artykuł

Bluetooth

Ogólna charakterystyka

Bluetooth jest technologią pod względem zasady działania bliższą WiFi, jednak pod względem przeznaczenia i wykorzystania bliższą IrDA. Bluetooth jest najpoważniejszym konkurentem IrDA i na dzień dzisiejszy wydaje się skutecznie wypierać podczerwień. Projekt Bluetooth w wielu miejscach bardzo przypomina opisane wyżej technologie, jednak podobieństwa są dość powierzchowne. Projektanci starali się stworzyć coś zupełnie nowego, zastosować nowe inne podejście do problemu komunikacji bezprzewodowej i trzeba przyznać, że im się to udało. Główną ideą, jaka przyświecała twórcom technologii, było stworzenie nowej, wydajnej, uniwersalnej technologii, która będzie dominować na polu łączności bezprzewodowej krótkiego zasięgu.

Logo Bluetooth

Medium w technologii Bluetooth są fale radiowe o częstotliwości 2,4 GHz. Częstotliwość ta należy do darmowego pasma przeznaczonego w zamyśle dla celów przemysłowych, naukowych i medycznych. Pasmo to nosi zresztą nazwę ISM od angielskich słów: industrial, scientific i medical. Aby urządzenia mogły się ze sobą komunikować za pomocą technologii, muszą być wyposażone w moduł Bluetooth.
Z racji na większy niż IrDA zasięg, lepsze radzenie sobie z fizycznymi przeszkodami i brak zależności od kątów pod jakimi znajdują się komunikujące się urządzenia, przechwycenie transmisji przez osoby niepowołane jest większe niż w przypadku IrDA. Z drugiej strony, opisana dalej specyficzna architektura systemów Bluetooth poprawia kwestię bezpieczeństwa.

Zasięg i transfer

Teoretycznie zasięg typowych urządzeń Bluetooth wynosi do kilkunastu metrów, jednak w praktyce na otwartej przestrzeni w sprzyjających warunkach może on wynieść nawet sporo ponad 100 m. Mówiąc dokładniej, teoretyczny zasięg urządzenia jest zależny od tzw. klasy mocy. Wyróżniamy 3 klasy mocy urządzeń Bluetooth:

• Klasa 1 o mocy 100 mW i zasiegu do 100 m
• Klasa 2 o mocy 2,5 mW i zasięgu do 10 m
• Klasa 3 o mocy 1 mW i zasięgu do 1m

Zdecydowanie najpowszechniejsze są urządzenia klasy 2. Klasę 1 stosuje się rzadko ze względu na wysoki pobór mocy oraz fakt, że nie ma zapotrzebowania na tak duży zasięg. Klasa 3 jest prawie niespotykana ze względu na niski zasięg.

Maksymalny transfer, z jakim możemy przesyłać dane za pomocą technologii, zależny jest od wersji Bluetooth. Do tej pory doczekaliśmy się 4 wersji Bluetooth: 1.0, 1.1, 1.2 oraz 2.0. Pierwsze 3 wersje oferują maksymalny transfer 721 kb/s, natomiast wersja 2.0 - transfer 2 Mb/s lub po ulepszeniach 3 Mb/s.

Architektura

Od strony praktycznej, od strony użytkownika korzystanie z urządzeń Bluetooth ogólnie nie różni się wiele od korzystania z urządzeń wykorzystujących inne technologie. Tymczasem architektura systemu nie przypomina ani trochę architektury konkurencyjnych technologii. Podstawową jednostką w architekturze bluetooth jest tzw. pikosieć, na którą może się składać 8 węzłów, czyli 8 urządzeń. Urządzenia mogą być urządzeniami nadrzędnymi (master) lub podrzędnymi (slave). W pikosieci może znajdować się tylko jedno urządzenie typu master i do 7 urządzeń typu slave. Urządzenie master kontroluje i synchronizuje urządzenia slave. Master określa, z którym urządzeniem slave i kiedy ma się komunikować. Możliwa jest tylko komunikacja pomiędzy master i slave, niemożliwe jest połączenie slave-slave. Możliwe jest połączenie dwóch pikosieci, połączenie odbywa się za pośrednictwem jednego węzła slave, węzeł taki pełni rolę mostka. Oprócz wspomnianych 7 urządzeń slave, w węźle może się znajdować do 255 urządzeń w stanie oczekiwania, które nie biorą udziału w komunikacji dopóki nie zostaną aktywowane poprzez węzeł master.

Profile

W przypadku klasycznych sieci komputerowych, komunikacja odbywa się z wykorzystaniem protokołów jak TCP/IP, podobnie dla IrDY został określony szereg protokołów. Protokoły te mają zapewnić uniwersalność, umożliwić różnym fizycznie urządzeniom komunikację na tych samych zasadach. W przypadku Bluetooth odpowiednikiem protokołów są tzw. profile. Profil określa wymagania, które musi spełnić oprogramowanie, aby urządzenie mogło realizować określoną formę komunikacji. W Bluetooth w wersji 1.1 zdefiniowano 13 podstawowych profili, wersja 2.0 rozszerzyła tą ilość do 26. Znajdziemy tutaj profile do przesyłania plików, do obsługi bezprzewodowych zestawów słuchawkowych, do dostępu do sieci LAN, do synchronizacji danych itp.

Wykorzystanie

Bluetooth znajduje szereg zastosowań podobnych do zastosowań IrDA. Nadaje się świetnie do wymiany danych pomiędzy urządzeniami przenośnymi jak PDA, Palmtopy - a komputerem, jak i do wymiany plików pomiędzy dwoma urządzeniami przenośnymi. Dodatkowo ze względu na fakt, że Bluetooth nie ma takiego jak IrDA problemu z przeszkodami fizycznymi oraz, że urządzenia mogą się komunikować bez względu na to pod jakimi kątami się widzą, znajdziemy kilka dodatkowych zastosowań. Poprzez Bluetooth możemy podłączyć do komputera peryferia, takie jak klawiatura czy mysz komputerowa. Możliwe jest także podłączenie bezprzewodowych słuchawek. Jakość dźwięku w takich słuchawkach będzie oczywiście znacznie ustępować jakości dźwięku ze słuchawek przewodowych, jednak w pewnych zastosowaniach niższa jakość dźwięku nie stanowi problemu. Słuchawki bezprzewodowe sprawują się na przykład świetnie do prowadzenia rozmów poprzez komunikatory typu Skype oraz znajdują szerokie zastosowanie jako słuchawki bezprzewodowe w telefonach komórkowych. Za pomocą Bluetooth możemy podłączyć urządzenie do sieci komputerowej czy internetu, jednak podobnie jak w przypadku IrDY nie jest to praktyczne rozwiązanie. Do tego celu zostało zaprojektowane WiFi i jest na tym polu technologią bezkonkurencyjną.