Bluetooth

Rašanās un attīstības vēsture

Bluetooth specificēšana tika izstrādāta ar grupu Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) , kura tika nodibināta 1998. gadā. Tajā piedalījās Ericsson, IBM, Intel, Toshiba un Nokia. Vēlāk grupā iestājās arī daudzas citas kompānijas, ieskaitot Microsoft, Lenovo un Motorola. Pēc tam Bluetooth SIG un IEEE parakstīja vienošanos, uz kura bāzes Bluetooth specificēšana kļuva ar IEEE 802.15.1 standarta daļu (publicēšanas datums — 2002. gada 14. jūnijā).

Darbības princips

Bluetooth radiosakari notiek ISM-diapazonā, kurš tiek izmantots dažādās sadzīves iekārtās un bezvadu tīklos (diapazons, kas ir brīvs no licencēšanas, 2,4—2,48 Ghz). Signāla spektrs tiek veidots, izmantojot FHSS metodi (Frequency Hopping Spread Spectrum — darba frekvences nejauša pārbūve). FHSS metodei ir vienkārša realizācijā, tā nodrošina noturību un aprīkojums nav dārgs.
Saskaņā ar FHSS algoritmu, Bluetooth nesēja signāla frekvence lēcienveidīgi mainās 1600 reizes sekundē (vispār ir 79 darba frekvences, bet Japānā, Francijā un Spānijā svītra šaurāka — 23 frekvences kanālā). Pārslēgšanas secība starp frekvencēm katram savienojumam veidojas nejauša un zināma tikai raidītājam un uztvērējam, kas katras 625 ms (viens laiku slots) sinhroni pārkārtojas no viena nesēja frekvences uz citu. Tādējādi, ja blakus strādā daži pāri uztvērēju un raidītāju, tad tie netraucē viens otram. Šis algoritms ir konfidenciāli nododamās informācijas aizsardzības sistēmas sastāvdaļa: pāreja notiek pa nejaušu algoritmu un noteikta atsevišķi katram savienojumam. Kad notiek ciparu datu un audiosignāla (64 Kbit/s abos virzienos) pārraides, tiek izmantotas atšķirīgas kodēšanas shēmas: audiosignāls neatkārtojas, bet ciparu dati informācijas pakas nozaudēšanas gadījumā tiks nodoti atkārtoti. Bez kodēšanas, kas ir noturīga pret traucējumiem, tas nodrošina datu pārraidi ar ātrumiem 723,2 Kbit/s ar apgriezto kanālu 57,6 Kbit/s, vai 433,9 Kbit/s abos virzienos.

Specifikācijas

1.0 (1998) un 1.0b versiju ierīcēm bija slikta savienojamība starp atšķirīgu ražotāju produktiem. 1.0 un 1.0b bija obligāta saiknes ierīces (Bd_addr) uzstādīšanas etapā adreses pārraide, kas padarīja par neiespējamu savienojuma anonīma realizāciju protokoliskā līmenī un bija to galvenais trūkums.
Bluetooth 1.1 tika izlabots liels kļūdu daudzums, kas tika atrastas 1.0b versijā, tika pievienots atbalsts nešifrētajiem kanāliem, pieņemama signāla jaudas līmeņa indikācija (RSSI). Versijā 1.2 tika pielikta darba frekvences (AFH) adaptīvas pārbūves tehnoloģija, kas uzlaboja pretestību pret elektromagnēta interferences traucējumiem iznēsāto frekvences izmantošanas ceļā pārbūves secībā. Tāpat palielinājās pārraides ātrums un tika pievienota ESCO tehnoloģija, kas uzlaboja balss pārraides kvalitāti bojāto paku atkārtojuma ceļā. HCI tika pievienots trīs vadu UART interfeisa atbalsts.
Bluetooth versijas 2.0 (2004) ir pilnībā savienojamas ar 1.x versijām. Par galveno jaunievedumu kļuva EDR (Enhanced Data Rate) atbalsts, kas ļāva paaugstināt pārraides ātrumu līdz 2,1 Mbit/s.
Bluetooth versijai 2.1 (2007) tika pievienota ierīces raksturojumu paplašināta pieprasījuma tehnoloģija, Sniff Subrating energotaupošā tehnoloģija, kas ļāva palielināt akumulatora ierīces kalpošanu no viena uzlādēšanas līdz nākamai par 3—10 reizēm. Bez tam atjaunota specificēšana būtiski vienkāršoja un paātrināja saiknes uzstādīšanu starp divām ierīcēm, ļauj ražot šifrēšanas atslēgas atjaunošanu bez savienojuma plīsuma, kā arī padarot norādītos savienojumus par aizsargātākiem, pateicoties Near Field Communication tehnoloģijas izmantošanai.