nnvp.net > Мультимедиа > Связь по Bluetooth

Связь по Bluetooth

Беспроводные технологии передачи данных появились как альтернатива обмену информацией через кабель. В их ряду особое место занимает Bluetooth- этот стандарт получил широкое распространение благодаря универсальности и экономичности. Прием и отправка данных возможны между различными типами оборудования, будь то ПК, автомобили, мобильные телефоны, медицинские аппараты, музыкальные инструменты и т.д.

Как работает технология

Принцип действия Bluetooth основан на объединении сопрягаемых устройств в пикосеть (piconet). Последняя является простой (одноранговой) сетью, связывающей пользователей беспроводного канала. Piconet работает на малых расстояниях и может объединять ограниченное количество элементов, оснащенных модулями Блютус.

Аппарат, выступающий инициатором подключения и поддерживающий его, называется master (главный), подсоединяемое устройство – slaver (ведомый). Количество активных slaver – не более семи. Вместе с тем, возможно присутствие до 255 неактивных ведомых элементов, которые будут синхронизированы с master, но не смогут получать/передавать данные, пока заняты все каналы.

В каждой пикосети возможно наличие только одного главного аппарата, однако каждый ведомый, в свою очередь, может создавать собственный piconet и становиться master. Несколько пикосетей, созданных по этому принципу, образуют scatternet, где одно устройство одновременно может выступать как master и slaver. Таким образом, логические цепочки могут выстраиваться как угодно и изменяться по мере необходимости.

Беспроводная связь в стандарте Bluetooth работает на отведенном диапазоне частот, варьирующемся от 2,402Ггц до 2,480 Ггц. Примечательно то, что разные piconet, работающие в одном пространстве, не создают помех друг другу. Отсутствие интерференции обусловлено тем, что любое активное устройство начинает свою работу при минимальной мощности.

Работа Bluetooth также базируется на принципе перескоков с одной частоты на другую (“размазывание спектра”). Он заключается в том, что отведенный диапазон частот разделяется на 79 подканалов. По заданному алгоритму все устройства перестраиваются между ними 1600 раз за секунду. Это по максимуму исключает вероятность работы нескольких активных элементов на одной радиочастоте. Если же такое произойдет, то вступает в силу алгоритм корректировки пакета данных и повторная отправка.

Подключение устройств

Работа устройства в незнакомом пространстве начинается с определения другого доступного Bluetooth-оборудования. Для этого осуществляется запрос, рассылаемый на разных частотах. Ответ включает в себя информацию не только о присутствии активных устройств, но и состоянии, в котором они находятся. Здесь возможно три режима:

  • Discoverable mode – элемент отвечает на все полученные запросы;
  • Non-discoverable mode – устройства игнорируют новые запросы;
  • Limited discoverable mode – ответ на запрос возможен при соблюдении определенных условий или ограниченное время.

По завершении процесса обнаружения пользователь получает список адресов всех доступных Bluetooth-элементов. Каждый из них должен обладать уникальным адресом длиной до 248 байт, зашифрованным в соответствии с Unicode UTF-8.

После определения доступных аппаратов выполняется автоматическое подсоединение к их службам для обмена информацией. На данном этапе разработчики предусмотрели 3 варианта защиты. Первый заключается в том, что устройство самостоятельно не инициирует защитные процедуры. Второй – защита обязательна после сопряжения и настройки соединения.

Третий вариант – защита осуществляется в процессе синхронизации. Безопасность обеспечивается с помощью сеансового ключа, который генерируется в период подключения. Для генерации применяются комбинации различных составляющих, известных обоим устройствам.

Преимущества

Несомненными достоинствами являются достаточная для возложенных функций скорость передачи данных, которая достигает 1 Мбит/сек, и отсутствие проблем с совместимостью сопрягаемых устройств. При синхронизации не обязательна прямая видимость, однако, на дальность соединения могут влиять несущие перекрытия и другие препятствия. Максимальное расстояние может достигать 100 м, в зависимости от типа устройства и версии протокола.

Важными плюсами Блютус-технологии являются ее безопасность для человека и высокая эффективность при построении собственной сети между элементами различного типа. Кроме того, технология позволяет передавать/принимать голосовые данные, что позволило использовать ее, например, в беспроводных наушниках.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *