Definition

Eine Bluetooth-Technologie ist eine drahtlose Hochgeschwindigkeitsverbindung mit geringem Stromverbrauch, mit der Telefone oder andere tragbare Geräte miteinander verbunden werden können. Es ist eine Spezifikation (IEEE 802.15.1) für die Verwendung von Funkkommunikation mit geringem Stromverbrauch, um Telefone, Computer und andere Netzwerkgeräte über kurze Entfernungen ohne Kabel zu verbinden. Mit Bluetooth übertragene drahtlose Signale decken kurze Entfernungen ab, normalerweise bis zu 10 Meter.

Dies wird durch eingebettete kostengünstige Transceiver in den Geräten erreicht. Es unterstützt das Frequenzband von 2,45 GHz und unterstützt zusammen mit drei Sprachkanälen bis zu 721 KBit / s. Dieses Frequenzband wurde durch ein internationales Abkommen für die Verwendung von industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Geräten (ISM) reserviert, die mit 1.0-Geräten kompatibel sind.

Bluetooth kann bis zu “ acht Geräte “ gleichzeitig und jedes Gerät bietet eine eindeutige 48-Bit-Adresse aus dem IEEE 802-Standard, wobei die Verbindungen Punkt zu Punkt oder Mehrpunkt hergestellt werden.

Geschichte von Bluetooth:

Die drahtlose Bluetooth-Technologie wurde nach einem dänischen Wikinger und König, Harald Blatand, benannt. Sein Nachname bedeutet auf Englisch „Bluetooth“. Ihm wird die Vereinigung Dänemarks und Norwegens zugeschrieben, ebenso wie der Bluetooth-Funktechnologie die Vereinigung zweier unterschiedlicher Geräte zugeschrieben wird.

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Die Bluetooth-Technologie entstand aus der Aufgabe von Ericsson Mobile Communications im Jahr 1994, eine Alternative zur Verwendung von Kabeln für die Kommunikation zwischen Mobiltelefonen und anderen Geräten zu finden. 1998 gründeten die Unternehmen Ericsson, IBM, Nokia und Toshiba die Bluetooth Special Interest Group (SIG), die die 1 veröffentlichte^stVersion im Jahr 1999.

Die erste Version war 1.2 Standard mit einer Datenratengeschwindigkeit von 1 Mbit / s. Die zweite Version war 2.0 + EDR mit einer Datenratengeschwindigkeit von 3 Mbit / s. Der dritte war 3,0 + HS mit einer Geschwindigkeit von 24 Mbit / s. Die neueste Version ist 4.0.

So funktioniert Bluetooth:

Das Bluetooth-Netzwerk besteht aus einem Personal Area Network oder einem Piconetz, das mindestens 2 bis maximal 8 Bluetooth-Peer-Geräte enthält. In der Regel ein einzelner Master und bis zu 7 Slaves. Ein Master ist das Gerät, das die Kommunikation mit anderen Geräten initiiert. Das Master-Gerät regelt die Kommunikationsverbindung und den Verkehr zwischen sich selbst und den damit verbundenen Slave-Geräten. Ein Slave-Gerät ist das Gerät, das auf das Master-Gerät reagiert. Slave-Geräte müssen ihr Sende- / Empfangs-Timing mit dem der Master synchronisieren. Zusätzlich werden Übertragungen durch Slave-Geräte vom Master-Gerät gesteuert (d. H. Das Master-Gerät bestimmt, wann ein Slave-Gerät senden darf). Insbesondere darf ein Slave seine Übertragung nur in einem Zeitschlitz unmittelbar nach dem Zeitschlitz beginnen, in dem er vom Master angesprochen wurde, oder in einem Zeitschlitz, der ausdrücklich für die Verwendung durch das Slave-Gerät reserviert ist.

Bluetooth

Die Frequenzsprungsequenz wird durch die Bluetooth-Geräteadresse (BD_ADDR) des Master-Geräts definiert. Das Master-Gerät sendet zuerst ein Funksignal, das die Antwort von den jeweiligen Slave-Geräten innerhalb des Adressbereichs anfordert. Die Slaves reagieren und synchronisieren ihre Sprungfrequenz sowie die Uhrzeit mit der des Master-Geräts.

Scatternets werden erstellt, wenn ein Gerät ein aktives Mitglied von mehr als einem Piconetz wird. Im Wesentlichen teilt das angrenzende Gerät seine Zeitschlitze auf die verschiedenen Piconetzwerke auf.

Bluetooth-Spezifikationen:

Kernspezifikationen : Es definiert den Bluetooth-Protokollstapel und die Anforderungen zum Testen und Qualifizieren von Bluetooth-basierten Produkten.
Die Profilspezifikation : Es werden Nutzungsmodelle definiert, die detaillierte Informationen zur Verwendung des Bluetooth-Protokolls für verschiedene Arten von Anwendungen enthalten.

Die Kernspezifikation besteht aus 5 Schichten:

Radio : Radio legt die Anforderungen für die Funkübertragung - einschließlich Frequenz-, Modulations- und Leistungseigenschaften - für einen Bluetooth-Transceiver fest.
Basisbandschicht : Es definiert physische und logische Kanäle und Verbindungstypen (Sprache oder Daten), spezifiziert verschiedene Paketformate, Sende- und Empfangszeitpunkte, Kanalsteuerung und den Mechanismus für Frequenzsprung (Sprungauswahl) und Geräteadressierung. Es gibt Punkt zu Punkt oder Punkt zu Mehrpunktverbindungen. Die Länge eines Pakets kann von 68 Bit (verkürzter Zugangscode) bis maximal 3071 Bit reichen.
LMP-Link Manager-Protokoll (LMP): Definiert die Verfahren für den Verbindungsaufbau und die fortlaufende Verbindungsverwaltung.
Protokoll zur Steuerung und Anpassung logischer Verbindungen (L2CAP): ist für die Anpassung der Protokolle der oberen Schicht an die Basisbandschicht verantwortlich.
Service Discovery Protocol (SDP): - Ermöglicht einem Bluetooth-Gerät, andere Bluetooth-Geräte nach Geräteinformationen, bereitgestellten Diensten und den Merkmalen dieser Dienste abzufragen.

Die 1^stDas Bluetooth-Modul besteht aus drei Schichten, während die letzten beiden Schichten den Host bilden. Die Schnittstelle zwischen diesen beiden logischen Gruppen wird als Host Controller-Schnittstelle bezeichnet.

Vorteile der Bluetooth-Technologie:

Es beseitigt das Problem der Funkstörung durch Verwendung einer Technik namens Speed Frequency Hopping. Diese Technik verwendet 79 Kanäle eines bestimmten Frequenzbandes, wobei jedes Gerät nur 625 Mikrosekunden lang auf den Kanal zugreift, d. H. Das Gerät muss zwischen dem Senden und Empfangen von Daten von einem Zeitschlitz zu einem anderen umschalten. Dies bedeutet, dass die Sender die Frequenzen 1.600 Mal pro Sekunde ändern, was bedeutet, dass mehr Geräte einen begrenzten Teil des Funkspektrums voll ausnutzen können. Dies stellt sicher, dass die Interferenz nicht auftritt, da sich jeder Sender auf unterschiedlichen Frequenzen befindet.
Der Stromverbrauch des Chips (bestehend aus Transceiver) ist mit etwa 0,3 mW gering, was eine geringste Auslastung der Batterielebensdauer ermöglicht.
Es garantiert Sicherheit auf Bitebene. Die Authentifizierung wird mit einem 128-Bit-Schlüssel gesteuert.
Es ist möglich, Bluetooth sowohl für die Datenübertragung als auch für die verbale Kommunikation zu verwenden, da Bluetooth Datenkanäle mit bis zu 3 ähnlichen Sprachkanälen unterstützt.
Es überwindet die Einschränkungen der Sichtlinie und der Eins-zu-Eins-Kommunikation wie bei anderen Arten der drahtlosen Kommunikation wie Infrarot.

Bluetooth-Anwendungen:

Schnurloser Desktop : Alle (oder die meisten) Peripheriegeräte (z. B. Maus, Tastatur, Drucker, Lautsprecher usw.) sind kabellos mit dem PC verbunden.

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Ultimatives Headset : Damit kann ein Headset mit unzähligen Geräten wie Telefonen, tragbaren Computern, Stereoanlagen usw. verwendet werden.

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Automatische Synchronisation : Dieses Nutzungsmodell verwendet das Hidden-Computing-Paradigma, das sich auf Anwendungen konzentriert, in denen Geräte bestimmte Aufgaben automatisch im Namen des Benutzers ausführen, ohne dass der Benutzer eingreift oder sich dessen bewusst ist.

“Wie erstelle ich einen piezoelektrischen Generator? ”

Multimedia-Übertragung : - Der Austausch von Multimediadaten wie Songs, Videos und Bildern kann über Bluetooth zwischen Geräten übertragen werden.