Bluetooth

1. Определение

Bluetooth – это стандарт беспроводной связи, предназначенный для обмена информацией на коротких расстояниях с помощью стационарных и мобильных устройств.

2. История создания и развития

Разработка технологии, позднее названной Bluetooth, началась в 1989 году в компании Ericsson и была инициирована CTO компании Нильсом Ридбеком. Изначально целью проекта было создание беспроводной альтернативы для кабелей RS-232, широко использовавшийся в телекоммуникационном оборудовании.

В ходе исследований открылись выдающиеся возможности подобного типа связи. По словам Свена Маттисона, который наряду с Джаапом Хаартсеном занимался разработкой Bluetooth, в компании Ericsson быстро осознали, что стандарт невозможно будет запустить в одиночку. К участию в проекте были привлечены такие IT-гиганты, как Intel, Nokia, IBM и Toshiba. В результате этими пятью компаниями была сформирована некоммерческая организация Bluetooth Special Interest Group (SIG) под эгидой которой в 1998 году и был выпущен первый стандарт Bluetooth.

На сегодняшний день членами Bluetooth SIG являются более 30 000 предприятий по всему миру. Организация выпустила уже 5 классов спецификаций технологии. Начиная с версии Bluetooth 4.2 было заявлено о поддержке работы в сетях Интернета вещей, а Bluetooth 5 и вовсе позиционируется организацией, как лидирующая технология в новой волне развития IoT.

Необычное название Bluetooth является переводом на английский «Blåtand» (с датского – «синезубый») - прозвища датского короля Харальда I, которому удалось объединить прежде воюющие народы, проживавшие на территориях современных Норвегии, Дании и Швеции. Технология Bluetooth, в свою очередь, основанная на открытом стандарте, призвана объединить различные устройства и рынки. 

3. Технические характеристики

Bluetooth работает в частотах ISM-диапазона от 2,4 до 2,485 ГГц. Для повышения уровня эффективности передачи сигнала в Bluetooth используется такой метод расширения спектра, как FHSS (Frequency-hopping spread spectrum) – псевдослучайная перестройка рабочей частоты, что позволяет избегать широкополосных помех.

Спецификации, которые выпускала Bluetooth SIG:

  1. Bluetooth 1.0;

  2. Bluetooth 1.1;

  3. Bluetooth 1.2;

  4. Bluetooth 2.0 + EDR;

  5. Bluetooth 2.1;

  6. Bluetooth 2.1 + EDR;

  7. Bluetooth 3.0 + HS;

  8. Bluetooth 4.0;

  9. Bluetooth 4.1;

  10. Bluetooth 4.2;

  11. Bluetooth 5.0.

Спецификация Bluetooth 5.0 окончательно ознаменовала ориентацию этой технологии на IoT-рынок. В сравнении с 4.0 была повышена дальность работы – до 240 метров и скорость передачи – до 50 Мбит/сек. Также был усовершенствован режим низкого потребления энергии (при работе в этом режиме, по сравнению с bluetooth 4.2, дальность действия возросла в 4 раза, а скорость вдвое). Уровень энергоэффективности является одним из важных показателей для постройки IoT-соединений.

Три необходимых для работы Bluetooth протокола – это:

  1. LMP (Link Management Protocol), отвечающий за установку и контроль за соединением между устройствам;

  2. SDP (Service Discovery Protocol), определяющий услуги, которые предоставляет устройство, и их параметры. Например, этот протокол используется смартфоном при подключении беспроводных наушников, помогая ему определить, какой именно профиль Bluetooth они должны использовать;

  3. L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol) – предназначен для работы с протоколами разного уровня, сбора и отправки пакетов данных. 

4. Кейсы применения

Bluetooth широко применяется в пользовательских устройствах. Например, широко известные Bluetooth-гарнитуры – так, благодаря беспроводному соединению пользователь получает возможность отвечать на звонки без необходимости брать смартфон в руки. Bluetooth применяется для построения сетей PAN (Personal Area Network) – сетей, действующих на небольшом расстоянии и обеспечивающих соединение между такими устройствами, как планшеты, компьютеры, смартфоны и др. 

5. Полезные ссылки