RSS Feeds
ProBluetooth.ru - все про Bluetooth технологию. Новости, статьи, соединение через bluetooth, bluetooth гарнитуры, скачать драйвер bluetooth и программы.

Полное описание спецификации Bluetooth


Bluetooth (блютус) – в переводе голубой зуб, – спецификация беспроводных персональных сетей (PAN). В разговорном жаргоне – синезуб, зуб, блюха.

С помощью технологии Bluetooth реализуется обмен информацией между различными устройствами, такими как карманные и обычные персональные компьютеры, сотовые телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты и наушники. Причем для этого используется надёжный, дешевый, повсеместно доступный радиочастотный диапазон ближней связи. Устройства с помощью Bluetooth могут сообщаться на расстоянии в пределах 10 - 100 метров друг от друга (дальность связи очень зависит от преград и помех), будучи даже в разных помещениях.

Класс Максимальная мощность, мВт Максимальная мощность, дБм Радиус действия (приблизительно), м
Класс 1 100 20 100
Класс 2 2,5 4 10
Класс 3 1 0 1

В разрабатываемом 4 классе данные могут передаваться на расстояние до 30-40 километров.

Спецификация Bluetooth была разработана компанией Ericsson. Для оформления этой спецификации 20 мая 1999 была основана группа Bluetooth Special Interest Group (SIG), в нее вошли Sony Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia, а затем множество других компаний стали ее ассоциированными членами.

Принцип действия Bluetooth

Связь Bluetooth реализуется в свободном от лицензирования диапазоне 2,4—2,48 ГГц – это так называемый ISM-диапазон (англ. Industry, Science and Medicine) для использования в различных бытовых приборах и беспроводных сетях. Сигнал представляет собой FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum — широкополосный сигнал по методу частотных скачков). Формирование сигнала FHSS просто и недорого в реализации, при этом имеется устойчивость к широкополосным помехам.

По правилам FHSS, в Bluetooth частота несущего сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (для этого выделяется 79 рабочих частот). Это изменение частоты для каждого соединения происходит псевдослучайным способом и известно только передатчику и приёмнику. В соответствии с этим изменением они каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Такой алгоритм позволяет работать рядом нескольким парам приёмник-передатчик, не мешая друг другу. Он также обеспечивает конфиденциальность передаваемой информации: переход происходит псевдослучайным образом и определяется отдельно для каждого соединения. Если передаются цифровые данные и аудиосигнал (64 Кбит/с в обоих направлениях), то они кодируются различным способом: аудио-сигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные при потери пакета информации передаются повторно. Такой способ обеспечивает передачу информации со скоростями 723,2 Кбит/с с обратным каналом 57,6 Кбит/с, или 433,9 Кбит/c в обоих направлениях.

Спецификации

Bluetooth версий 1.0 и 1.0B характеризовался плохой совместимостью между устройствами различных производителей. Основным же недостатком версий 1.0 и 1.0B было то, что на этапе установления связи передавался адрес устройства (BD_ADDR), так что было невозможно обеспечить конфиденциальность на протокольном уровне.

В Bluetooth версии 1.1 помимо исправления множества ошибок, найденных в предыдущих версиях, стали поддерживаться нешифрованные каналы, индикация уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).

В версии 1.2 была реализована технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), где используются разнесенные частоты в последовательности перестройки – это улучшило помехоустойчивость Bluetooth соединения. Увеличилась скорость передачи. Добавилась технология eSCO, которая с помощью повторения поврежденных пакетов улучшила качество передачи голоса. Добавилась поддержка трехпроводного интерфейса UART.

Основным нововведением Bluetooth версии 2.0 стала поддержка EDR (Enhanced Data Rate), что увеличило скорость передачи до 2,1 Мбит/с.

В Bluetooth версии 2.1 планируется реализовать технологию энергосбережения Sniff Subrating, что увеличит как минимум в пять раз время работы устройства от одной зарядки аккумулятора. Помимо этого обновленная спецификация предусматривает существенно упростить и ускорить установление Bluetooth соединения между двумя устройствами. Технология Near Field Communication сделает связь более защищенной.

История Bluetooth

В давние времена – в X-ом веке, - датский король Гаральд Блетанд (Harald Blatand, англ. — Harold Bluetooth), объединил территории современной Норвегии, Швеции и Дании в одно государство. Технология, которую назвали по фамилии этого короля - Bluetooth, - также имела своим предназначением объединить такие разные отрасли, как компьютерная индустрия, мобильные технологии и автомобильная техника.

Технология Bluetooth была изобретена компанией Ericsson. Для оформления этой технологии в единый стандарт 20 мая 1998 года была организована частная ассоциация - SIG (Special Interest Group). В SIG вошли лидеры телекоммуникационной, компьютерной и автомобильной промышленности – всего более 2000 компаний. В их числе: 3Com, Ericsson, IBM, Intel, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia, Toshiba и др. Немаловажную роль в таком большом представительстве сыграло то обстоятельство, что Bluetooth была заявлена как открытая технология, так что все члены SIG могут использовать Bluetooth в своих продуктах.

Преимущества Bluetooth

Давайте проведем сравнение основных видов связи сотового телефона и компьютера: кабель, IRDA (инфракрасный порт) и Bluetooth.

Кабель – классический способ соединения. Он обеспечивает надежную связь между телефоном и компьютером, но у него есть минус, который в большой степени нивелирует его достоинства, – это неудобство использования, когда провод, торчащий из вашего системника ограничивает «передвижение» телефона и загромождает стол. Другим минусом является необходимость покупки нового кабеля со своим разъемом для каждого нового телефона.

IRDA решает эти проблемы – нет соединительного провода между телефоном и компьютером, а также отпадает необходимость покупки нового кабеля при смене телефона. Но существенным минусом IRDA является природа инфракрасного излучения, как волн в световом диапазоне. Это обстоятельство налагает необходимость прямой видимости для связи между двумя устройствами.

Всех недостатков вышеперечисленных способов соединения лишена технология Bluetooth, которая обеспечивает дешевую, стабильную и быструю радиосвязь. Для Bluetooth в отличие от IRDA не требуется прямой видимости между устройствами, а на дальность связи налагают ограничения лишь мощность передатчика и конструкция антенны. Так при использовании специализированной направленной антенны с помощью Bluetooth удалось передать информацию на расстояние в 1 км.

Другим преимуществом стандарта Bluetooth является возможность использования многоточечного соединения, которое позволяет одно bluetooth устройство связать с множеством других bluetooth устройств одновременно. Помимо этого, Bluetooth соединение имеет большую по сравнению с IRDA скоростью: 721 кбит/с у Bluetooth v.1.1 против 115 кбит/с у IRDA.

Безопасность

Безопасность в Bluetooth соединении обеспечивается реализацией алгоритма аутентификации и генерации ключа SAFER+. Генерация инициализационного и главного ключа осуществляется по алгоритму E22. Поточный шифр E0 используется для закрытия передаваемых данных.

Профили Bluetooth

Группа разработки Bluetooth SIG определила и одобрила нижеуказанные профили:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)

A2DP создан для передачи двухканальных стерео аудиоданных, например музыки, между Bluetooth устройствами. В профиле полностью поддерживается низкосжатый кодек Sub_Band_Codec (SBC) и может поддерживать MPEG-1,2 аудио, MPEG-2,4 AAC и ATRAC, а также кодеки определенные производителем.

Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP)

AVRCP предоставляет возможность управления телевизорами, Hi-Fi оборудования и проч. То есть устройства с таким профилем могут выполнять функции дистанционного управления. Может использоваться совместно с A2DP или VDPT.

Basic Imaging Profile (BIP)

BIP позволяет пересылать графические файлы между устройствами с возможностью изменения размера изображения и конвертирование в поддерживаемый формат принимающего устройства.

Basic Printing Profile (BPP)

BPP разработан для пересылки текста, e-mails, vCard и других данных на принтер, при этом принтер не нуждается в специфических драйверах, что выгодно отличает этот профиль от HCRP.

Common ISDN Access Profile (CIP)

CIP разработан для доступа устройств к ISDN.

Cordless Telephony Profile (CTP)

Профиль беспроводной телефонии.

Device ID Profile (DID)

DID профиль разработан для идентификации класса устройства, производителя, версии продукта.

Dial-up Networking Profile (DUN)

Профиль позволяет получить доступ к интернет или другому телефонному сервису через Bleutooth. Основан на SPP, используется PPP и AT команды описанные в спецификации ETSI 07.07.

Fax Profile (FAX)

Профиль разработан как интерфейс между мобильным или стационарным телефоном и ПК, на котором установлено программа для факсов. Поддержка ITU T.31 и/или ITU T.32 набор AT команд. Голосовой звонок или передача данных профиль не поддерживает.

File Transfer Profile (FTP)

FTP позволяет получить доступ к файловой системе устройства. Поддерживает стандартные команды FTP получения списка директорий, переименования директорий, получения, передачи и удаления файлов. Уровень транспорта обеспечивается OBEX, базируется на GOEP.

General Audio / Video Distribution Profile (GAVDP)

Профиль разработан как база для A2DP и VDP.

Generic Access Profile (GAP)

Профиль разработан как база для всех других профилей.

Generic Object Exchange Profile (GOEP)

Профиль разработан как база для профилей передачи данных, его базой является OBEX

Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP)

Профиль обеспечивает беспроводное соединение между устройством и принтером, при этом принтер нуждается в специфичных драйверах, что делает этот профиль неуниверсальным.

Hands-Free Profile (HFP)

Профиль разработан для соединения Bluetooth гарнитуры и телефона, поддерживает передачу монозвука в одном канале.

Human Interface Device Profile (HID)

Профиль разработан для соединения с устройствами HID (Human Interface Device): мышки, джойстики, клавиатуры и проч. Использует медленный канал, работает на малой мощности.

Headset Profile (HSP)

Профиль обеспечивает соединение беспроводной гарнитуры и телефона. Используется стандартный набор AT команд спецификации GSM 07.07, что позволяет делать звонки, отвечать на звонки, заканчивать звонок, управлять громкостю.

Intercom Profile (ICP)

Профиль используется для совершения голосовых звонков между Bluetooth совместимыми устройствами.

Object Push Profile (OPP)

Профиль обеспечивает пересылку изображений, виртуальных визитных карточек и др. Инициация передачи данных идет от отправляющего устройства (клиент), а не приемного (сервер).

Personal Area Networking Profile (PAN)

Профиль обеспечивает реализацию протокола Bluetooth Network Encapsulation как транспорта в Bluetooth соединении.

Phone Book Access Profile (PBAP)

Профиль разработан для обмена записей телефонных книг между Bluetooth устройствами.

Serial Port Profile (SPP)

Профиль обеспечивает эмуляцию последовательного порта, что можно использовать для замены стандартного RS-232 беспроводным соединением. Профиль базируется на спецификации ETSI TS07.10 и использует протокол RFCOMM. В свою очередь является бaзовым для профилей DUN, FAX, HSP и AVRCP.

Service Discovery Application Profile (SDAP)

Профиль разработан для получения данных о профилях, которые использует устройство-сервер.

SIM Access Profile (SAP, SIM)

Профиль используется для обеспечения доступа к SIM-карте телефона, что дает возможность использовать одну SIM-карту для нескольких устройств.

Synchronisation Profile (SYNCH)

Профиль используется для синхронизации личных данных (PIM).

Video Distribution Profile (VDP)

Профиль разработан для передачи потокового видео. Поддерживает стандарт H.263, могут поддерживаться MPEG-4 Visual Simple Profile, H.263 profiles 3, profile 8.

Wireless Application Protocol Bearer (WAPB)

Протокол обеспечивает организацию PPP (Point-to-Point) соединения.



по материалам wikipedia.org














декабрь, 2017
пн вт ср чт пт сб вс
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
Полезное
Компании
Интересное