Питання і відповіді по Bluetooth

Прикметник «нова» до технології Bluetooth можливо віднести з великою натяжкою. Цього року концепції Bluetooth виповнюється вісім років. По мірках мережевих технологій, вік вельми поважний. Технологія Bluetooth стала результатом сумісних розробок найбільших компаній телекомунікаційної і комп'ютерної індустрії: 3com, Ericsson, Intel, IBM, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia і Toshiba. Пізніше до них приєдналися близько двох тисяч інших виробників зі всіх частин світу і з різних сфер бізнесу, що зробило Bluetooth самим бистроразвівающимся промисловим стандартом. Вже до 2002 року технологія Bluetooth була вбудована в сотні мільйонів електронних пристроїв. 2002 і 2003 роки, швидше за все, стануть «зоряними» для Bluetooth. Найвірогідніше, технологія застосовуватиметься практично у всіх галузях народного господарства.

Що таке Bluetooth?

У глобальному сенсі Bluetooth — це технологія безпровідної передачі даних для будь-яких пристроїв з її підтримкою: мобільних телефонів, КПК, ноутбуків, настільних комп'ютерів, принтерів, цифрових пристроїв і навіть побутової техніки. Матеріальне втілення Bluetooth — це маленький чіп, що є високочастотним приймачем малого радіусу дії, що працює в діапазоні частот ISM (Industrial, Scientific and Medical) 2.4465-2.4835 Ггц. Діапазон розрахований на роботу медичних приладів, побутової техніки, безпровідних телефонів, безпровідних локальних мереж стандарту IEEE. Для його використання не потрібна ліцензія.

Як працює Bluetooth?

Bluetooth працює як багатоточковий радіоканал, керований багаторівневим протоколом, подібно до стільникового зв'язку GSM. Bluetooth здатний «обходити» перешкоди (стіни зокрема), пристрої, що тому сполучаються, можуть знаходитися поза зоною прямої видимості. З'єднання може відбуватися не тільки за принципом крапка — крапка (два пристрої), але і за принципом крапка — декілька крапок (один пристрій працюєте декількома іншими). Окрім наявності Bluetooth-чипа в різних пристроях, для роботи системи необхідне певне програмне забезпечення. Технологія використовує невеликі приймачі малого радіусу дії, або безпосередньо вбудовані в пристрій, або що підключаються через вільний порт або слот розширення (USB, CF. Sd/mmc, MS. PCMCIA). Технологія використовує FHSS -ськачкообразную перебудову частоти (1600 стрибків в секунду) з розширенням спектру. При роботі передавач переходить з однієї робочої частоти на іншу по псевдовипадковому алгоритму, для того, щоб уникнути конфліктів з іншими пристроями. Для повнодуплексної передачі використовується дуплексний режим з тимчасовим розділенням (TDD). Підтримується ізохронна і асинхронна передача даних, і забезпечується проста інтеграція з Tcp/ip. Тимчасові інтервали (Time Slots) розгортаються для синхронних пакетів, кожен з яких передається на своїй частоті радіосигналу. Кожен пристрій має унікальна 48-бітова мережева адреса, сумісна з форматом стандарту локальних мереж IEEE 802.11х.

Чи можливий частотний конфлікт Bluetooth-устройств з іншими, що використовують безпровідний радіозв'язок?

Частотний діапазон роботи Bluetooth збігаємося з робочим діапазоном більшості сучасних безпровідних систем в промисловості, наукових і медичних установах, побуті. У разі виникнення так званого «частотного конфлікту», між Bluetooth і іншими безпровідними системами даного діапазону можуть виникнути серйозні перешкоди. Для вирішення цієї проблеми був реалізований стрибкоподібний принцип роботи Bluetooth. To є, під час його роботи постійно відбувається перебудова частоти радіопередавача з однією на іншу (1600 стрибків в секунду). Це дозволяє звільнити потрібні іншим пристроям частоти і уникнути конфліктів.

Чому багато хто називає Bluetooth «синім зубом»?

Річ у тому, що буквальний переклад Bluetooth з англійського — це «синій зуб». Проте назва технології виникла не випадково, і придумав його зовсім не дантист. Насправді воно нерозривно пов'язане з історією. Давним-давно Blue-tooth'oм називали данського християнського короля, що жив в 900-х роках і правив за часів набігів вікінгів на Західну Европу. Король Гаральд Синій Зуб (Harald Bluetooth) увійшов до історії як збирач скандінавських земель. Зокрема, йому приписується об'єднання Данії і Норвегії. Мабуть, обізнані в історичних питаннях винахідники технології Bluetooth вирішили, що по аналогії з історією короля-об'єднувача земель вона покликана об'єднати мир мобільної електроніки.

Які бувають Bluetooth-устройства?

На сьогоднішній день Bluetooth-устройства бувають наступними: безпровідні гарнітури (wireless handsfree або headset), стільникові телефони, КПК, адаптери і модулі Bluetooth, принтери, автомобільні системи контролю, авторучки розпізнавання рукописних символів, побутова техніка. Надалі їх число і різновиди будуть нестримно рости.

Як можна використовувати Bluetooth?

Вже сьогодні можливо привести масу прикладів вдалого використання Bluetooth. На сьогоднішній день найбільш поширений приклад — це передача різного роду даних між пристроями на невеликій відстані. Наприклад, все та ж телефонна розмова через безпровідною навушник або вихід в Internet з мобільного комп'ютера без використання яких-небудь кабельних з'єднань. В цьому випадку телефон виконує функцію видаленого телефонного апарату або модему, який може лежати, скажімо, в кишені піджака або валізі, не займаючи руки користувача. Або точка доступу до корпоративної мережі в офісі може знаходитися поза зоною видимості в іншій кімнаті, але устаткування при цьому в змозі забезпечити роботу з видаленими даними точно також, якби його комп'ютер користувача був підключений до локальної мережі через кабель.

На якій відстані може здійснюватися Bluetooth-соединение?

Спочатку технологія замислювалася для досить вузького застосування в комунікаційному устаткуванні і припускала можливість зв'язку на відстані до 10 метрів. Сьогодні деякі фірми вже пропонують мікросхеми Bluetooth, здатні підтримувати зв'язок на відстані до 100 метрів. Оскільки радіотехнологія Bluetooth «не боїться» перешкод, пристрої, що тому сполучаються, можуть знаходитися поза зоною прямої видимості. З'єднання відбувається автоматично, як тільки Bluetooth-устройства виявляються в межах досяжності, причому не тільки з одним пристроєм, але і відразу з декількома (якщо вони знаходяться в зоні досяжності).

Яке енергоспоживання і швидкість передачі даних через Blutooth-соединение?

За встановленим стандартом енергоспоживання пристроїв Bluetooth не повинне перевищувати 10 мвт (0.1 Вт). Швидкість передачі даних, що передбачається стандартом, складає близько 720 Кбіт/сек в асиметричному режимі і 420 Кбіт/сек в повнодуплексному режимі. Забезпечується передача трьох голосових каналів, але не відеосигналу.

Чи можливий захист даних, передаваних за допомогою Bluetooth, і як вона працює?

Так. По-перше, для зв'язку будь-яких пристроїв з підтримкою Bluetooth необхідна стандартна процедура ідентифікації. Кожен пристрій має унікальна 48-бітова мережева адреса, сумісна з форматом стандарту локальних мереж IEEE 802.11х. По цих адресах пристрої ідентифікують один одного. Для доступу з будь-якого пристрою Bluetooth до іншого, активному і такому, що знаходиться в зоні досяжності, необхідна двостороння перевірка пароля. Тільки після цього може бути здійснене взаємодія. По-друге, завдяки програмному забезпеченню може бути реалізоване шифрування даних, передаваних між будь-якими пристроями, що підтримують сумісний алгоритм.

Хто може діставати доступ до мого Bluetooth-устройству під час активності функції безпровідного зв'язку?

Все залежить від режиму роботи вашого пристрою. Як правило, програмне забезпечення Bluetooth-устройств має широкий набір налаштувань, який дозволяє легко змінювати його поведінку по відношенню до партнерів по зв'язку. Ви маєте можливість включать/отключать видимість вашого пристрою для інших користувачів. Наприклад, створивши список періодично використовуваних вами пристроїв, можливо зробити так, щоб ваш апарат був недоступний для будь-яких інших. В цьому випадку всі спроби доступу до вашого пристрою з боку «чужаків» блокуватимуться, оскільки їх немає в заздалегідь сформованому списку партнерів по зв'язку. Налаштування взаємодії Bluetooth-устройств вимагає деякого досвіду і розуміння їх схеми взаємодії. Щоб уникнути несанкціонованого доступу до даних вашого пристрою, потрібно виконати всі необхідні установки за умовами взаємодії з мережевим оточенням.

Як набудувати Bluetooth пристрою на взаємодію? Що таке «спаровування» Bluetooth-устройств?

Спочатку Bluetooth активується як мінімум на двох пристроях, які необхідно змусити працювати разом. Вони мають бути розташовані в зоні досяжності один від одного (для мобільних пристроїв 8-10 м).
Потім на одному з них виконується пошук доступних пристроїв, і формується список оточення. Кожен пристрій Bluetooth має своя унікальна 48-бітова мережева адреса, подібно до МАС-адресу мережевого адаптера в звичайному ПК, по якому відбувається ідентифікація пристроїв.
Далі здійснюється сам процес ідентифікації. Припустимо, що при пошуку і мережевому оточенні знайдена мережева адреса якогось мобільного телефону. Він заноситься в пам'ять шукаючого пристрою. Потім ви вирішуєте «спарити» обидва пристрої для взаємодії і активуєте відповідний запис про стільниковий телефон на шукаючому пристрої. В результаті цього ваш апарат намагається звернутися до мобільного телефону і передає йому свою унікальну мережеву адресу. Той, у свою чергу, заносить цю адресу в свій список мережевого оточення, але перш ніж буде відкритий доступ до його ресурсів, телефон запитає цифровий пароль. Після його введення на телефоні, аналогічний запит з'явиться на пристрої, який запитав сеанс зв'язку. У випадку, якщо паролі збіжаться на обох пристроях, взаємодія буде встановлена. Другий і третій етапи називаються процесом «спаровування» Bluetooih-устройств.

У мене при зв'язку двох пристроїв з підтримкою Bluetooth постійно запрошується пароль. Чи не можна автоматизувати процес їх ідентифікації?

Можна. Програмне забезпечення Bluetooth-устройств має широкий набір налаштувань, який регулює їх взаємодію з партнерами по зв'язку. Налаштувань досить багато, і вони можуть відрізнятися від пристрою до пристрою. Серед загальних функцій зазвичай присутня можливість автоматичної ідентифікації пристроїв після того, як вони були «спарені». В цьому випадку ніякі паролі повторно запрошуватися не будуть, оскільки необхідна інформація для перевірки достовірності зберігається в пам'яті пристроїв після первинної ідентифікації.

Я виконав всі налаштування для роботи Bluetooth, але пристрої не можуть встановити зв'язок. Як можна вирішити цю проблему?

Перевірте, чи активована функція Bluetooth на другому пристрої, з яким ви здійснюєте з'єднання.
Переконаєтеся, що пристрої знаходяться в зоні досяжності один від одного (для мобільних пристроїв це відстань в 8-10 метрів, яка при виснаженні батарей може декілька зменшуватися). Ще раз уважно перевірте всі налаштування. У випадку, якщо на одному з пристроїв встановлена функція шифрування даних, друге винне теж його підтримувати.
Якщо включена функція автоматичного збереження паролів, відключите її на обох пристроях, проведіть процес ідентифікації наново.
Видалите стару інформацію із списку про партнерів для зв'язку, проведіть повторний пошук активного устаткування і знову здійсните «спаровування» потрібних пристроїв.
Перевірте доступність програмних оновлень на web-сайтах розробників використовуваних пристроїв. Поки програмне забезпечення часто викликає проблеми несумісності деяких функцій на пристроях від різних виробників.

Хто виготовляє Bluetooth-чипы?

Розробкою Bluetooth-устройств може займатися будь-яка компанія. Bluetooth-начинка розробляється безпосередньо самим виробником устаткування або купується у інших фірм. Компанія Ericsson першою створила апарат, Bluetooth, що реально працює з технологією. На початку 1998 року відразу декілька гігантів комп'ютерного і телекомунікаційного ринку, такі як Ericsson, 3com, Nokia, Intel. IBM, Toshiba, об'єдналися з метою створення технології безпровідного з'єднання між мобільними пристроями і периферійною технікою. Незабаром після цього була представлена спеціальна робоча група SIG (Special Interest Group). Дуже швидко до неї приєдналися такі компанії як Motorola, Dell, Compaq, Xircom і багато інших. Був створений форум Bluetooth, в який входить близько двох тисяч компаній (http://www.bluetooth.com/). Масовий вихід технології на відкритий ринок вже почався, і ми можемо своїми очима переконатися в цьому самі. Технологію Bluetooth не дарма називають однією з найперспективніших і таких, що швидко розвиваються, бо вона зручна, проста в застосуванні і відносно дешева.

Чи варто чекати інтеграції технології Bluetooth з персональними комп'ютерами?

Так, безумовно. Останнім часом технології Bluetooth приділяється все більше уваги, і це повинно сприяти її впровадженню в самі різні пристрої. Поки ціна пристроїв Bluetooth досить висока, і багато розробників не поспішають з її впровадженням, що уповільнює масове розповсюдження технології. На сьогоднішній день про підтримку Bluetooth заявила навіть корпорація Microsoft, яка обешаєт скоро випустити необхідні програмні оновлення для роботи подібних пристроїв під Windows XP. Деякі фірми вже передбачають можливість установки внутрішніх модулів Bluetooth при покупці, наприклад, ноутбуків.

Чи є конкуренти у Bluetooth?

На стадії початкового розвитку «синій зуб» не розглядався як конкурент для таких технологій як IEEE 802.11а, IEEE 802.11b і HOMERF. Він так само, як вони, працює в діапазоні 2,44 Ггц, проте цей проект був орієнтований на формальніші специфікації, менш глобальний і вужчий по своєму призначенню. Швидше, головним конкурентом Bluetooth на першому етапі розвитку був IRDA — на сьогоднішній день найбільш широко поширена технологія безпровідного з'єднання комп'ютерів і зовнішніх пристроїв. Вона перетворить інформацію в інфрачервоне випромінювання і передає від одного пристрою до іншого. Проте разом з перевагами ІК-СВЯЗЬ володіє істотними недоліками: робота за принципом крапка-крапка (тільки два пристрої одночасні), устаткування повинне знаходитися в зоні прямої видимості, дальність дії інфрачервоних приймачів звичайні не більше декількох метрів. A Bluetooth діє як багатоточковий радіоканал (декілька пристроїв одночасні), для повноцінного зв'язку всіх компонентів йому зовсім не обов'язково, щоб вони знаходилися дуже близько (до 8-10 м і більш), між ними можуть бути фізичні перешкоди.
Нове, особливо «далекобійне» устаткування Bluetooth тепер розглядається і як конкурент IEEE 802.11х, HOMERF, тобто, як технологія для побудови локальних мереж. Завдяки тому, що одними з найважливіших параметрів «синього зуба» повинні були стати низька вартість пристроїв зв'язку, а також мініатюрність чіпів, технологія стає все більш привабливою для самих різних способів застосування. У недалекому майбутньому Bluetooth може стати стандартом де-факто для безпровідних комунікацій, витіснивши інші, дорожчі і менш мобільніші стандарти. Найбільш істотну конкуренцію Bluetooth складуть специфікації безпровідних локальних мереж IEEE 802.11х.

Скільки коштує виробництво Bluetooth і коли технологія буде доступна рядовому користувачеві?

Аналітики вважають, що оптимальна ціна комплекту компонентів для підтримки Bluetooth: процесора, радіопередавача, антени і флэш-памяти — складає $5. В даний час виробникам різного устаткування вбудовування цих елементів обходиться в $10-15, а це істотна різниця. Для порівняння ІК-ПОРТ обходиться компаніям всього лише в $1 за комплект. Виходить, що як тільки обсяги виробництва Bluetooth компонентів зростуть, і ціни на них знизяться, технологія стане надпопулярною. Вирішенням проблеми може стати комплексний варіант пристрою Bluetooth на одному чіпі, який дозволить значно понизити його вартість, що вже упроваджують деякі виробники Bluetooth-компонентов.

Які перспективи розвитку технології?

Вони у Bluetooth величезні. Очікується, що ця технологія буде сумісна з дуже багатьма протоколами і системами. Низька вартість, високий ступінь захисту, зручність і простота у використанні — дуже вагомі переваги стандарту. Використання частоти 2,4 Ггц не вимагає ліцензування, та і розповсюдження інших ліцензій на роботу з Bluetooth проводиться за символічну плату. Окрім загальнодоступності, дана технологія обіцяє стати і загальноприйнятою, оскільки найближчим часом світова промислова спільнота прийме технологію як глобальний стандарт. Така єдність викликана тим, що набагато простіше і дешевше забезпечувати всі пристрої стандартними чіпами, ніж розробляти комп'ютери під разниє інтерфейсні карти. Дешевизна мережевих адаптерів дозволить їх вбудовувати буквально у всі засоби зв'язку, побутові прилади, комп'ютери і іншу оргтехніку.
Зручності для користувачів, яких обіцяє впровадження технології, украй принадні і напевно матимуть величезну популярність. Скажімо, коли ви приходите в офіс, ваш кишеньковий комп'ютер тут же автоматично синхронізується з настільним ПК, передаються нові контакти на ваш мобільний телефон. Технологія дозволить об'єднувати будь-які електронні пристрої, аж до холодильників, пральних машин, мікрохвильових печей і дверних замків. Тільки уявіть, як ваш холодильник передає на ваш мобільний телефон інформацію про те, що в нім закінчилися певні види продуктів, а той, у свою чергу, поповнює список необхідних покупок на вашому КПК.
Аналітики Cahners ln-stat Group в квітні опублікували нову доповідь, в якій сказано, що до 2005 року кількість електронних пристроїв, що підтримують технологію Bluetooth, наблизиться до мільярда (955 млн.). Передбачається, що середній щорічний показник зростання ринку Bluetooth за п'ять років складе 360%. Аналітики вважають, що саме «синій зуб» стане тим сигналом, який сколихне напівпровідникову індустрію і виведе її з кризи, в якій вона зараз знаходиться.