یکشنبه , ۱۰ اسفند ۱۳۹۹

فناوری بلوتوث چیست؟

مشخصات فنی :

Bluetooth یک سیستم رادیویی برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه (۱۰ سانتی متر ۱۰ متر و ۱۰۰ متر) که معمولاً در یک ریزتراشه ارزان پیاده سازی می‌گردد.

بلوتوث به دستگاههای دیجیتال اجازه می‌دهد که با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعات را با نرخ مناسبی منتقل کنند به شرطی که در برد رادیویی هم قرار گرفته باشند. برد رادیویی این فناوری از مرتبه ابعاد یک اتاق بوده و در رده‌های پرتوان حداکثر به ۱۰۰ متر می‌رسد، این برد به کلاس (رده) توان محصول بستگی دارد.

سه رده توان برای محصولات این فناوری وجود دارد :

رده ۱: ۱۰۰ متر ۱۰۰mW ~۲۰dBm

رده ۲: ۱۰ متر ۲٫۵mW ~۴dBm

رده ۳: ۱ متر ۱mW ~۰dBm

یک دستگاه بلوتوث که نقش یک ارباب (master) را ایفا می‌کند می‌تواند با ۷ دستگاه که نقش برده (slave) را بازی می‌کنند ارتباط برقرار کند این شبکه که یک گروه ۸ تایی را تشکیل می‌دهد ریز شبکه یا خوشه بلوتوث (piconet) نامیده می‌شود.

نسخه‌های مختلف استاندارد :

بلوتوث ۱٫۰ و ۱٫۰B

ویرایش ۱٫۰ و ۱٫۰B مشکلات متعددی داشت و سازندگان مختلف مشکلات بزرگی در برقراری ارتباط محصولاتشان با هم داشتند این ویرایش مجبور بود آدرس سخت افزاری(BD-ADDR) وسیله بلوتوث را تحت پروسه handshaking ارسال کند و غیر ممکن بود که این کار به صورت بینام و گمنام انجام شود.

بلوتوث ۱٫۱

در نسخه ۱٫۱ خیلی از مشکلات نسخه B ۱٫۰ آشکار و برطرف گردید.پشتیبانی کانال‌های بدون رمزگذاری نیز به آن اضافه شد و آشکارساز قدرت سیگنال دریافتی نیز به آن اضافه گردید.(RSSI)

بلوتوث ۱٫۲

این ویرایش همانند ویرایش‌های قبلی است فقط با کمی تغییر در آن که عمده موارد اضافه شده شامل:

* سیستم سازگار طیف وسیع پرش بسامدی(AFH:Adaptive Frequency-hopping spread spectrum) که پایداری در مقابل تداخل بسامد رادیویی با استفاده از بکارگیری طیف وسیعی از پرش بسامدها را ایجاد می‌کند

* بالا بردن سرعت ارسال در عمل

* اتصال گسترده هماهنگ (extended Synchronous Connections) که بهبود کیفیت صوت را با ارسال مجدد package‌های خراب شده و آسیب دیده را سبب می‌گردد

* Host Controller Interface (HCI) support for ۳-wire UART

* HCI access to timing information for Bluetooth application

بلوتوث ۲٫۰

این ویرایش ویرایش تکامل یافته ۱.x است تغیررات عمده شامل ایجاد و ارائه Enhanced data rate) EDR) با نرخ ارسال و دریافت ۲٫۱ Mbit/s.

* سه برابر سریع تر در ارسال

* مصرف توان پایین تر به‌وسیله کاهش Dutycucle

* مختصر کردن سناریو ارتباط چندگانه با استفاده از پهنای باند قابل دسترس بیشتر

* کاهش نرخ اشتباه بیت (BER: bit error rate)

بلوتوث ۲.۱

گروه Bluetooth Special Interest بالاخره کار با Standard 2.1 + EDR را به پایان رساند. گفته شده که بلوتوث ۲/۱ سریعتر و راحت‌تر کار می‌کند و در مقابل حملات بیرونی ایمن تر بوده و صرفه‌جویی بیشتری در برق می‌کند. ارتباطات بین دستگاه‌ها توسط پشتیبانی از NFC یا Near Field Communication راحت‌تر شده است.

گروه” Bluetooth Special Interest ” SIG دست به استاندارد جدیدی زده و اکنون آن را عرضه کرده است. قرار است بلوتوث Enhanced Data Rate)2.1+EDR) انتقال داده را میان دستگاه‌های بلوتوث دار راحت‌تر، سریعتر و ایمن‌تر کرده و مصرف را به یک پنجم برساند.

قرار است که ارتباط میان دستگاه‌های بلوتوث‌دار بسیار راحت‌ شده باشد چرا که تنها با انتخاب گزینه add Bluetooth machine و فشار دکمه موجود در Headset کار انجام خواهد شد. اگر PIN باید عوض شود، در روند جدید ارتباط از آنها حفاظت زیادی به عمل‌خواهد آمد. علاوه بر اینها Bluetooth SIG گفته است که توسط عملکرد Sniff Subrating امکان مقابله با حملات و عمر مفید دستگاه ۵ برابر می‌شود.

بخش جدیدی که به این دستگاه اضافه شده است، پشتیبانی از NFC استاندارد می‌باشد که باعث می‌شود تا حملات از بیرون کمتر موفق بوده و ارتباط بین دستگاه‌ها بسیار راحت‌ شود. در ویدیویی که SIG توضیحاتی در آن می‌دهد از دفترچه راهنمایی برای Headset با NFC-Tag استفاده می‌شود که توسط آن موبایل اطلاعات لازم برای جفت شدن را بدست می‌آورد. یکی از کاربردهای دیگری که دراین ویدیو نشان داده شد، انتقال عکس‌هایی بود که توسط موبایل گرفته شده بود توسط NFC به قاب‌های عکس. هنگامی که عکس را نزدیک قاب نگه داشت، بدون درخواست هیچ گونه کلید امنیتی انتقال پیدا خواهد کرد.

هنوز اینگونه است که دستگاه‌ها باید برای حالت NFC دارای حجم خاصی باشد لذا در Bluetooth-Headset ها هنوز کامل ساخته نشده‌اند.

سازندگان نیمه‌هادی‌ها مانند Infineon، CSR، Broadcom و Texas Instruments عرضه چیپ‌های Bluetooth-2.1+EDR را شروع کرده‌اند. SIG بر این باور است که اولین دستگاه‌های تکمیل یافته تا پایان سال ۲۰۰۷ ارائه خواهند شد.

آینده بلوتوث

ویرایش بعدی بلوتوث به عنوان LISBON نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌هایی از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفاده بیشتر از بلوتوث که ویژگی‌های اصلی آن به ترتیب زیر است:

* Atomic Encryption Change: این توانایی به ارتباط رمزگذاری شده این امکان را می‌دهد که بطور تناوبی کدهای رمزی خود را تغییر دهد تا بدین وسیله امنیت افزایش یابد.

* Extended Inquiry Response: این توانایی سبب می‌شود در طول پروسه بازبینی و درخواست اطلاعات بیشتری جمع آوری شده و به دستگاهها امکان پالایش (فیلترینگ) بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. این اطلاعات شامل نام وسیله و لیستی از خدمات ارائه شده و یک سری اطلاعات تکمیلی دیگری است.

* Sniff Subrating: سبب کاهش توان مصرفی وقتی که وسایل در وضعیت sniff low power هستند می‌گردد این توانایی بویژه در هنگام ارتباط و انتشار داده‌های نامتقارن بکار می‌رود. این وضعیت در هنگام برقراری ارتباط با وسایلی چون صدابَر (میکروفون) و صفحه کلید سبب افزایش طول عمر باتری از ۳ تا ۱۰ برابر می‌شود.

* QoS Improvements: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشه piconet بالاست داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا ارسال شوند.

* Simple Pairing: به شکل اساسی وظیفه بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد.بطوریکه در یک زمان هم کاریی و هم امنیت افزایش میابد.انتظار می‌رود که این مورد به طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ویرایش بعد از LISBON ” SEATTLE نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری را دارد که عمده آنها روی(UWB: ultra wide band) متمرکز شده‌است. این خصیصه امکان استفاده از بلوتوث را در عرض باند بسیار بالای رادیویی فراهم می‌کندکه بدنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات داده‌ها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.