وبلاگ شخصی رضا عالی
Personal Blog of Reza Aali
 
 

بلوتوث (به انگلیسیBluetooth)‏ یک استاندارد برای ارتباط کوتاه برد، مصرف انرژی کم، کم هزینه و بی سیم می‌باشد، که از تکنولوژی رادیویی استفاده می‌کند، تکنولوژی حاضر استاندارد IEEE تحت عنوان WPANهای ۸۰۲٫۱۵ می‌باشد. بلوتوث یا دندان آبی نام تجاری، اتصال بی سیمی با فاصله‌های نزدیک برای ارسال پیام، عکس یا هر اطلاعات دیگر است که از نام یک پادشاه الهام گرفته شده است. فناوری بلوتوث شامل چندین نکته کلیدی، که قبول آن را به طور گسترده آسان می‌کند، می‌باشد._در دسترس عموم و استفاده از آن آزاد می‌باشد._توانایی بی سیم و کوتاه برد آن به دستگاه‌های جانبی این اجازه را می‌دهد که توسط یک واسط هوایی ارتباط برقرار کنند، جایگزین شدن کابل‌ها که از اتصال دهنده‌ها با اشکال و سایزهای مختلف و چندین گیره، استفاده می‌کردند._بلوتوث هردو نوع داده و صوت را پشتیبانی می‌کند که آن را به یک تکنولوژی ایده‌آل تبدیل نموده‌است که بسیاری از وسایل را قادر به ارتباط کرده‌است._بلوتوث از فرکانس غیر منظم استفاده می‌کند و در هرجای دنیا قابل دسترس است.

ارتباط چگونه برقرار می‌شود؟

ارتباط با فرکانس‌های رادیویی انجام می‌شود، هر وسیله بلوتوث حاوی یک تراشه فرستنده/گیرنده مربعی شکل به ضلع ۴ سانتیمتر است، که در باند فرکانسی GHz ۲٫۴ تا GHz ۲٫۴۸ کار می‌کند. این فرکانس از این لحاظ انتخاب شده، که در سراسر جهان به طوررایگان در دسترس است و محدودیت‌های داشتن مجوز را ندارد. این باند فرکانس طبق یک توافق نامه بین‌المللی برای استفاده توسط لوازم علمی، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده و اصطلاحاً به آن ISM می‌گویند؛باند ISM به ۷۹ کانال تقسیم می‌شود که هرکدام پهنای باند ۱MHzای دارند. بلوتوث از لحاظ نظری پهنای باند یک مگابایت در ثانیه را دارد، که سرعتی نزدیک به ۷۲۳ کیلوبیت در ثانیه‌است. این سرعت خیلی بالا نیست، اما برای انتقال داده‌ها بین وسایل دستی و دسترسی به اینترنت کاملاً کافی است.

تاریخچه:

هارالد بلوتوث اول (Harald I Bluetooth) نام پادشاه دانمارک در سالهای 940 تا 985 پیش از میلاد مسیح بود. وی در سال 910 پیش از میلاد به دنیا آمد . مانند بسیاری دیگر از وایکینگها بلوتوث نیز جنگ برای دستیابی به گنج در سرزمینهای دیگر را با ارزش می دانست . زمانی که خواهر بلوتوث ، همسرش اریک -پادشاه نروژ- را در جنگ سختی که نروژیان درگیر آن بودند از دست داد ، به دانمارک آمد و از هارالد خواست تا زمام امور در نروژ را بدست گرفته و آرامش و امنیت را در نروژ برقرار کند. هارالد نیز از این فرصت استفاده کرده و قلمرو حکومت خود را گسترش داد. تا قبل از این زمان نروژ و دانمارک همیشه در حال جنگ با یکدیگر بودند و افراد زیادی در این جنگ ها کشته می شدند . در سال 960 هارالد که در اوج قدرت خود بود اعلام صلح میان دو کشور نمود و با گسترش قلمرو پادشاهی خود ، همزمان بر دو کشور دانمارک و نروژ فرمانروایی کرد. وی یکپارچگی بین کشورها را که پدرش آغاز کرده بود کامل نمود. هارالد بلوتوث ، دانمارک و نروژ را به هم پیوند داد، همان گونه که امروزه "بلوتوث" دنیای کامپیوترها و ارتباطات را به هم پیوند داده است. به افتخار هارالد بلوتوث که مردم دو کشور را با هم پیوند داده و با ایجاد ارتباط بین دو کشور آنها را از جنگ و مصیبتی که دامن گیرشان بود نجات داد ، نام تکنولوژیی را که امروزه دنیای کامپیوتر و ارتباطات را به هم پیوند داده بلوتوث نهاد. فکر اولیه بلوتوث در شرکت موبایل اریکسون در سال ۱۹۹۴ شکل گرفت. اریکسون که یک شرکت سوئدی ارتباطات راه دور است، در آن زمان در حال ساخت یک ارتباط رادیویی کم مصرف، کم هزینه بین تلفن‌های همراه و یک گوشی بی سیم بود. کار مهندسی در سال ۱۹۹۵ شروع شد و فکر اولیه به فراتر از تلفن‌های همراه و گوشی‌های آن‌ها توسعه یافت تا شامل همه انواع وسایل همراه شود.در سال ۱۹۹۸اریکسون با چند شرکت دیگر موافقت نامه‌ای را امضاء نمود که بر اساس آن گروه SIG به وجود آمد. این نام از نام یک پادشاه دانمارکی به نام هارالد بلاتند (به انگلیسیHarald Blaatand)‏، گرفته شده‌است. کلمه بلاتند بعد از انتقال به زبان انگلیسی به شکل بلوتوث تلفظ شد، که معنای دندان آبی دارد. این حکمران به طور صلح آمیز، دانمارک، سوئد جنوبی و نروژ شمالی را متحد کرد. این کار به او شهرت یک پادشاه ماهر در ارتباط و مذاکره را در تاریخ داد. شرکت اریکسون اسم بلوتوث را به این فناوری داد چون امیدوار بود بتواند به طور صلح آمیز وسایل مختلف را متحد کند.

معماری:

واحد پایه در سیستم بلوتوث یک "پیکونت است که از یک گره اصلی و حداکثر هشت گره پیروفعال به فاصله حداکثر ده متر، تشکیل شده‌است. در یک فضای بزرگ و واحد می‌توان چندین پیکونت داشت و حتی می‌توان آن‌ها را از طریق یک گره که نقش پل ایفاء می‌کند، به هم متصل کرد. به مجموعی ای از پیکونت‌های متصل بهم اصطلاحاً) شبکه متفرق/پراکنده) گفته می‌شود. در یک پیکونت علاوه بر هفت گره فعال پیرو، می‌تواند تا ۲۵۵ گره غیر فعال وجود داشته باشد. این‌ها دستگاه‌هایی هستند که گره اصلی آن‌ها را در حالت استراحت و کم توان وارد کرده تا مصرف باتری آن کاهش یابد. یک دستگاه در حالت غیر فعال هیچ کاری نمی‌تواند انجام دهد به جز آن که به سیگنال فعال سازی خود یا سیگنال Beacon که از گره اصلی می‌رسد، پاسخ بدهد.

هنگامی که دو دستگاه بلوتوث دار در محدوده ارتباط قرار می‌گیرند آن‌ها جهت برقراری ارتباط با یکدیگر تلاش می‌کنند. اگر در آن زمان هیچ پیکونتی موجود نباشد یک فرایند مبادله فعال می‌شود. یک دستگاه به عنوان گرهٔ اصلی در نظر گرفته می‌شود و بقیه به عنوان گره‌های پیرو انتخاب می‌شوند. گره اصلی فرکانس، ترتیب پرش‌های فرکانس، زمان بندی و ترتیب گره‌های پیرو را انتخاب می‌کند. گره اصلی هم چنین مسئول تعلیم دادن گره‌های پیرو برای تغییر وضعیت دادن به حالت‌های دیگر برای زمان‌های غیر فعال است.

گره اصلی و پیرو باید اطلاعات ساعت و آدرس را به منظور وارد شدن گره پیرو به پیکونت متعلق به آن گره اصلی، مبادله کنند. هر دستگاه بلوتوث یک مشخصه جهانی(Global ID) منحصربه‌فرد برای ایجاد مدل پرش (hopping pattern) دارد.

امواج رادیویی گره اصلی مشخصه جهانی واختلاف ساعت خود را با هرگره پیرو موجود در پیکونت خود تقسیم می‌کند.

  • یک دستگاه بلوتوث می‌تواند دریکی از حالات زیر باشد:

Standby (آماده به خدمت): هنگامی است که دستگاه روشن است ولی به پیکونت وصل نیست.

Inquiry (در حال جستجو): هنگامی است که در خواست‌هایش را برای پیدا کردن دستگاهایی که می‌تواند به آنها وصل شودمی فرستد Page (فراخوانی): مربوط به گره اصلی در پیکونت است و به معنی پیغام‌هایی است که دستگاه برای دعوت گره‌های پیرو جهت اتصال به پیکونت ارسال می‌کند.

Connect (اتصال): وقتی که ارتباط موفقیت آمیز بین گرهٔ اصلی و دستگاه جدید برقرار شود. دستگاه جدید که نقش پیرو را بازی می-کند به حالت connected در آمده و یک آدرس فعال دریافت می‌کند.

Transmit (ارسال): حالتی است که دستگاه در حال ارسال دادهٔ خود می‌باشد. وقتی که ارسال داده تمام شد به حالت connected در می‌آید.

Sniff: حالت کم‌مصرف دستگاه است که مربوط به گرهٔ پیرو می‌باشد و به اندازهٔ بازهٔ زمانی از قبل تعیین شده استراحت می‌کند. (sleep) دستگاه در زمان مشخص شده برای انتقال اطلاعات بیدار می‌شود (فعال می‌شود)، سپس دستگاه دوباره به حالت غیر فعال بر می‌گردد تا زمان sniff مشخص شدهٔ بعدی فرا برسد.

Hold (حالت انتظار): حالت کم مصرف دیگری است که گرهٔ پیرو به مدت از پیش تعیین شده‌ای غیر فعال است، اگرچه در این حالت انتقال داده‌ای صورت نمی‌گیرد.

وقتی که دستگاه پیرو داده‌ای برای ارسال یا دریافت نداشته باشد ممکن است دستگاه اصلی، آن‌را به سمت حالت استراحت هدایت کند. وقتی که دستگاه وارد حالت استراحت می‌شود، آدرس فعال خود را درپیکونت رها می‌کند. این ادرس پس از آن به گرهٔ پیروایی که، گرهٔ اصلی آن را از حالت غیرفعال دوباره فعال می‌کند، اختصاص داده می‌شود.

استاندارد بلوتوث پرتکل‌های متعددی دارد که به طور ناموزون در چند لایه گروه بندی شده‌اند.ساختار لایه‌ها از مدل OSI، TCP/IP، مدل ۸۰۲ یا هر مدل شناخته شدهٔ دیگر تبعیت نمی‌کند. با این وجود IEEE در حال اصلاح بلوتوث است تا با مدل ۸۰۲ سازگار تر شود.معماری پروتکل بلوتوث که توسط کمیتهٔ ۸۰۲ اصلاح شده‌است.

  • مشخصهٔ بلوتوث، استک پروتکلی بلوتوث را به سه گروه منطقی تقسیم می‌کند که عبارتند از:
  1. گروه پروتکل انتقال
  2. گروه پروتکل لایه‌های میانی
  3. گروه کاربردها






درباره وبلاگ
رضا عالی

خدایا، چون ماهیان که از عمق و وسعت دریا بی خبرند، عظمت عشق تو را نمی شناسم. فقط میدانم که معبود این دل خسته هستی و اگر دیده از من برگیری خواهم مرد ! پس رهایم نکن ...

موضوعات
نويسندگان
صفحات وبلاگ
RSS Feed
border="0" ALT="Google" align="absmiddle">