BLE), который значительно уменьшил энергопотребление. Ну а современные Bluetooth 5.0–5.3 имеют увеличенный радиус действия (до 200 метров), повышенную скорость и стабильность соединения, улучшенную работа с несколькими устройствами одновременно.

А мы все знаем, что в настоящее время Bluetooth используется во многих сферах нашей жизни, и идет постоянное сопряжение с большим количеством устройств. Беспроводные наушники, колонки, гарнитуры, смарт-часы, фитнес-браслеты, трекеры. На данной технологии также работает умный дом — управление освещением, бытовой техникой, замками и сигнализацией (более современные устройства работают по wi-fi).

-6

Но важно понимать, что хотя Bluetooth обеспечивает удобство, он также подвержен угрозам безопасности. И если соединение не защищено, злоумышленники могут перехватить передаваемую информацию, некоторые устройства могут быть взломаны, если используются слабые пароли или устаревшие версии Bluetooth. И кстати, даже существуют вирусы и эксплойты, которые используют именно уязвимости Bluetooth для получения доступа к устройствам.

Чтобы повысить безопасность Bluetooth, все же рекомендуется отключать Bluetooth, когда он не используется (но это все же из рода паранойи, и чаще его выключают, чтобы зарядку не тратил). Но важно подключаться только к проверенным устройствам, использовать пароли и шифрование, а еще роще, для ленивых – хотя бы его постоянно обновлять до свежих версий.

-7

Кстати, у нас есть и другой канал, FIT FOR FUN, про фитнес, бодибилдинг, правильное питание, похудение и ЗОЖ в целом. Кому интересно, ждем вас в гости!