Беспроводные каналы связи bluetooth

Что такое Bluetooth (блютуз) и как он работает?

В этой статье рассмотрим технологию беспроводной связи Bluetooth, ее принцип действия и важные нюансы.

Вы можете подумать что технология беспроводной связи Bluetooth появилась недавно, но на самом деле эта технология была разработана более 20 лет назад.

Появление устройств Bluetooth стало облегчением для тех, кто часто передавал данные с одного телефона на другой.

С тех пор эта технология развивается с каждым годом.

Эта функция беспроводной связи существует во многих устройствах.

Что такое Bluetooth и как он работает?

Технология основана на передаче данных с помощью радиоволн.

Bluetooth работает на частоте 2402-2480 МГц, что соответствует частоте домашней сети.

Принцип работы этой беспроводной технологии: приемник и передатчик взаимодействуют друг с другом и передают данные по одному из 79 каналов.

При этом частота передачи меняется 1600 раз в секунду, что позволяет нескольким устройствам, расположенным поблизости, работать одновременно.

Они не перекрывают частоты друг друга при передаче и могут работать параллельно.

Эта функция также отвечает за безопасность передаваемой информации, поскольку следующая частота вычисляется псевдослучайно, и частоты известны только тем устройствам, которые ею обмениваются.

Трудно перехватить такой поток информации.

В начале своего существования Bluetooth использовался для передачи файлов с мобильных телефонов на мобильные телефоны в качестве замены кабелей или инфракрасных портов.

Но уже с первой версии появилась Bluetooth-гарнитура, и вы можете использовать ее для совершения звонков по телефону вместо того, чтобы держать его в руке.

Теперь беспроводной обмен данными является основной функцией Bluetooth.

Эту технологию использует множество устройств:

• беспроводные наушники и микрофоны,
• клавиатуры и мыши,
• умные часы,
• элементы управления подсветкой в спортивной обуви и другие умные гаджеты.

Теперь вы можете положить телефон в карман и с помощью беспроводной технологии Bluetooth принимать входящий вызов, и разговаривать по телефону по беспроводным наушникам или прочитать текстовой сообщение на смарт часах и т.п..

Вам больше не нужно развязывать провода наушников, чтобы послушать музыку, и тянуться к телефону каждый раз, когда услышите звонок.

В чем отличие Bluetooth от wi-fi

Сходство между Bluetooth и Wi-Fi заключается в том, они работают по принципу передачи данных по беспроводному каналу.

Несмотря на то, что их диапазоны схожи, Wi-Fi работает в диапазоне 2412 МГц-2472 МГц и 5160-5825 МГц.

Wi-Fi диапазон совпадает с диапазоном работы Bluetooth.

На этом сходство заканчивается.

Устройства с Wi-Fi имеют большую полосу пропускания и мощность, что помогает передавать данные на большие расстояния.

В отличие от Wi-Fi, Bluetooth может не только передавать данные в асинхронном режиме, но и передавать данные синхронно (SCO–synchronous connection-oriented),

поэтому он обеспечивает передачу голоса в реальном времени со скоростью до 64 Кбит/с.

На каких устройствах используется Bluetooth?

Bluetooth применятся в гаджетах, которым требуется беспроводная передача информации на короткие расстояния, таких как:

• смартфоны;
• ноутбуки;
• планшеты;
• принтеры;
• цифровые фотоаппараты;
• беспроводные мыши;
• клавиатуры и джойстики;
• наушники, гарнитуры и акустические системы.

Список постоянно обновляется, так что не удивляйтесь, если он окажется неполным.

Устройства с технологией Bluetooth

Bluetooth устанавливается в устройства, которое можно назвать портативными.

Bluetooth устанавливается во всех смартфонах.

Также он распространен в ноутбуках, но не во всех.

На персональных компьютерах Bluetooth он не входит в стандартную комплектацию, но при желании всегда могут внешний Bluetooth адаптер.

Во всех небольших устройствах, обозначенных как «беспроводные», он устанавливается по умолчанию и обычно включается сразу после запуска устройства, чтобы упростить его поиск и подключение.

Версии Bluetooth

С момента появления этой технологии передачи данных было разработано несколько стандартов:

Bluetooth 1.0

Первая версия больше не используется на новых устройствах.

Первая версия была выпущена в 1998 году и стала основой для дальнейшего развития технологии.

Как и все первые версии новых технологических решений, он имеет проблемы и часто прерывает соединение во время передачи файлов.

Bluetooth 2.0+EDR

Появился в конце 2004 года. Скорость передачи увеличилась до 3 Мбит/с, снижено энергопотребление и повышена стабильность соединения.

Версия 2.1

Выпущенная в 2008 году, сократила потребление энергии в пять раз.

Bluetooth 3.0+HS

Появилась в 2009 году. Экономичный канал связи со скоростью 3 Мбит/с был сохранен, и был добавлен новый канал, более быстрый со скоростью 21 Мбит/с.

Выбор канала производится в соответствии с размером передаваемой информации.

Bluetooth 4.0

Все старые форматы передачи данных по-прежнему поддерживаются, и был добавлен очень экономичный формат, который позволяет обмениваться информацией с небольшими датчиками. Поддержка версии продолжалась до 2014 года.

Bluetooth 5.0

Выпущена в середине 2016 года, удвоила скорость передачи и позволила увеличить дальность в четыре раза, поддерживает низкое энергопотребление, скорость передачи достигает 50 Мбит/с, а дальность действия достигает 240 метров.

Bluetooth 5.1

Новая версия, появившаяся в 2019 году, позволила устройствам определять местоположение других устройств, к которым они подключены, с точностью до сантиметра, а также направление, с которого поступает искомый сигнал.

Bluetooth 5.2

Также известный как Bluetooth LE Audio.

Это стандарт, выпущенный в начале 2020 года, который может улучшить качество звука и энергоэффективность всех устройств.

Он использует новый коммуникационный кодек (LC3), который может более эффективно сжимать и распаковывать передаваемые данные и позволяет передавать аудио на несколько устройств одновременно.

Источник

Типы беспроводной связи: радиоканал или bluetooth?

Производители современных Hi-Tech устройств стараются максимально упростить взаимодействие пользователя с компьютером. Одним из направлений является активное оснащение устройств управления беспроводным типом связи. Отсутствие лишних проводов делает работу более комфортной, а также позволяет экономить место на рабочем столе. Вот только чем более сложным становиться устройство, тем труднее пользователю определиться с выбором, так как помимо различных эргономических параметров необходимо выбрать подходящий беспроводной тип связи — радиоканал или bluetooth. В данной статье рассматриваются технические особенности такого популярного устройства как беспроводная мышь. Цель данной статьи разобраться в некоторых технических особенностях и ответить на вопрос — какую беспроводную мышь купить.

Наиболее распространены беспроводные устройства, использующие для связи с ПК радиоканал. Преимуществом данного типа связи является то, что ресивер и передающее устройство не обязательно должны находиться в прямой видимости друг от друга (в отличие от ИК-соединения). Радиус действия радиоканала — до нескольких десятков метров. Технология Bluetooth обладает теми же преимуществами, что и радиоканал, радиус действия составляет чаще всего около 10 метров.

Типичная беспроводная мышь: (см. рис. справа)
1. Принцип работы не отличается от проводных аналогов;
2. Нано-трансивер обеспечивает подключение к ПК;
3. Индикатор заряда аккумулятора (источник питания: 1-2 AAA).

Радиоканал
Радио (лат. radio — излучаю) — разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

Передача происходит следующим образом: на передающей стороне формируется сигнал с требуемыми характеристиками (частота и амплитуда сигнала). Далее сигнал модулирует более высокочастотное колебание (несущее), и излучается антенной в пространство. На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в антенне, он демодулируется и фильтруется. Таким образом, происходит извлечение полезного сигнала. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого передатчиком (искажения вследствие помех и наводок).

Гражданская радиосвязь
Решениями Государственной комиссии по радиочастотам России для гражданской связи физическими и юридическими лицами на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот, среди которых имеется т.н. гражданский диапазон: 27 МГц («Citizen’s Band»). Например, диапазон 27 МГц широко используется для организации радиосвязи в службах такси.

• более уверенный сигнал
• более быстрый отклик на действия пользователя по сравнению с Bluetooth.

• Необходимость подключения специального передатчика к ПК через USB порт.

Принцип действия также основан на использовании радиоволн. Радиосвязь осуществляется в свободном от лицензирования ISM-диапазоне (2,4-2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS). Данный метод прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, к тому же имеет низкую стоимость затрат на комплектующие.

Суть его заключается в следующем: несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (в РФ выделяется 79 частотных каналов шириной в 1 МГц). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, достигается возможность работы рядом друг с другом нескольких пар однотипных устройств, которые не будут мешать друг другу.

• Более удобный вариант для владельцев ноутбуков — как правило, bluetooth-модуль уже встроен в ноутбук, поэтому не требуется дополнительно отводить один из USB-портов под трансивер, поставляемый вместе с мышью.
• Bluetooth-соединение обеспечивает единый стандарт и решает проблему идентификации мыши.
• Bluetooth относительно новая технология передачи данных, более гибкий и универсальный вариант по сравнению с радиоканалом.
• При передаче цифровых данных и аудиосигнала используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется, а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

• Конечная реализация устройств на базе этой технологии еще, мягко говоря, «хромает». Встречаются проблемы, связанные с программным обеспечением. Некоторые модели клавиатур, например, не позволяют заходить в BIOS компьютера при старте операционной системы.
• Время отклика уступает радиоканальным моделям.

Подобрать для себя беспроводную мышь от брендовых производителей можно в сотмаркете, указав ценновой диапазон и тип. А отзывы о заинтересовавших Вас моделях можно почитать на Яндекс.Маркете.

Источник