Интерфейс "Блютуз" на сегодняшний день стал довольно широко распространен у разных видов устройств, в частности персональных компьютеров, мобильных телефонов, планшетов и прочих. Конечно, пользователи не застрахованы от возникновения разнообразных проблем. Чаще всего несложно разобраться в причинах возникновения неполадок, достаточно быть знакомым с основными принципами функционирования указанного интерфейса. "Блютуз" - что это? Как его использовать?

Особенности технологии

"Блютуз" представляет собой беспроводной интерфейс, характеризующийся малым радиусом действия, который создавался в 1994 году инженерами компании Ericsson, расположенной в Швеции. В 1998 году рядом компаний была создана особая организация Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая и сейчас работает в сфере разработки, продвижения и внедрения данной технологии. На данный момент количество компаний, ставших участниками ассоциации, превысило 13 тысяч.

Основное преимущество данной технологии состоит в том, что подключение "Блютуз" не требует больших ресурсов в плане потребления энергии, а стоимость приемопередатчиков сравнительно низкая по сравнению с иными технологиями беспроводной передачи. Все это позволяет использовать такое техническое решение даже в малогабаритных устройствах, имеющих миниатюрные элементы питания. За использование описываемого интерфейса производители оборудования не обязаны ничего выплачивать создателям технологии. Этот факт сыграл не последнюю роль в столь широком распространении этого интерфейса в разнообразных приборах.

Для чего он нужен?

Вкратце мы рассмотрели, что такое "Блютуз". Что это полезная вещь, уже понятно. А с тем, как этим пользоваться, еще следует разобраться. Основное назначение данной технологии состоит в создании персональных сетей, обеспечивающих возможности для обмена данными между гаджетами, находящимися поблизости. Это могут быть лэптопы, настольные компьютеры, мобильные и периферийные устройства, а также многое другое, принадлежащее к данной категории.

Применение

Для различных целей можно использовать "Блютуз". Что это приспособление, которое позволяет объединять несколько устройств в сеть, мы уже узнали. Но каким образом происходит соединение? В случае с двумя гаджетами подключение осуществляется по схеме «точка-точка», а в случае с большим числом приборов это уже будет схема «точка-многоточка». Вне зависимости от используемой схемы, выделяется ведущее устройство и ведомые.

Ведущим устройством задается шаблон, используемый всеми ведомыми, а также на него возлагаются задачи по синхронизации всех устройств. Посредством такого соединения образуется пикосеть. В рамках одного такого решения допускается объединение одного ведущего и семи ведомых приборов. Помимо этого, есть возможность для добавления в пикосеть еще нескольких устройств, которые будут ведомыми, но только в статусе временно заблокированных. Они не принимают участия в информационном обмене, однако синхронизируются с ведущим при помощи интерфейса "Блютуз". Что это, становится понятно, если представить, как от одного источника поступают данные всем остальным в режиме реального времени. Это удобно и открывает массу возможностей для организации работы.

Максимальное количество устройств

Еще один уровень сопряжения - объединение нескольких пикосетей в единую распределительную сеть. Для этого устройство, которое является ведомым в одной пикосети, берет на себя задачи ведущего в другой. В данном случае особенность состоит в том, что пикосети, принадлежащие к одной распределительной сети, используют разные шаблоны и между собой не синхронизируются. В состав одной распределительной сети не может включаться более 10 пикосетей. Получается, что посредством организации распределительной сети, включающей устройства "Блютуз", можно объединить в общей совокупности до 71 прибора.

Особенности передачи данных

Для используется радиоканал в 2,4-2,4835 ГГц, дополненный методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. Указанный диапазон разбивается на 79 каналов, для каждого из которых выделена полоса шириной 1 Мгц. Верхняя и нижняя часть диапазона содержит неиспользуемые полосы, которые считаются защитными. Передача данных осуществляется с применением фазовой модуляции по Гауссу, что предполагает изменение во времени несущей частоты соответственно с гауссовой кривой, а это заметно ограничивает спектр излучаемого сигнала.

"Блютуз"-адаптер производит обмен данными внутри интервалов времени, длина которых составляет 625 мкс. Передача каждого слота завершается переходом на новый частотный канал. Канальный уровень предполагает, что данные обмениваются пакетами, у каждого из которых длина составляет один-пять слотов. Определенная их часть может резервироваться для синхронных каналов, предназначенных для трансляции потоковых данных. Получается, что передача может осуществляться не только синхронными данными, но и асинхронными.

В спецификации устройства "Блютуз" предусмотрена возможность для использования двух видов связи: синхронной с установлением соединения, а также асинхронной, при которой соединение не устанавливается. Применение первого варианта актуально при создании каналов «точка-точка» между ведущими и ведомыми устройствами. Предназначением второго является организация сопряжения по схеме «точка-многоточка» между ведущим устройством пикосети и всеми ведомыми.

Классы устройства "Блютуз"

В зависимости от того, какой мощностью и эффективностью радиуса действия характеризуется "Блютуз"-адаптер, различают три класса приемопередатчиков. Самым распространенным вариантом, актуальным для использования в большинстве компьютеров и мобильных устройств, выпускаемых современной промышленностью, являются приемопередатчики второго класса. Медицинская аппаратура оснащается маломощными передатчиками класса 3, а наиболее дальнобойные модули, принадлежащие к классу 1, используются в системах управления и мониторинга промышленного оборудования.

Особенности настройки

Если вы хотите установить а потом использовать его для сопряжения с какими-либо устройствами, то следует ориентироваться в особенностях его настройки. С помощью применения данной технологии можно использовать радиоволны короткого диапазона для подключения к беспроводным сетям, а также получить доступ к периферийным устройствам, совместимым с версией технологии: принтером, мышью, мобильным телефоном, а также иными компьютерами и коммуникаторами.

Так как речь идет о беспроводном подключении, то есть осуществляемом посредством радиоволн, то любое периферийное устройство допускается перемещать в пространстве, при этом связь не будет потеряна, если оно не покидает зону «видимости». Если вы хотите подключить "Блютуз" на компьютер, то должны знать, что делается это автоматически, когда прибор попадает в зону действия передатчика. Достаточно только единожды произвести все необходимые настройки. В большинстве моделей ноутбуков передатчики встроены изначально, требуется только правильно их настроить, чтобы потом все работало без перебоев.

Настройка устройства "Блютуз" для "Виндовс"

Для осуществления этой операции требуется выполнить вполне конкретные действия. Для начала нужно убедиться в наличии в ноутбуке данного адаптера. После этого требуется загрузить все необходимые драйвера. После активации инсталлятора драйверов и запуска мастера добавления устройств все будет определено автоматически.

Когда устройство будет обнаружено, его необходимо будет добавить. Если система оказалась неспособной найти его, то следует убедиться в том, что устройство полностью заряжено, и к нему поступает энергопитание, что оно включено и расположено в зоне действия. Информацию о дальности действия любого прибора можно отыскать в сопроводительной документации. После того как будет завершена детальная проверка компонента, требуется перезапустить мастер добавления устройств.

Проблемы, которые могут возникнуть

Если вы озадачены тем, как включить "Блютуз", то можете обратить внимание, что при отсутствии самого компонента на панели задач ноутбука соответствующий значок может присутствовать. Его требуется обязательно скрыть. Для этого следует щелкнуть по значку, а потом по пункту "Настроить".

Когда устройства "Блютуз" включены, на дисплее отображается перечень всех сопряженных девайсов, которые доступны в рабочем диапазоне. При этом у каждого, как уже было сказано ранее, имеется свой диапазон, что требуется учитывать при сопряжении.

Особенности работы

Все последние модели телефонов, планшетов и ноутбуков получают в качестве обязательного компонента модуль "Блютуз", наличие которого подтверждается значком-логотипом на экране или корпусе устройства. Когда устанавливается соединение, на экране появится соответствующий логотип, а обмен данными сопровождается дополнительной индикацией. Сейчас производители встраивают устройство "Блютуз" на планшет, телефон и компьютер.

Помимо мобильных устройств, данная технология применима для настольных компьютеров, для обеспечения связи между мышками, клавиатурами, цифровыми фотоаппаратами, сканерами, принтерами, наушниками и разнообразными гарнитурами. Это оборудование поддерживает обмен данными на расстоянии до 100 метров. Иногда поддержка беспроводной связи оказывается возможной даже при использовании устройств, расположенных в разных помещениях.

Сопряжение разных устройств

Если использовать "Блютуз" для телефона или иных устройств при подключении к ПК, то необходимо на компьютер установить порт-коннектор, по форме напоминающий обычную флешку, подключаемую посредством USB. Драйвера и необходимые программы обычно поставляются в комплекте с оборудованием, но если их нет, то всегда можно воспользоваться помощью официального сайта для получения необходимых приложений.

Если рассматривать устройство "Блютуз" для телефона, то самым стали использующие эту технологию. С их помощью можно разговаривать по телефону даже тогда, когда ваши руки заняты: при занятиях спортом, вождении автомобиля и т. п. Если вы знаете, как включить "Блютуз" для активации гарнитуры, то всегда можете освободить руки в то время, когда разговариваете по телефону. Сам же аппарат может в это время находиться в сумке или кармане.

Bluetooth: технология и ее применение

…и сказал он: "да воссоединятся все".

Вполне возможно, что именно с этими словами средневекового датского короля Харальда II Синезубого (Harald II Bluetooth) связано его другое прозвище - "объединитель", через 1000 лет ставшее названием нового интерфейса беспроводной связи.

Что же такое Bluetooth? Это технология беспроводной связи, созданная в 1998 году группой компаний: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. В настоящее время разработки в области Bluetooth ведутся Bluetooth SIG (Special Interest Group), в которую входят также Lucent, Microsoft и многие другие.

Основное назначение Bluetooth - обеспечение экономичной (с точки зрения потребляемого тока) и дешевой радиосвязи между различными типами электронных устройств, причем немалое значение придается компактности электронных компонентов, что дает возможность применять Bluetooth в малогабаритных устройствах размером с наручные часы.

Интерфейс Bluetooth позволяет передавать как голос (со скоростью 64 Кбит/сек), так и данные. Для передачи данных могут быть использованы асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) и симметричный методы (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях). Работающий на частоте 2.4 ГГц приемопередатчик, коим является Bluetooth-чип, позволяет в зависимости от степени мощности устанавливать связь в пределах 10 или 100 метров. Разница в расстоянии, безусловно, большая, однако соединение в пределах 10 м позволяет сохранить низкое энергопотребление, компактный размер и достаточно невысокую стоимость компонентов. Так, маломощный передатчик потребляет всего 0.3 мА в режиме standby и в среднем 30 мА при обмене информацией.

Bluetooth работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Вкратце это можно объяснить так: передатчик разбивает данные на пакеты и передает их по псевдослучайному алгоритму скачкообразной перестройки частоты (1600 раз в секунду), или шаблону (pattern), составленному из 79 подчастот. "Понять" друг друга могут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон передачи - для посторонних приборов переданная информация будет обычным шумом.

Основным структурным элементом сети Bluetooth является так называемая "пикосеть" (piconet) - совокупность от 2 до 8 устройств, работающих на одном и том же шаблоне. В каждой пикосети одно устройство работает как master, а остальные как slave. Master определяет шаблон, на котором будут работать все slave-устройства его пикосети, и синхронизирует ее работу. Стандарт Bluetooth предусматривает соединение независимых и даже не синхронизированных между собой пикосетей (до 10) в так называемую "scatternet" (я еще не встречал корректного русского перевода этого термина, но один из вариантов перевода глагола to scatter звучит как "рассеивать"). Для этого каждая пара пикосетей должна иметь как минимум одно общее устройство, которое будет master"ом в одной и slave"ом в другой. Таким образом, в пределах отдельной scatternet с интерфейсом Bluetooth может быть одновременно связано максимум 71 устройство, однако никто не ограничивает применение устройств-гейтов, использующих тот же Internet для более дальней связи.

Частотный диапазона Bluetooth в большинстве стран свободен от лицензирования, но во Франции, Испании и Японии из-за законодательных ограничений необходимо использовать отличные от указанных выше частоты.

Говоря о беспроводной связи, нельзя не затронуть вопрос безопасности такого соединения. Помимо фокуса с частотными шаблонами и необходимости синхронизации приемопередачи в стандарте Bluetooth предусмотрено шифрование передаваемых данных с ключом эффективной длины от 8 до 128 бит и возможностью выбора односторонней или двусторонней аутентификации (конечно, можно обойтись вообще без аутентификации), что позволяет устанавливать стойкость результирующего шифрования в соответствии с законодательством каждой отдельной страны (в некоторых странах запрещено использование сильной криптографии:). В дополнение к шифрованию на уровне протокола может быть применено шифрование на уровне приложений - здесь уже применение сколь угодно стойких алгоритмов никто не ограничивает.

Часто приходится сталкиваться с мнением, что находящиеся в пределах действия связи Bluetooth-устройства могут просто соединиться и начать обмениваться информацией, которая, возможно, не предназначена для сторонних ушей или глаз. На самом деле автоматический обмен информацией между Bluetooth-устройствами ведется лишь на уровне аппаратного обеспечения, т.е. исключительно для определения самого факта возможности соединения. А вот на уровне приложений пользователь сам решает, ввести или запретить автоматическую установку связи. Таким образом, использование Bluetooth становится не опаснее подключения к Интернету, в котором все узлы также соединены электрически, но это еще не означает получение безоговорочного доступа к любому ресурсу.

Стоит также заметить, что стандарт Bluetooth разрабатывался с расчетом на малую мощность, поэтому воздействие его на организм человека сведено к минимуму.

Основным направлением использования Bluetooth должно стать создание так называемых персональных сетей (PAN, или private area networks), включающих такие разноплановые устройства, как мобильные телефоны, PDA, МР3-плееры, компьютеры и даже микроволновые печи с холодильниками (вот уж что давно не подключали в сеть). Возможность передачи голоса позволяет встраивать интерфейс Bluetooth в беспроводные телефоны или, например, беспроводные гарнитуры для сотовых телефонов. Возможности применения Bluetooth на практике безграничны: помимо синхронизации PDA с настольным компьютером или подсоединения относительно низкоскоростной периферии вроде клавиатур или мышей интерфейс позволяет очень просто и с небольшими затратами организовать домашнюю сеть. Причем узлами этой сети могут быть любые устройства, имеющие потребность в информации либо обладающие необходимой информацией.

Давайте сравним Bluetooth с другим не менее известным интерфейсом беспроводной связи - IEEE 802.11, тем более что оба решения уже доступны на широком рынке. Основные различия между ними можно свести к следующему:

Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного лучше приспособлен для использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется достаточно низкая цена, нет необходимости в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как уже отмечалось, возможно создание комбинированных сетей, тем более что IEEE 802.11 работает совершенно по другому принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной и той же рабочей частоте, оба стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы будут расценены каждым из них как посторонний шум.

Немаловажным аспектом в развитии Bluetooth является тот факт, что эта технология не подлежит лицензированию и ее использование не требует выплаты каких-либо лицензионных отчислений (хотя и требует подписания бесплатного соглашения). Такая политика позволила многим компаниям энергично включиться в процесс разработки устройств с интерфейсом Bluetooth, кои были в большом количестве продемонстрированы на выставке CeBIT 2001.

Наибольший интерес, естественно, вызывают устройства, обеспечивающие переход с уже существующих интерфейсов на Bluetooth. Одним из них стало Industrial Bluetooth Serial Port Adapter шведской компании connectBlue . Как видно из названия, это устройство предназначено для промышленного применения и позволяет подключать к Bluetooth любые приборы, оборудованные последовательным портом:

Типичным вариантом использования может стать, например, конфигурирование промышленных установок при помощи ноутбука.

Характеристики:

• дальность действия - до 10 м,
• скорость передачи - 300-115200 Кбит,
• напряжение питания - 9-30 Вольт.

Компания Belkin, знаменитая, в частности, своими продуктами для шины USB, представила целый набор устройств Bluetooth:

Эта карта формата PCMCIA Type II позволяет всем устройствам, имеющим подобный слот, получить Bluetooth интерфейс со скоростью до 721 Кбит/сек. Дальность действия - 10 м.

Здесь мы видим отличное USB решение для настольных (и не только) компьютеров: характеристики те же, что и в предыдущем случае, к тому же это устройство позволяет обмениваться данными по голосовым каналам.

Есть даже адаптер для Palm V: Palm просто кладется в него, как в стандартную кроватку, после чего можно синхронизироваться с настольным компьютером или выходить в Интернет при помощи мобильного телефона, также снабженного Bluetooth интерфейсом. Данный адаптер питается от батареи самого Palm"а.

На выставке можно было найти даже Bluetooth адаптер для Compact Flash:

Компания Troy XCD представила адаптер для подключения принтера с интерфейсом Centronics к Bluetooth:

Компания обещает выпустить его на рынок в начале лета, примерная стоимость - около 195$.

Не менее интересным вариантом применения технологии Bluetooth может стать организация беспроводного доступа в локальную сеть и/или Интернет для устройств в малом офисе или дома. Безусловным лидером в этой области стала компания Red-M , представившая свое решение - сервер Red-M 3000AS:

А вот фотография его прототипа в работе:

3000AS представляет собой Linux-сервер, который может также работать как шлюз в локальную сеть или Интернет. В отличие от большинства других Bluetooth-устройств 3000AS имеет мощный приемопередатчик, обеспечивающий связь в пределах 100 м, причем в комплект входит внешняя антенна, повышающая надежность связи при наличии внешних помех. Для подключения можно использовать ISDN (с выбором вариантов "постоянно онлайн" или "подключение по требованию"), 10/100 Мбит Ethernet, а также RS-232 для сервисного применения. Сервер может также быть запитан через UPS.

Для расширения доступа к серверу могут использоваться малогабаритные точки доступа Red-M 1000AP:

Сервер автоматически определяет и конфигурирует все точки доступа, находящиеся в пределах дальности его действия. Внешние устройства могут быть подсоединены к точке доступа через 10/100 Мбит Ethernet.

Схожую систему представил MiTAC: их Bluetooth Access Point несет на борту 750МГц процессор Transmeta Crusoe TM5400, встроенный NAT и DHCP сервер и, как и предыдущий образец, мощный приемопередатчик дальностью действия до 100 м:

Отличным дополнением к такой системе может стать устройство от Canon - Bluetooth модуль для цифрового фотоаппарата:

Только представьте себе - фотоаппарат сможет автоматически сбрасывать снимки через Bluetooth-гейт на вашу рабочую станцию, или тот же субноутбук, или даже через подключенный к Интернет сотовый телефон с поддержкой Bluetooth… в общем, возможности бесконечны.

Распространенным вариантом является подключение стандартных устройств ввода через Bluetooth, например, вот так:

Sony представила на CeBIT специальный модуль в формате Memory Stick под названием InfoStick:

Очень неплохая идея, особенно учитывая наличие аналогичного устройства для Compact Flash.

Остается только заметить, что лицензирование поддержки Bluetooth бесплатно и необходимо только для заключения соглашения об использовании торговых марок. Так что в скором будущем мы вполне можем ожидать появление Bluetooth в лампочках и утюгах:). А если серьезно, то технология Bluetooth может совершить настоящую революцию в мире персональных коммуникаций и вообще в жизни человека. А вот насколько нам нужна еще одна революция - это еще предстоит решить.

2 года назад

Особенности использования Bluetooth в телефонах и смартфонах

Первые телефоны умели передавать исключительно голос, но за последние десятилетия они так далеко шагнули вперед в своем развитии, что теперь могут пересылать на другие устройства текст, графику, видео и множество других типов данных. Не последнюю роль в этом отведена радиомодулю Bluetooth (дословный перевод на русский язык звучит как «голубой зуб»), который сегодня можно найти практически в каждом мобильном телефоне, а также в ноутбуках, компьютерах и в виде отдельных девайсов.

Основные сведения о Bluetooth

Изначально радиомодуль Bluetooth был придуман как альтернатива проводному соединению для различных устройств. Благодаря ему отпадает необходимость постоянно носить с собой и подключать при необходимости различные кабели. Сегодня он стал мировым стандартом, а воспользоваться Bluetooth можно в любом уголке нашей планеты. Для работы данный радиомодуль использует частоту 2,4 ГГц (низкочастотная радиосвязь). Диапазон этот не подлежит обязательному лицензированию, поэтому работать с ним могут все желающие.

В зависимости от класса модули Bluetooth могут работать в диапазоне до 1 до 100 метров, но это в теории. На практике (в условиях, отличных от идеальных) радиус действия в каждом из классов будет на 10-20% меньше эталонного. Физические препятствия не прерывают радиосигнал, а только немного ограничивают его радиус действия. В этом состоит его основное отличие от более старого способа передачи данных в телефоне - IrDA.

Внешне Bluetooth представляет собой небольшой микрочип, встроенный в другое электронное устройство. В этой статье пойдет речь о возможностях Bluetooth как части мобильного телефона или смартфона.

На самых старых телефонах до сих пор можно найти самую раннюю спецификацию Bluetooth - 1.0. Она была далека от совершенства, так как позволяла передавать данные с максимальной скоростью 721 Кбит/с и отличалась слабой совместимостью между устройствами разных производителей. В версиях 1.1 и 1.2 эта ошибка была исправлена, и они достаточно широко использовались в мобильных телефонах еще несколько лет назад. На сегодняшний день наиболее популярными можно назвать версии Bluetooth 2.0 и 2.1. В первой (Bluetooth 2.0) была добавлена поддержка EDR, обеспечившая прирост скорости передачи данных до 3 Мбит/с, а в во второй (Bluetooth 2.1) начала работать энергосберегающая технология Sniff Subrating. На ряд последних мобильных новинок производители установили радиомодули Bluetooth версии 3.0, главное отличие которой от предыдущих состоит в возможности передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сопоставимо со скоростью передачи данных через Wi-Fi).

Возможности Bluetooth в телефоне во многом обусловлены набором поддерживаемых профилей. Среди наиболее полезных и востребованных профилей можно отметить Handsfree (позволяет использовать для разговоров беспроводную гарнитуру), Serial Port (эмулятор последовательного порта ПК), Dial Up Networking (дозвон по сети), File Transfer (передача файлов), Basic Printing (вывод на печать изображений), A2DP (позволяет передавать звук в высоком качестве на беспроводные наушники). В каждом из телефонов может быть разный набор поддерживаемых профилей, но те возможности, которые будут описаны в последних трех разделах, вам сможет предложить любой современный телефон, в котором установлен данный радиомодуль.

Достоинства и недостатки беспроводной связи через Bluetooth в телефоне

К достоинствам радиомодуля Bluetooth в телефоне можно отнести следующие его особенности:

• наличие Bluetooth позволяет осуществить обмен данными с другими устройствами (естественно, также оснащенными этим же модулем) без использования дополнительного аксессуара - дата-кабеля;
• наличие модуля Bluetooth очень незначительно влияет на его стоимость, поэтому его устанавливают почти во все современные модели мобильных телефонов и смартфонов (исключение составляют лишь чрезвычайно дешевые телефоны, предназначенные только для совершения звонков);
• для использования модуля Bluetooth в телефоне потребуется минимум дополнительных знаний;
• исключена возможность взаимовлияния разных телефонов с Bluetooth, которые находятся в непосредственной близости друг к другу;
• при подключении двух устройств с модулями Bluetooth в каждом из них не требуется приобретение дополнительных аксессуаров;
• радиомодуль Bluetooth более экономно по сравнению с Wi-Fi использует заряд аккумулятора.

Недостатки беспроводной связи Bluetooth в телефоне выглядят следующим образом:

• несмотря на умеренную скорость разрядки аккумулятора при включенном Bluetooth, использовать этот модуль все-таки следует аккуратно, особенно если нет возможности в ближайшее время подзарядить мобильный телефон;
• ограниченный радиус работы модуля в телефоне - обычно это до 10 метров в открытом пространстве. Бетонные перекрытия зданий могут уменьшать этот радиус в 1,5-2 раза.

Bluetooth в телефоне для общения

Использование Bluetooth-гарнитуры в комплекте с телефоном, оснащенным этим радиомодулем, позволяет освободить руки во время общения по телефону. Гарнитура крепится на ухо пользователя, а сам телефон в это время может спокойно лежать в кармане одежды. Такой способ особенно востребован среди занятых людей, которым часто приходится отвечать на звонки, а также среди сторонников активного образа жизни, автолюбителей.

Сегодня способов общения посредством мобильных телефонов так много, что сложно рассказать о каком-либо из них что-то новое. К сожалению, большинство из них работают на платной основе: обычные звонки, SMS, MMS, электронные письма, послания в ICQ или сообщения в социальной сети. Все они будут оплачиваться в соответствии с действующими тарифами вашего мобильного оператора. Существуют, конечно, очень лояльные тарифные планы, где некоторые услуги будут обходиться очень дешево или вообще бесплатно, но это частные случаи. Тем не менее способ общаться бесплатно существует, и реализован он как раз посредством беспроводного модуля Bluetooth.

Помимо самих телефонов с Bluetooth необходимо будет только одно: простое Java-приложение, которое и предоставит необходимый для общения интерфейс. Подобных программ создано достаточно много, но называются они очень похоже: Bluetooth Chat, Blue Chat, Blueeee! IM. Абсолютное большинство этих приложений можно быстро и бесплатно найти и установить в свой мобильный телефон.

После установки достаточно активировать Bluetooth в своем телефоне и сделать его «видимым» для других устройств. После этого можно включить поиск и попробовать найти себе собеседников. Все отправляемые и принимаемые сообщения будут абсолютно бесплатными, а чат может поддерживать до десяти диалогов одновременно в приватном режиме или общение настоящим чатом - когда все сообщения видны всем подключенным пользователям.

Интерфейс программы Bluetooth Chat

Bluetooth в телефоне для работы

Мобильный телефон с Bluetooth может стать отличным помощником в том случае, если вам понадобится поработать в сети Интернет с компьютера или с ноутбука. Использованием мобильного телефона для доступа к Интернету сегодня трудно кого-либо удивить. Но в ряде случаев пользователи даже не догадываются, что, имея под рукой ПК или ноутбук со встроенным или внешним модулем Bluetooth, можно с гораздо большим комфортом проверять почту, ICQ или свою страницу в социальной сети. Для этого необходимо включить Bluetooth в телефоне и в компьютере (или ноутбуке), активировать на каждом из них возможность обнаружения другими устройствами, обменяться контрольными кодами (хотя можно подсоединяться без них - все зависит от выбранных настроек подключения). Когда компьютер и телефон «увидят» друг друга, в настройках ПК следует выбрать службу «Подключения удаленного доступа к сети». Все, теперь можно выходить в Интернет с помощью мобильного телефона, который в данном случае будет выполнять функцию GPRS-модема.

Имея под рукой только телефон и ноутбук (или ПК) с модулями Bluetooth (а во многих современных ноутбуках он установлен по умолчанию), можно оперативно пересылать с одного устройства на другое файлы, в том числе синхронизировать органайзеры, телефонные книги, создавать резервные копии важных данных, обмениваться электронными визитными карточками и многое другое.

Bluetooth в телефоне для развлечений

Мобильный телефон с Bluetooth может стать неплохой заменой пульту дистанционного управления для вашего компьютера или ноутбука. Для того чтобы связать с его помощью два устройства, на телефон понадобится установить специальное программное обеспечение. Например, это может быть программа anyRemoote или Bluetooth Remote Control.

Интерфейс программы Bluetooth Remote Control

В настройках приложения можно указать, с какими из программ телефон будет работать как пульт управления. Это могут быть аудио- и видеопроигрыватели, просмотрщики изображений и презентаций и ряд других приложений.

Если в вашем телефоне есть Bluetooth с профилем A2DP, то вы можете смело приобретать себе Bluetooth-наушники и слушать с их помощью музыку. Это крайне удобно - у вас нет путающихся проводов, не расшатывается музыкальный разъем на корпусе (а это большая проблема для телефонов, которыми активно пользуются в течение 2-3 лет). Для того чтобы подключить наушники к телефону и беспрепятственно передавать на них музыку, необходимо выполнить стандартные шаги по включению «видимости» каждого из них, а также поиск и добавление друг друга в список подключенных устройств.

Примеры Bluetooth-наушников

Кстати, на самом деле управлять можно не только музыкой или программами в ПК, но и множеством разных гаджетов. Так, несколько лет назад компания выпустила Bluetooth Car 100 - гаджет в виде небольшого автомобиля, которым можно было управлять как раз при помощи телефона с радиомодулем Bluetooth.

В настоящее время интерфейс Bluetooth широко применяется в ПК, мобильных телефонах и множестве других цифровых устройств. Естественно, что время от времени пользователи сталкиваются с различными проб­лемами. В большинстве случаев разобраться в причинах неполадок не так уж сложно - для этого достаточно знать основные принципы работы данного интерфейса. В настоящей статье, построенной в форме ответов на часто задаваемые вопросы, мы приведем наиболее важную информацию, касающуюся интерфейса Bluetooth.

Что такое Bluetooth?

Bluetooth - это беспроводной интерфейс с небольшим радиусом действия, созданный в 1994 году инженерами шведской компании Ericsson. В 1998-м компании Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba основали организацию Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая и по сей день занимается разработкой и продвижением данной технологии. Впоследствии членами Bluetooth SIG стали многие компании: в минувшем году их количество превысило 13 тыс.

Основными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет применять его даже в малогабаритных устройствах с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования не должны выплачивать лицензионные отчисления за использование интерфейса Bluetooth в своих изделиях. Разумеется, этот фактор также способствовал широкому распространению данного интерфейса.

Для чего нужен Bluetooth?

Основным назначением Bluetooth является создание так называемых персональных сетей (Private Area Networks, PAN), которые обеспечивают возможность обмена данными между расположенными поблизости (внутри одного дома, помещения, транспортного средства и т.д.) настольными и портативными ПК, периферийными и мобильными устройствами и пр.

Варианты топологии пикосетей

Сколько устройств можно подключить при помощи Bluetooth?

Посредством Bluetooth можно объединить как два, так и сразу несколько устройств. В первом случае подключение осуществляется по схеме «точка­точка», во втором - по схеме «точка­многоточка». Независимо от применяемой схемы одно из устройств является ведущим (master), остальные - ведомыми (slave). Ведущее устройство задает шаблон, который будут использовать все ведомые устройства, а также синхронизирует их работу. Соединенные таким образом устройства образуют пикосеть (piconet). В рамках одной пикосети могут быть объединены одно ведущее и до семи ведомых устройств. Кроме того, допускается наличие в пикосети дополнительных ведомых устройств (сверх семи), которые имеют статус заблокированных (parked): они не участвуют в обмене данными, но при этом находятся в синхронизации с ведущим устройством.

Несколько пикосетей можно объединить в распределенную сеть (scatternet). Для этого устройство, работающее в качестве ведомого в одной пикосети, должно выполнять функции ведущего в другой (см. вторую схему). При этом пикосети, входящие в состав одной распределенной сети, не синхронизированы друг с другом и используют разные шаблоны.

Топология распределенной сети, объединяющей несколько пикосетей

Максимальное количество пикосетей в составе распределенной сети не может превышать десяти. Таким образом, распределенная сеть позволяет объединить в общей сложности до 71 устройства.

Как осуществляется передача данных?

Передача данных ведется по радиоканалу в частотном диапазоне 2,4-2,4835 ГГц с использованием метода псевдослучайной перестройки рабочей частоты (Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS). Этот диапазон разбит на 79 каналов, каждый из которых занимает полосу шириной в 1 МГц. В верхней и нижней частях диапазона предусмотрены неиспользуемые (защитные) полосы. Для передачи данных применяется гауссова фазовая модуляция, которая предусматривает изменение несущей частоты во времени в соответствии с гауссовой кривой, что позволяет ограничить спектр излучаемого сигнала.

Обмен данными осуществляется внутри временных интервалов (тайм-слотов) длиной 625 мкс. После передачи каждого слота производится переход на другой частотный канал. На канальном уровне обмен данными осуществляется пакетами, каждый из которых может иметь длину от одного до пяти слотов. Часть слотов может быть зарезервирована для синхронных каналов (которые задействуются для передачи потоковых данных). Таким образом, параллельно с синхронными данными могут передаваться и асинхронные.

Спецификация Bluetooth предусматривает два вида связи: синхронную с установлением соединения (Synchronous Connection-Oriented, SCO) и асинхронную без установления соединения (Asynchronous Connection-Less, ACL). Первый вариант используется для организации канала «точка­точка» между ведущим и ведомыми устройствами. Второй служит для связи по схеме «точка­многоточка» между ведущим и всеми ведомыми устройствами данной пикосети.

Что такое классы Bluetooth?

В зависимости от мощности и эффективного радиуса действия приемопередатчики Bluetooth подразделяются на три класса (см. таблицу). Наиболее распространенным вариантом, который применяется в большинстве ныне выпускаемых мобильных электронных устройствах и ПК, являются приемопередатчики Bluetooth Class 2. Маломощными системами Class 3 оснащается медицинская аппаратура, а основной сферой применения наиболее «дальнобойных» модулей Class 1 являются системы мониторинга и управления промышленным оборудованием.

Чем различаются версии Bluetooth?

Если кратко, то набором поддерживаемых технологий передачи данных, протоколов и профилей, а также максимальной скоростью соединения. По мере развития технологий и расширения функциональности мобильных устройств возникает необходимость во внесении соответствующих изменений и дополнений в спецификацию Bluetooth. Это позволяет реализовать новые функциональные возможности, а также повысить пропускную способность интерфейса.

Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. В ходе эксплуатации первых устройств было выявлено немало недостатков, в том числе проблемы перекрестной совместимости продуктов разных производителей.

Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 - в ней были исправлены ошибки и устранены многие недостатки первой версии.

В 2003 году была утверждена базовая специ­фикация Bluetooth 1.2. Одним из ее ключевых новшеств стало внедрение метода адаптивной перенастройки рабочей частоты (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), благодаря которому беспроводное соединение стало гораздо более устойчивым к воздействию электромагнитных помех. Кроме того, удалось сократить время, затрачиваемое на выполнение процедур обнаружения и подключения устройств.

Еще одним важным улучшением версии 1.2 стало повышение скорости обмена данными до 433,9 Кбит/с в каждую сторону при использовании асинхронной связи по симметричному каналу. В случае асимметричного канала пропускная способность составляла 723,2 Кбит/с в одну сторону и 57,6 Кбит/с - в другую.

Кроме того, был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет использования механизма повторной отправки пакетов, поврежденных в процессе передачи.

В конце 2004 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.0 + EDR. Наиболее важным новшеством второй версии стала технология Enhanced Data Rate (EDR), благодаря внедрению которой удалось значительно (в несколько раз) увеличить пропускную способность интерфейса. Теоретически использование EDR позволяет достичь скорости передачи данных 3 Мбит/с, однако на практике этот показатель обычно не превышает 2 Мбит/с.

Необходимо отметить, что EDR не является обязательной функцией для приемопередатчиков, соответствующих спецификации Bluetooth 2.0.

Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2.0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.

В 2007 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.1 + EDR. В ней была добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства для дополнительной фильтрации списка при сопряжении. Еще одно новшество - энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволила значительно (от 3 до 10 раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами и реализована поддержка NFC-соединений.

В августе 2008-го были утверждены базовые дополнения (Core Specification Addendum, CSA) к спецификациям Bluetooth 2.0 + EDR и Bluetooth 2.1 + EDR. Внесенные изменения направлены на снижение уровня энергопотребления, повышение уровня защиты передаваемых данных и оптимизацию процедур идентификации и соединения Bluetooth-устройств.

В апреле 2009 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 3.0 + HS. Аббревиатура HS в данном случае расшифровывается как High Speed - высокая скорость. Ее главное новшество - реализация технологии Generic Alternate MAC/PHY (AMP), обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного с невысоким энергопотреблением и высокоскоростного, совмес-тимого со стандартом 802.11. В зависимости от ширины потока транслируемых данных (или размера передаваемого файла) задействуется либо низкоскоростной (до 3 Мбит/с), либо высокоскоростной приемопередатчик. Это позволяет снизить уровень энергопотребления в тех случаях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.

В июне 2010 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 4.0. Ключевая особенность этой версии - использование технологии передачи данных с низким энергопотреблением (low energy technology). Снижение энергопотребления достигается как за счет ограничения скорости передачи данных (не более 1 Мбит/с), так и за счет того, что приемопередатчик не работает постоянно, а включается только на время обмена данными. Применение данной технологии обеспечивает до нескольких лет автономной работы устройств, получающих питание от малогабаритной литиевой батарейки.

Необходимо отметить, что спецификация Bluetooth 4.0 ориентирована главным образом на миниатюрные цифровые устройства и различные электронные датчики (температуры, давления, влажности и т.д.), применяемые в медицинских и промышленных системах удаленного мониторинга.

Что такое профили Bluetooth?

Любое устройство, оборудованное интерфейсом Bluetooth, поддерживает заданный его производителем набор профилей. Каждый профиль обеспечивает поддержку определенных функций (например, передачу файлов или потока медиаданных, обеспечение сетевого соединения и т.д.), которые могут быть задействованы при подключении двух или более устройств посредством Bluetooth. Таким образом, набор профилей определяет функциональные возможности устройства, доступные через Bluetooth-соединение.

Чтобы задействовать Bluetooth-соединение для выполнения определенной задачи, требуется наличие поддержки соответствующего профиля как у ведущего, так и у ведомого устройства. Так, передать по Bluetooth-соединению список контактов с одного мобильного телефона на другой можно лишь при условии, что оба аппарата поддерживают профиль OPP (Object Push Profile). А, например, для использования мобильного телефона в качестве беспроводного сотового модема необходимо, чтобы этот аппарат и применяемый компьютер поддерживали профиль DUN (Dial-up Networking Profile). Если же Bluetooth-соединение между двумя устройствами установлено, но выполнить какое­либо действие (скажем, передать файл) не удается, то вероятной причиной возникновения этой проблемы может быть отсутствие поддержки соответствующего профиля у одного из устройств.

Иерархия профилей Bluetooth

Существует большое количество разно­образных профилей Bluetooth, которые описывают разные варианты и способы использования подключенных устройств.

Каждый профиль Bluetooth обязательно содержит следующую информацию:

• зависимость от других профилей;
• предлагаемый формат пользовательского интерфейса;
• части стека протоколов Bluetooth, применяемые данным профилем.

Всё многообразие профилей можно разделить на две группы: базовые и прикладные. Далее приведена краткая информация о трех базовых профилях:

• GAP (Generic Access Profile) - общий профиль доступа Bluetooth. Поддерживается всеми без исключения Bluetooth-устройствами и служит базисом для функционирования всех остальных профилей;
• SPP (Serial Port Profile) - профиль эмуляции последовательного порта. Базируется на профиле GAP и описывает механизм обмена данными между двумя устройствами, аналогичный тому, который задействуется при подключении через последовательный проводной интерфейс (RS-232, USB и пр.);
• GOEP (Generic Object Exchange Profile) - общий профиль обмена объектами, базирующийся на GAP и SPP. Описывает механизм обмена данными между двумя устройствами с использованием протокола передачи OBEX (OBject EXchange) и требования к передаваемым объектам.

В настоящее время существует большое количество прикладных профилей, обеспечивающих работу самых разных функций. Далее мы рассмотрим лишь те из них, которые получили наибольшее распространение в ПК, периферийных устройствах и современных гаджетах:

• A2DP(Advanced Audio Distribution Profile) - обеспечивает передачу двухканального (стереофонического) аудиопотока от источника сигнала (ПК, плеера, мобильного телефона) к беспроводной стереогарнитуре или иному воспроизводящему устройству. Для сжатия передаваемого потока может использоваться стандартный кодек SBC (Sub Band Codec) либо другой, определенный производителем устройства;
• AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - позволяет управлять стандартными функциями телевизоров, систем домашнего киноте-атра и т.д. Устройство с поддержкой профиля AVRCP способно выполнять функции беспроводного пульта ДУ. Может применяться в связке с профилями A2DP или VDPT;
• BIP (Basic Imaging Profile) - обеспечивает возможность передачи, приема и просмотра изображений. Например, позволяет передавать цифровые фотографии с цифровой камеры в память мобильного телефона. Преду-смотрена возможность изменения размеров и форматов передаваемых изображений с учетом специфики подключенных устройств;
• BPP (Basic Printing Profile) - базовый профиль печати, обеспечивающий передачу различных объектов (текстовых сообщений, визитных карточек, изображений и т.п.) для вывода на печатающем устройстве. Например, можно распечатать на принтере текстовое сообщение с мобильного телефона или фотографию с цифрового фотоаппарата. Важной особенностью профиля BPP является то, что на устройстве, с которого производится отправка объекта на печать, не требуется устанавливать специфический драйвер для применяемой модели принтера;
• DUN (Dial-up Networking Profile) - этот базирующийся на SPP профиль обеспечивает подключение ПК или иного устройства к Интернету посредством мобильного телефона, выполняющего в данном случае функцию внешнего модема;
• FAX (Fax Profile) - позволяет использовать внешнее устройство (мобильный телефон или МФУ с факсимильным модулем) для приема и отправки факсимильных сообщений с ПК;
• FTP (File Transfer Profile) - базируется на GOEP и обеспечивает передачу файлов, а также доступ к файловой системе подключенного устройства. Стандартный набор команд позволяет осуществлять навигацию по иерархической структуре диска подключенного устройства, а также копировать и удалять файлы;
• GAVDP (General Audio/Video Distribution Profile) - обеспечивает передачу звукового и видеопотока от источника сигнала к воспроизводящему устройству. Является базовым для профилей A2DP и VDP;
• HCRP (Hard Copy Cable Replacement Profile) - задействуется в качестве альтернативы кабельному соединению между ПК (или иным устройством) и принтером. В отличие от профиля BPP, требуется установка специфического драйвера для используемой модели принтера;
• HFP (Hands-Free Profile) - обеспечивает подключение автомобильных устройств hands-free к мобильному телефону для голосовой связи;
• HID (Human Interface Device Profile) - описывает протоколы и способы подключения беспроводных устройств ввода (мышей, клавиатур, джойстиков, пультов ДУ и пр.) к ПК. Профиль HID поддерживается в ряде моделей мобильных телефонов и КПК, что позволяет применять их в качестве беспроводных пультов для управления графическим интерфейсом ОС или отдельными приложениями на ПК;
• HSP (Headset Profile) - позволяет подключить беспроводную гарнитуру к мобильному телефону или иному устройству. Помимо передачи звукового потока обеспечивается работа таких функций, как набор номера, ответ на входящий звонок, завершение вызова и регулировка громкости;
• OPP (Object Push Profile) - базовый профиль для пересылки объектов (изображений, визитных карточек и т.д.). Например, можно передать список контактов с одного мобильного телефона на другой или фотографию со смартфона на ПК. В отличие от FTP, профиль OPP не обеспечивает доступ к файловой системе подключенного устройства;
• PAN (Personal Area Networking Profile) - позволяет объединить два или насколько устройств в локальную сеть. Таким способом можно подключить несколько ПК к одному, имеющему доступ в Интернет. Кроме того, данный профиль обеспечивает удаленный доступ к ПК, выполняющему функции ведущего устройства;
• SYNC (Synchronization Profile) - используется в связке с базовым профилем GOEP и осуществляет синхронизацию персональных данных (ежедневника, списка контактов и пр.) между двумя устройствами (например, настольным ПК и мобильным телефоном);
• VDP (Video Distribution Profile) - передает видеопоток с одного устройства на другое.