За последнее время количество пользователей мобильных гаджетов значительно увеличилось, а это значит, что большое количество различных технических моментов остаются для начинающих юзеров тёмными лошадками. Одним из таких нюансов и являются Bluetooth-версии.

Вопреки тому, что совместимость bluetooth-версий находится на достаточно высоком уровне, всё-таки иногда случаются ситуации, при которых становится невозможно совершить сопряжение двух устройств. И дело здесь именно в протоколах, а не в профилях. И чтобы обосновать вышеупомянутую невозможность, сперва требуется разобраться, в чём разница между двумя этими понятиями.

Протокол – это набор инструкций, посредством которого и осуществляется передача различной информации. Именно он задаёт порядок, рабочую частоту и длительность работы той или иной составляющей. А профилями называются дополнительные надстройки, которые позволяют оперировать информацией определённого типа. Например, A2DP – это профиль, позволяющий bluetooth-модулю работать со стереозвуком, где при сопряжении происходит также и согласование кодеков, которые будут использоваться.

Если посмотреть в глобальном плане, то версия протоколов имеет большее значение, чем значимость профиля. В случае если оба устройства имеют одинаковую версию протокола, то им будут доступны все стандартные функции и возможности, которые поддерживает модуль. А вот с профилями всё обстоит иначе. Так как они добавляются опционально, чтобы они использовались и работали, потребуется их наличие в обоих гаджетах. Если же лишь один bluetooth -модуль будет поддерживать необходимый профиль, при передаче данных он задействован не будет.

Многих пользователей интересует вопрос, как узнать версию bluetooth. Сделать это можно несколькими способами, но самый простой – прочесть в спецификации устройства. Но куда важнее понимать, что скрывается за этими цифрами.

Как узнать версию Bluetooth: Видео

Технические данные различных протоколов

Это описание будет содержать далеко не самый полный перечень версий протоколов, а лишь наиболее значимые для всей технологии в целом. И начать, разумеется, стоит с самой первой, которая была создана без пары лет почти два десятилетия назад – в 1998 году, партнёрской группой SIG или Special Interested Group. Первичная же разработка была учреждена тогда ещё шведской фирмой Ericsson за 4 года до выхода на рынок. В результате успешного исследования был создан достойный аналог проводным технологиям и назвали его в честь датского короля северян-викингов Харальда Первого Синезубого.

Первая версия имела просто ошеломляющую совместимость между устройствами различных изготовителей. Скорость была крошечной, а радиус действия явно не соответствовал установленному стандарту. Если бы не оперативные попытки доработать технологию, вся задумка могла кануть в Лету. И профессиональные качества работников не подвели, ибо вскоре вышла сперва версия 1.1, а затем и 1.2, которая стала вершиной эволюции модулей первого поколения. Общую совместимость подтянули до достаточно высокого уровня, радиус действия задавался честными десятью метрами, скорость передачи сделали просто заоблачной – 721 Кбит/сек, разумеется, теоретически.

Версия 2.1

Второе поколение произвело революцию, но именно версия 2.1 стала той путеводной звездой, которая используется и поныне. Очень многие устройства начального и среднего класса используют именно эту вариацию bluetooth-модуля. Главный упор был сделан на скорость, а решением стала надстройка EDR. Именно благодаря ей стало возможным осуществлять передачу на скоростях, близких к 3 Мбит/с, а уровень энергопотребления был снижен в пять раз. Разумеется, появились различные профили и надстройки, вплоть до возможности осуществлять раздачу доступа к сети.

Третья версия

Высокоскоростная спецификация 3.0 имела много общего с Wi-Fi, но не имела с ней прямой совместимости, а использование SLI-технологии, по которой два bluetooth -модуля соединялись в одну систему, позволило увеличить скорость передачи до 24 Мбит/сек. Причём при перемещении больших файлов использовался более высокоскоростной, но и энергозатратный протокол, а для небольших файлов – весьма экономичный.

Едва ли какой-либо технологии предрекали кончину чаще, чем Bluetooth. При этом невозможно не признать идею беспроводной связи довольно успешной: версия Bluetooth 1.0 появилась на рынке более 15 лет назад, и никогда еще Bluetooth не использовался в таком количестве устройств, как сейчас. Все благодаря версии Bluetooth 4.0 , которая теперь уже, впрочем, кажется довольно медленной.

Обновление до 4.1

Каждый год продается один миллиард Bluetooth-устройств. Но гаджетов с Bluetooth 4.1 по-прежнему немного. На данный момент проанонсирован умный браслет Huawei TalkBand B1. Многие современные чипсеты, такие, как в смартфоне OnePlus, тоже будут усовершенствованы до 4.1.

На смену приходит Bluetooth Low Energy (или Bluetooth Smart) - версия, экономящая заряд аккумулятора. При этом радиус действия ограничен 10 м, а скорость передачи данных - 1 Мбит/с, но при передаче потребляется не более 10 мА.

И вот наступает следующий этап: организация Special Interest Group Bluetooth, в которую входят более 8000 компаний, готовит спецификацию версии. Безусловно, не стоит ожидать никаких революционных изменений, однако пользователей мобильных устройств ожидают некоторые важные нововведения. CHIP решил выяснить некоторые технические моменты.

Большая часть нововведений Bluetooth 4.1 относится к защите от помех. Сейчас Bluetooth является стандартным компонентом смартфонов и планшетов; вскоре в эти устройства начнут внедряться и LTE-модули.

К сожалению, Bluetooth использует нелицензируемый частотный диапазон 2,45 ГГц (наряду с 2,6 ГГц), а также диапазон LTE в России и в других странах. Это может привести к взаимным помехам (см. диаграмму). Проблема заключается в том, что пользователь никак не может повлиять на сигнал LTE.

От разработчиков Bluetooth требовались определенные действия, чтобы избежать помех. И именно это было сделано в новой версии.

Для минимизации помех в Bluetooth 4.1 будет встроен фильтр диапазона LTE. Если передатчик LTE создает помехи для передаваемых по Bluetooth данных, Bluetooth 4.1 моментально на это отреагирует

Отправка и получение данных LTE-модулем мешают работе Bluetooth. В версии 4.0 потери доходили до 75% пакетов. Bluetooth версии 4.1 не так чувствителен к помехам от LTE. Фильтр шума защищает радиомодуль. В сложных случаях автоматически переключается канал.

Так называемая система адаптивного переключения Bluetooth 4.1 будет искать другой канал, где меньше помех, передавая и принимая данные на другой частоте. Если для Bluetooth 4.0 LTE создает помехи в 75% случаев, с Bluetooth 4.1 этот показатель снижается до 25%.

Прием и передача данных без помех

Сейчас особенно популярны устройства с Bluetooth Low Energy. Специально для этого режима экономии энергии в версии 4.1 имеется новый способ передачи данных, который продлевает работу аккумулятора.

Наученные горьким опытом пользователи Bluetooth знают о проблеме разобщенных соединений. Зачастую случалось так, что если пользователь уходил в другую комнату, соединение прерывалось. После этого приходилось настраивать соединение вручную.

Меньше отключений с новым Bluetooth

Если два Bluetooth-устройства выйдут из зоны досягаемости, связь прервется. С Bluetooth 4.0 для автоматического соединения устройства должны вернуться в зону доступа в течение 30 с. В версии 4.1 это время увеличивается до трех минут.

С Bluetooth 4.1 производители могут установить фиксированные интервалы, чтобы пользователь мог не настраивать каждый раз новое соединение после отключения. Bluetooth 4.1 может работать при прерванном соединении до трех минут - ранее этот показатель составлял не более 30 с.

То, что для использования Bluetooth не обязательно подключаться к компьютеру, демонстрирует нововведение, разработанное специально для 3D-очков, работающих совместно с телевизором. Как правило, это требовало соединения с несколькими устройствами сразу, поэтому изображение на телевизорах часто отставало. Теперь все должно работать лучше.

Бесконтактный Slave Broadcast в Bluetooth 4.1 – это вторая новая функция, от которой выиграют фанаты трехмерного кино. Bluetooth-соединение осуществляется только в одном направлении, телевизор в фиксированные интервалы посылает данные, 3D-очки принимают данные, но не посылают никаких ответных соединений телевизору.

Гибкие соединения с Bluetooth 4.1

Архитектура соединений Bluetooth 4.1 функционирует в соответствии с принципом Master-Slave. Одно устройство при этом действует как ведущее (Master), а второе - как ведомое (Slave). Все устройства могут работать как в качестве ведущих, так и в качестве ведомых.

Таким образом, данные фитнес-браслета или пульсомера теперь можно передавать непосредственно в смартфон, который затем произведет их анализ. Ранее прямое взаимодействие фитнес-браслета и смартфона было невозможным.

Два преимущества обновления Bluetooth: во-первых, не нужно беспокоиться о совместимости. Bluetooth 4.0 и Bluetooth 4.1 абсолютно совместимы. Новый чип для Bluetooth 4.1 тоже не нужен. Bluetooth 4.1 будет доступен при помощи обновления прошивки Bluetooth 4.0.

Эксперты также прогнозируют, что Bluetooth 4.1 будет поддерживать IPv6. Сейчас этого нет. Поскольку новая версия Bluetooth полностью поддерживает IPv6, всем устройствам Bluetooth будет присвоен IP-адрес, и к ним будет открыт доступ через Интернет. Так что можно говорить о том, что революция Bluetooth уже началась.

Bluetooth в сравнении

Bluetooth существует уже 15 лет, а новые версии выходят каждые два года. В версии 4.0 появился профиль с низким потреблением энергии. Поскольку предшественники его не имеют, в протоколах 4.0 и 4.1 не предусмотрена обратная совместимость. В 4.1 планируется работа по протоколу IPv6.

		Bluetooth 4.0	Bluetooth 3.0	Bluetooth 2.x	Bluetooth 1.x
Базовая скорость	1 Мбит/c	1 Мбит/с	1 Мбит/с	1 Мбит/с	1 Мбит/с
Повышенная скорость передачи данных (EDR)	3 Мбит/c	3 Мбит/с	3 Мбит/с	3 Мбит/с	нет
High Speed	54 Мбит/c	54 Мбит/с	54 Мбит/с	нет	нет
Дальность (макс./мин. мощность)	100 м/10 м	100 м/10 м	100 м/нет	100 м/нет	100 м/нет
Режим низкого энергопотребления	да	да	нет	нет	нет
Двойной профиль (одновременная роль в качестве Slave и Master)	да	нет	нет	нет	нет
Поддержка IPv6	готовится	нет	нет	нет	нет
Сопряжение с NFC	да	да	да	да	нет
128-битное шифрование AES	да	да	нет	нет	нет

Фотографии в статье: компании-производители

Необходимость установить блютуз адаптер для компьютера возникает когда нужно быстро переместить информацию между различными устройствами . Например, между стационарным ПК и.

Содержание:

Принцип действия и настройка блютуз адаптера для ПК

Внешний вид большинства адаптеров, предназначенных для подключения к компьютеру или ноутбуку (на которых тоже нечасто встречается поддержка блютуз), напоминает небольшую. Некоторые имеют ещё меньший размер.

А для усиления сигнала на этих устройствах может быть установлена небольшая антенна, добавляющая 2–5 дБи. Встроенные блютуз адаптеры представляют собой платы, подключающиеся внутри ПК (как правило, к разъёму PCI) и иногда обеспечивающие беспроводное соединение ещё и с помощью технологии.

Рис. 2. Ручная установка драйверов на адаптер, не определившийся автоматически.

Технология BlueTooth основана на радиосвязи и позволяет соединить два устройства друг с другом практически незаметно для пользователя. Преимуществом использования адаптера можно назвать:

К недостаткам прибора относят сравнительно небольшую, по сравнению с беспроводным соединением Wi-Fi , скорость. Кроме того, большинство моделей передаёт данные на небольшое расстояние. Хотя при покупке адаптера с усилителем можно увеличить дистанцию до нескольких десятков метров – результат, впечатляющий даже для.

Классификация устройств

Адаптеры блютуз, в первую очередь, классифицируются по диапазону действия:

• старые модели, 4-го класса, способны соединять два устройства, расстояние между которыми не превышает 2–5 метров;
• устройства 3-го класса обеспечивают соединения на дистанции от 5 до 10 м;

Рис. 3. Стандартные модули Bluetooth 2-го класса с расстоянием до 10 м.

• 2-й класс адаптеров позволяет подключаться, если расстояние между компьютером и другим гаджетом не превышает 50 м;
• первый класс, которым оснащаются принтеры, модемы и базовые станции , даёт возможность передать данные в радиусе 100 м от адаптера.

Использование антенн, усиливающих сигнал, повышает расстояние. При этом устройства одного класса по-разному обеспечивают соединение в различных условиях. Так как и диапазон, и устойчивость соединения зависят не только от характеристик адаптера, но и от конфигурации помещений, и от материала ограждающих конструкций.

Возможности блютуз адаптера

Использовать USB-адаптеры Bluetooth можно в таких ситуациях:

• для передачи информации с мобильного устройства на компьютер или наоборот. Особенно полезным оказывается такая возможность при отсутствии для соединения устройств и при невозможности использовать для этого Wi-Fi (технологии, которая не поддерживается на старых телефонах);
• для беспроводного соединения двух находящихся в пределах диапазона действия блютуз адаптера компьютеров;
• для подключения к компьютеру, цифровой камеры, и других устройств.

В большинстве случаев использование технологии Bluetooth вместо Wi-Fi или кабеля увеличивает расстояние, на котором могут находиться подключаемые устройства. Например, соединить два компьютера таким способом можно, даже если они находятся в соседних комнатах и даже квартирах.

А при необходимости передачи данных с мобильного телефона старой модели (с особым форматом шнура для подключения, как у моделей или Sony Ericsson) такой способ может оказаться единственным доступным вариантом. Альтернативой является только покупка специального шнура, стоимость выше, чем у адаптера.

Рис. 4. Кабель для соединения телефонов Сони Эрикссон с ПК.

• проверить наличие соответствующего символа на клавиатуре;

Рис. 5. Клавиши, позволяющие включить модуль блютуз на ноутбуке.

• Открыть диспетчер устройств и проверить наличие модуля. Это же вариант подходит и для стационарного персонального компьютера , хотя обычно их владельцы и так знают об установленных платах и адаптерах.

После подтверждения необходимости в покупке устройства переходят к его выбору, ориентируясь на три основных параметра. Первый – это поддерживаемый адаптером протокол. Второй – диапазон действия устройства. И, наконец, третий – цена, обусловленная и классом, и производителем, и защищённостью от внешних воздействий.

Выбор протокола устройства

Наличие в продаже нескольких поколений блютуз-адаптеров усложняет выбор подходящей модели. Тем более что по информации на страницах интернет-магазинов сложно сориентироваться, какое устройство может считаться новым, а какое уже устарело.

Рис. 6. Одна из устаревших моделей адаптера, которую до сих пор можно встретить в продаже.

Стоит отметить, что от протокола адаптера зависит и скорость передачи данных, и устойчивость соединения, и цена. Последние версии, 4.1 и выше, не только позволяют подключать любые устройства без проблем с соединением, но и обеспечивают стабильную передачу данных без обрывов и сбоев, и даже расходуют меньше энергии.

Кроме того, при выходе из зоны действия адаптера и возвращении в неё соединение восстанавливается автоматически. А современные устройства могут поддерживать подключение одновременно нескольких гаджетов.

Выбор диапазона

При выборе адаптера одним из главных факторов является диапазон его действия. С учётом того, что увеличение диапазона пропорционально повышению цены устройства, необязательно покупать модель первого класса, стоимость которой заметно выше. Особенно, если речь идёт об использовании в домашних условиях, где расстояния между приборами редко превышают 10 метров.

Для дома и небольшого офиса подойдут адаптеры класса 2 или 3, как правило, не имеющие антенны, и находящиеся в ценовом диапазоне до 200–300 рублей. Для помещений большого размера желательно выбирать модели 1-го класса, поддерживающие протокол 4.0 и 4.1 – кроме диапазона больше 50 метров, они обеспечат ещё и скорость не меньше 3 Мбит/с. Их стоимость может достигать и 1000 рублей.

Модификации адаптеров со встроенными антеннами стоят ещё дороже. Чаще всего они обеспечивают одновременно два вида беспроводной связи – и Bluetooth, и Wi-Fi. Их стоимость может превышать 2000 руб., однако функциональность намного выше. С помощью такого оборудования информация будет гарантированно передана на любое устройство – и на ноутбук, и на смартфон, и на другой компьютер со встроенным адаптером и поддерживающие технологию беспроводной связи.

Рис. 7. Блютуз адаптеры с усиливающей сигнал антенной.

Другие особенности выбора

Кроме диапазона и протокола BlueTooth-адаптера, при выборе уделяют внимание таким характеристикам как:

• тип подключения компьютеру;
• производитель оборудования;
• функциональность;
• прочность;
• цена.

Ценовой диапазон важен для тех пользователей, для которых не имеет значения скорость передачи информации и диапазон. Для подключения устройств, находящихся в одном помещении, достаточно любого прибора, даже с протоколом 1.2 или 2.0. При постоянной передаче файлов большого размера и расстоянии, превышающем 10–15 метров желательно не экономить, а приобрести адаптер, поддерживающий технологию передачи Bluetooth 4.0 или 4.1.

Прочность имеет значение, если устройство постоянно переносится и устанавливается на разные компьютеры или ноутбуки. Для этих же ситуаций требуется приобретение гаджета, подключаемого к порту USB . Если прибор предназначен для использования только на одном компьютере, можно выбрать модель в виде встраиваемой внутрь платы. Тем более что такие адаптеры могут обеспечить ещё и.

Популярными производителями блютуз адаптеров являются компании 3Com, 4World, Tracer, Broadcom, Atheros и GSM-Support. А среди брендов, ассортимент которых представлен бюджетными моделями, стоит отметить марки Trust и StLab.

От производителя может зависеть и совместимость адаптеров – например, устройства от 3Com комплектуются собственными драйверами, не всегда определяющимися автоматически. Хотя большинство моделей других компаний не требует даже настройки.

Выбираем bluetooth адаптер для удобства совместного использования вашего ПК и цифровых устройств. Функциональные возможности bluetooth адаптера и его радиус действия.

Usb bluetooth адаптер является специальным устройством, поддерживающим протокол Bluetooth, которое позволяет выполнить соединение вашего компьютера, прежде не поддерживающего данной опции, со всяким устройством с наличием соответствующих настроек для осуществления его обнаружения.

Это устройство было разработано с целью обеспечения беспроводного подключения компьютеров друг к другу, но сейчас превратилось в более доступное и универсальное, благодаря уменьшению размеров.

Поэтому использовать его можно теперь и для связи компьютера со всяким устройством, поддерживающим такое новшество.

В настоящее время Bluetooth имеется в телефонах, ноутбуках, принтерах и даже фотоаппаратах. Это всё может принимать и передавать информацию на малом удалении от компьютера.

При условии, если вам, всё-таки, захотелось купить такой адаптер, единственное, что нужно решить - на каком расстоянии эту связь вы хотите осуществлять.

Сейчас данные устройства способны выполнять качественное соединение в пределах дистанции 10-100 м. Это прямо зависит от мощности передатчика, имеющегося в оснащении адаптера.

Возможны также модификации адаптеров, имеющих внешнюю антенну и прочие устройства, которые разрешают увеличить дальность приема устойчивого сигнала.Bluetooth адаптер подключают прямо к порту USB компьютера.

При помощи Bluetooth адаптера возможно осуществлять целый ряд манипуляций с сотовым телефоном - можно осуществлять обмен данными между вашими телефоном и компьютером, сделать доступными записи телефонной книги, а также выполнять отправку и получать SMS.

Bluetooth адаптер отличается тем, что разрешает передавать данные с намного большей скоростью, чем дата кабели и IrDA. Большинство современных телефонов оснащены Bluetooth. Поэтому вам нужно лишь установить в систему Bluetooth адаптер и выполнить настройку соединения.

При помощи Bluetooth адаптера телефон ваш сможет функционировать, как модем. Причем, передача информации будет выполняться по GPRS-протоколу. Радиус действия адаптеров Bluetooth способен колебаться в диапазоне 10-150 м.

Модели с большим радиусом приема стоят немного дороже. Bluetooth адаптеры способны гарантировать прием даже в тех условиях, когда имеются препятствия между соединяющимися устройствами.

Нужно заметить, что адаптеры Bluetooth применяют не только с целью объединения компьютера и цифрового устройства, но также и для установления соединения между парой компьютеров. Это соединение дает возможность обмениваться информацией и участвовать в множестве сетевых игр.

Учитывая снижение стоимости Bluetooth адаптеров , они превращаются в наиболее привлекательные аксессуары для организации беспроводного соединения.

Ещё более технологичен, разве что, лишь протокол Wi-Fi.

Читая описания характеристик мобильных телефонов , смартфонов, планшетов и прочих гаджетов, мы постоянно сталкиваемся с различными номерами версий Bluetooth – 2.1 + EDR, 3.0, 4.0. Чем же отличаются эти протоколы, и нужна ли нам самая последняя версия Bluetooth? Для начала, Bluetooth – это протокол обмена данными на небольших расстояниях. Если сравнивать его с Wi-Fi, то скорость его ниже, а радиус действия заметно меньше, но есть и плюсы – более низкое энергопотребление и более быстрое «спаривание» устройств.

Перейдем к номерам версий. Первая версия (1.0) этого протокола появилась на свет в далеком 1998 году, и на данный момент настолько устарела, что ни одно из современных устройств эту версию уже не использует.

Следующая версия с номером 1.2 еще вполне может встретиться в некоторых сегодняшних устройствах. Например, некоторые дешевые китайские гарнитуры вполне до сих пор могут работать с этой версией протокола. Скорость обмена протокола Bluetooth 1.2 может достигать 721 Кбит/с, уже присутствует возможность быстрого спаривания и есть поддержка анонимности устройств в сети. С помощью Bluetooth 1.2 можно передавать множество типов данных, таких как речь, файлы, сервисную информацию и т.д.

Серьезным изменением в протоколе Bluetooth стало появление технологии EDR – Enhanced Data Rate (улучшенная скорость передачи данных). Благодаря этой технологии скорость обмена возросла до 3 Мбит/с (теоретически, а на практике скорость составляет около 1.5-2 Мбит/с). Технология EDR присутствует в двух версиях Bluetooth – 2.0 и 2.1. Разница между этими версиями в различных технологиях энергосбережения. В версии 2.1 была добавлена энергосберегающая технология (Sniff Subrating) которая уменьшила энергопотребление в несколько раз. Кроме того была улучшена безопасность и скорость идентификации устройств, а также появилась возможность обновления ключа шифрования без разрыва соединения. Bluetooth 2.1 – это наиболее распространенная версия стандарта. С этой версией протокола совместимо большинство устройств на современном рынке – обычные телефоны, навигаторы, медиацентры, беспроводные мыши , гарнитуры и прочие подобные устройства как правило работают именно с версией 2.1 + EDR. Так что если вы сейчас смотрите диплом на сайте http://zachteno.ru/ и при этом пользуетесь беспроводной Bluetooth мышкой, то она скорее всего использует протокол версии 2.1 + EDR.

В 2009 году появился новый стандарт Bluetooth 3.0 в котором присутствует высокоскоростная (HS, High Speed) передача данных со скоростью до 24 Мбит/с. На практике, устройства с Bluetooth 3.0 + HS имеют на борту сразу два модулями – Bluetooth 2.1 + EDR (с обычной скоростью до 3 Мбит/с) и модулем, передающим данные по протоколу 802.11 (аналогичному Wi-Fi), который уже обеспечивает высокую скорость. При этом непосредственной совместимости с Wi-Fi нет, и для работы со стандартными Wi-Fi сетями устройству требуется отдельный модуль.

В 2010 году с появлением протокола Bluetooth 4.0 был ликвидирован основной недостаток технологии HS, а именно относительно высокое энергопотребление. На текущий момент все старшие смартфоны поддерживают именно эту версию протокола Bluetooth. Большинство свежих моделей планшетов и многие современные ультрабуки и ноутбуки также имеют на борту чип Bluetooth 4.0.

Таким образом, ориентироваться на конкретную версию Bluetooth следует только в тех случаях, когда какое-либо конкретное устройство может полностью реализовать свои функции только с определенным протоколом. Примером такого устройства могут служить некоторые «умные часы» работающие совместно со смартфоном и выводящие на экран различную информацию, полученную от смартфона. В остальном, большинство периферии, поддерживает версию Bluetooth 2.1 + EDR и более старшие версии протокола таким устройства не нужны. Если вам требуется высокоскоростная передача данных, то вместо поддержки Bluetooth 3.0 или 4.0 на своих устройствах, возможно стоит задуматься об использовании Wi-Fi , поскольку многие современные модели гаджетов поддерживают Wi-Fi Direct в котором скорость передачи заметно выше.

Едва ли какой-либо технологии предрекали кончину чаще, чем Bluetooth. При этом невозможно не признать идею беспроводной связи довольно успешной: версия Bluetooth 1.0 появилась на рынке более 15 лет назад, и никогда еще Bluetooth не использовался в таком количестве устройств, как сейчас. Все благодаря версии Bluetooth 4.0 , которая теперь уже, впрочем, кажется довольно медленной.

Обновление до 4.1

Каждый год продается один миллиард Bluetooth-устройств. Но гаджетов с Bluetooth 4.1 по-прежнему немного. На данный момент проанонсирован умный браслет Huawei TalkBand B1. Многие современные чипсеты, такие, как в смартфоне OnePlus, тоже будут усовершенствованы до 4.1.

На смену приходит Bluetooth Low Energy (или Bluetooth Smart) - версия, экономящая заряд аккумулятора. При этом радиус действия ограничен 10 м, а скорость передачи данных - 1 Мбит/с, но при передаче потребляется не более 10 мА.

И вот наступает следующий этап: организация Special Interest Group Bluetooth, в которую входят более 8000 компаний, готовит спецификацию версии . Безусловно, не стоит ожидать никаких революционных изменений, однако пользователей мобильных устройств ожидают некоторые важные нововведения. CHIP решил выяснить некоторые технические моменты.

Большая часть нововведений Bluetooth 4.1 относится к защите от помех. Сейчас Bluetooth является стандартным компонентом смартфонов и планшетов; вскоре в эти устройства начнут внедряться и LTE-модули.

К сожалению, Bluetooth использует нелицензируемый частотный диапазон 2,45 ГГц (наряду с 2,6 ГГц), а также диапазон LTE в России и в других странах. Это может привести к взаимным помехам (см. диаграмму). Проблема заключается в том, что пользователь никак не может повлиять на сигнал LTE.

От разработчиков Bluetooth требовались определенные действия, чтобы избежать помех. И именно это было сделано в новой версии.

Для минимизации помех в Bluetooth 4.1 будет встроен фильтр диапазона LTE. Если передатчик LTE создает помехи для передаваемых по Bluetooth данных, Bluetooth 4.1 моментально на это отреагирует

Отправка и получение данных LTE-модулем мешают работе Bluetooth. В версии 4.0 потери доходили до 75% пакетов. Bluetooth версии 4.1 не так чувствителен к помехам от LTE. Фильтр шума защищает радиомодуль. В сложных случаях автоматически переключается канал.

Так называемая система адаптивного переключения Bluetooth 4.1 будет искать другой канал, где меньше помех, передавая и принимая данные на другой частоте. Если для Bluetooth 4.0 LTE создает помехи в 75% случаев, с Bluetooth 4.1 этот показатель снижается до 25%.

Прием и передача данных без помех

Сейчас особенно популярны устройства с Bluetooth Low Energy. Специально для этого режима экономии энергии в версии 4.1 имеется новый способ передачи данных, который продлевает работу аккумулятора.

Наученные горьким опытом пользователи Bluetooth знают о проблеме разобщенных соединений. Зачастую случалось так, что если пользователь уходил в другую комнату, соединение прерывалось. После этого приходилось настраивать соединение вручную.

Меньше отключений с новым Bluetooth

Если два Bluetooth-устройства выйдут из зоны досягаемости, связь прервется. С Bluetooth 4.0 для автоматического соединения устройства должны вернуться в зону доступа в течение 30 с. В версии 4.1 это время увеличивается до трех минут.

С Bluetooth 4.1 производители могут установить фиксированные интервалы, чтобы пользователь мог не настраивать каждый раз новое соединение после отключения. Bluetooth 4.1 может работать при прерванном соединении до трех минут - ранее этот показатель составлял не более 30 с.

То, что для использования Bluetooth не обязательно подключаться к компьютеру, демонстрирует нововведение, разработанное специально для 3D-очков, работающих совместно с телевизором. Как правило, это требовало соединения с несколькими устройствами сразу, поэтому изображение на телевизорах часто отставало. Теперь все должно работать лучше.

Бесконтактный Slave Broadcast в Bluetooth 4.1 – это вторая новая функция, от которой выиграют фанаты трехмерного кино. Bluetooth-соединение осуществляется только в одном направлении, телевизор в фиксированные интервалы посылает данные, 3D-очки принимают данные, но не посылают никаких ответных соединений телевизору.

Гибкие соединения с Bluetooth 4.1

Архитектура соединений Bluetooth 4.1 функционирует в соответствии с принципом Master-Slave. Одно устройство при этом действует как ведущее (Master), а второе - как ведомое (Slave). Все устройства могут работать как в качестве ведущих, так и в качестве ведомых.

Таким образом, данные фитнес-браслета или пульсомера теперь можно передавать непосредственно в смартфон, который затем произведет их анализ. Ранее прямое взаимодействие фитнес-браслета и смартфона было невозможным.

Два преимущества обновления Bluetooth: во-первых, не нужно беспокоиться о совместимости. Bluetooth 4.0 и Bluetooth 4.1 абсолютно совместимы. Новый чип для Bluetooth 4.1 тоже не нужен. Bluetooth 4.1 будет доступен при помощи обновления прошивки Bluetooth 4.0.

Эксперты также прогнозируют, что Bluetooth 4.1 будет поддерживать IPv6. Сейчас этого нет. Поскольку новая версия Bluetooth полностью поддерживает IPv6, всем устройствам Bluetooth будет присвоен IP-адрес, и к ним будет открыт доступ через Интернет. Так что можно говорить о том, что революция Bluetooth уже началась.

Bluetooth в сравнении

Bluetooth существует уже 15 лет, а новые версии выходят каждые два года. В версии 4.0 появился профиль с низким потреблением энергии. Поскольку предшественники его не имеют, в протоколах 4.0 и 4.1 не предусмотрена обратная совместимость. В 4.1 планируется работа по протоколу IPv6.

		Bluetooth 4.0	Bluetooth 3.0	Bluetooth 2.x	Bluetooth 1.x
Базовая скорость	1 Мбит/c	1 Мбит/с	1 Мбит/с	1 Мбит/с	1 Мбит/с
Повышенная скорость передачи данных (EDR)	3 Мбит/c	3 Мбит/с	3 Мбит/с	3 Мбит/с	нет
High Speed	54 Мбит/c	54 Мбит/с	54 Мбит/с	нет	нет
Дальность (макс./мин. мощность)	100 м/10 м	100 м/10 м	100 м/нет	100 м/нет	100 м/нет
Режим низкого энергопотребления	да	да	нет	нет	нет
Двойной профиль (одновременная роль в качестве Slave и Master)	да	нет	нет	нет	нет
Поддержка IPv6	готовится	нет	нет	нет	нет
Сопряжение с NFC	да	да	да	да	нет
128-битное шифрование AES	да	да	нет	нет	нет

Фотографии в статье: компании-производители

Здравствуйте.

3 декабря 2014 года Bluetooth SIG официально анонсировала спецификацию bluetooth версии 4.2.
В пресс-релизе указаны 3 главных нововведения:

• увеличение скорости приема-передачи данных;
• возможность подключения к интернету;
• улучшение конфиденциальности и безопасности.

Главный тезис пресс-релиза: версия 4.2 - идеальна для интернета вещей (IoT).
В этой статье я хочу рассказать, как реализованы эти 3 пункта. Кому интересно добро пожаловать.

Все, что описано ниже, относится только к BLE, поехали…

1. Увеличение скорости приема-передачи пользовательских данных.

Самым главным недостатком у BLE была малая скорость передачи данных. Хотя с какой стороны посмотреть, ведь изначально BLE придумывали ради сохранения энергии источника, питающего устройство. А чтобы беречь энергию, надо с перерывами выходить на связь и передавать немного данных. Однако, все равно, весь интернет заполнен возмущениями о малой скорости и вопросами о возможности ее увеличения, а также увеличения размера передаваемых данных.

И вот с появлением версии 4.2, Bluetooth SIG заявил об увеличении скорости передачи в 2,5 раза и размера передаваемого пакета в 10 раз. Как же они этого добились?

Сражу скажу, что эти 2 цифры связаны друг с другом, а именно: скорость увеличилась потому, что увеличился размер передаваемого пакета.

Посмотрим на PDU (protocol data unit) канала данных:


Каждый PDU содержит 16-ти битный заголовок (header). Так вот, этот заголовок в версии 4.2 отличается от заголовка в версии 4.1.

Вот заголовок версии 4.1:

А вот заголовок версии 4.2:

Примечание: RFU (Reserved for Future Use) - поле, обозначенное этой аббревиатурой зарезервировано для будущего использования и заполняется нулями.

Как мы видим, последние 8 бит заголовка отличаются. Поле «Length» - это сумма длин полезных данных и поля MIC (Message Integrity Check), находящегося в PDU (если последнее включено).
Если в версии 4.1 поле «Length» имеет размер 5 бит, то в версии 4.2 это поле размером 8 бит.

Отсюда несложно вычислить, что поле «Length» в версии 4.1 может содержать значения в промежутке от 0 до 31, а в версии 4.2 в промежутке от 0 до 255. Если из максимальных значений вычесть длину поля MIC (4 октета), то получим, что полезных данных может быть 27 и 251 октет для версии 4.1 и 4.2 соответственно. На самом деле максимальное кол-во данных еще меньше, т.к. в полезной нагрузке находятся еще и служебные данные L2CAP (4 октета) и ATT (3 октета), но это мы рассматривать не будем.

Таким образом размер передаваемых пользовательских данных увеличился приблизительно в 10 раз. Что же касается скорости, которая, почему-то, увеличилась не в 10 раз, а всего в 2.5 раза, то тут нельзя говорить о пропорциональном увеличении, потому, что все упирается еще и в гарантированность доставки данных, ведь гарантировать доставку 200 байт немного сложнее чем 20-ти.

2. Возможность подключения к интернету.

Пожалуй, самое интересное нововведение, из-за которого Bluetooth SIG и объявила, что версия 4.2 делает интернет вещей (IoT) лучше именно благодаря этой возможности.

Еще в версии 4.1 в L2CAP появился режим «LE Credit Based Flow Control Mode». Этот режим позволяет управлять потоком данных, используя т.н. схему, основанную на кредите. Особенность схемы в том, что она не использует сигнальные пакеты, для обозначения кол-ва передаваемых данных, а запрашивает у другого устройства кредит на определенный объем данных для передачи, тем самым ускоряя процесс передачи. При этом, принимающая сторона каждый раз при получении фрейма, уменьшает счетчик фреймов, и при достижении последнего фрейма может разорвать соединение.

В списке команд L2CAP появилось 3 новых кода:
- LE Credit Based Connection request – запрос на соединение по схеме кредита;
- LE Credit Based Connection response – ответ на соединение по схеме кредита;
- LE Flow Control Credit – сообщение о возможности получить дополнительные LE-кадры.

В пакете «LE Credit Based Connection request»


есть поле «Initial Credits» длиной в 2 октета, указывающее на кол-во LE-фреймов, которое устройство может отправить на уровне L2CAP.

В ответном пакете «LE Credit Based Connection response»


в том же поле указано кол-во LE-фреймов, которое может отправить другое устройство, а также в поле «Result» указан результат запроса на соединение. Значение 0x0000 говорит об успехе, остальные значения указывают на ошибку. В частности, значение 0x0004 указывает на отказ в соединении из-за отсутствия ресурсов.

Таким образом уже в версии 4.1 появилась возможность передачи большого кол-ва данных на уровне L2CAP.
И вот, практически одновременно с выходом версии 4.2, публикуется:

• сервис: «IP Support Service» (IPSS) .
• профиль IPSP (Internet Protocol Support Profile) , который определяет поддержку передачи пакетов IPv6 между устройствами, имеющими BLE.

Главным требованием профиля для уровня L2CAP является «LE Credit Based Connection» появившееся в версии 4.1, которое, в свою очередь позволяет передавать пакеты с MTU >= 1280 октетов (надеюсь намек на цифру понятен).

Профиль определяет следующие роли:
- роль маршрутизатора (Router) – используется для устройств, которые могут маршрутизировать IPv6 пакеты;
- роль узла (Node) – используется для устройств, которые могу только принимать или отправлять пакеты IPv6; имеют функцию обнаружения сервисов и имеют сервис IPSS, позволяющий маршрутизаторам обнаруживать данное устройство;

Устройства с ролью маршрутизатора, которым необходимо подключение к другому маршрутизатору могут иметь роль узла.

Как ни странно, но передача пакетов IPv6 не является частью спецификации профиля, и указывается в IETF RFC «Transmission of IPv6 packets over Bluetooth Low Energy» . В этом документе опредлен еще один интересный момент, а именно то, что при передаче пакетов IPv6 используется стандарт 6LoWPAN - это стандарт взаимодействия по протоколу IPv6 поверх маломощных беспроводных персональных сетей стандарта IEE 802.15.4.

Посмотрите на рисунок:


В профиле определено, что IPSS, GATT и ATT используются только для обнаружения сервиса, а GAP используется только для обнаружения устройства и установки соединения.

А вот выделенное красным, как раз говорит о том, что передача пакетов не входит в спецификацию профиля. Это позволяет программисту написать свою реализацию передачи пакетов.

3. Улучшение конфиденциальности и безопасности.

Одной из обязанностей менеджера безопасности (Sequrity manager) (SM) является сопряжение двух устройств. В процессе сопряжения создаются ключи, которые затем используются для шифрования связи. Процесс сопряжения состоит из 3-х фаз:

• обмен информацией о способах сопряжения;
• генерация краткосрочных ключей (Short Term Key (STK));
• обмен ключами.

В версии 4.2 2-я фаза разделилась на 2 части:

• генерация краткосрочных ключей (Short Term Key (STK)) под названием «LE legacy pairing»
• генерация долговременных ключей (Long Term Key (LTK)) под названием «LE Secure Connections»

А 1-я фаза добавилась еще одним способом сопряжения: «Numeric Comparison» который работает только со вторым вариантом 2-й фазы: «LE Secure Connections».

В связи с этим в криптографическом тулбоксе менеджера безопасности помимо 3-х существующих функций, появилось еще 5 и эти 5 используются только для обслуживания нового процесса сопряжения «LE Secure Connections». Эти функции генерируют:

• LTK и MacKey;
• подтверждающие переменные;
• переменные проверки аутентификации;
• 6-ти значные числа, используемые для отображения на связываемых устройствах.

Все функции используют алгоритм шифрования AES-CMAC с 128-ми битным ключом.

Так вот, если при сопряжении во 2-й фазе по методу «LE legacy pairing» генерировалось 2 ключа:

• Temporary Key (TK): 128-ми битный временный ключ, используемый для генерации STK;
• Short Term Key (STK): 128-ми битный временный ключ, используемый для шифрования соединениЯ

то по методу «LE Secure Connections» генерируется 1 ключ:

• Long Term Key (LTK): 128-ми битный ключ, используемый для шифрования последующих соединениЙ.

Результатом этого нововведения мы получили:

• предотвращение отслеживания, т.к. теперь за счет «Numeric Comparison» есть возможность контролировать возможность подключения к Вашему устройству.
• улучшение энерго-эффективности, т.к. теперь не требуется дополнительная энергия для повторных генераций ключей при каждом соединении.
• отраслевой стандарт шифрования для обеспечения конфиденциальных данных.

Как это ни странно звучит, но за счет улучшения безопасности мы получили улучшение энерго-эффективности.

4. Есть ли уже возможность пощупать?

Да, есть.
NORDIC Semiconductor выпустил «nRF51 IoT SDK» который включает в себя стек, библиотеки, примеры и API для устройств серии nRF51. Сюда входят:

• чипы nRF51822 и nRF51422;
• nRF51 DK;
• nRF51 Dongle;
• nRF51822 EK.

По

Технология Bluetooth, которую начала разрабатывать еще в 1994 году шведская компания Ericsson, первоначально предназначалась вовсе не для мобильных телефонов, а для создаваемого в те годы концепта Flyway (www.swedetrack.com). Flyway – это система персонального автоматического транспорта. Она представляет собой разветвленную монорельсовую дорогу с вагончиками небольшой вместимости. Каждый из них может перемещаться по своему индивидуальному маршруту в рамках сети – что-то вроде такси, только без водителя. Технологии Bluetooth в этой новой транспортной системе отводилось ключевое место: именно с ее помощью все элементы обменивались между собой данными.

Само название Bluetooth первоначально было лишь кодовым названием этого проекта. Происходит оно от прозвища датского короля Харольда Блатанда, который, как гласит предание, получил его из-за своих гнилых зубов. Почему тогда синий? Оказывается, во времена викингов слово «бла» означало и «синий», и «черный» цвет. Несмотря на не совсем здоровые зубы, король смог объединить обособленные удельные княжества Дании и создать сильное государство. Идея объединения людей и стала основополагающей при разработке Flyway и ее протокола синхронизации. Когда дело дошло до коммерческого запуска технологии, более подходящего названия, чем кодовое Bluetooth, разработчики стандарта придумать не смогли.

Первые шаги нового стандарта

Уже в ходе разработки технологии в Ericsson поняли, что она отлично подойдет и для передачи данных между мобильными устройствами. В 1998 году по инициативе компании была создана группа разработчиков Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG, www.bluetooth.com), в которую также вошли IBM, Intel, Toshiba и Nokia. В том же году появилась версия протокола Bluetooth 1.0, а чуть позднее, в начале 1999 года, увидел свет ее исправленный вариант – Bluetooth 1.0B. В этих версиях протокола для установки соединения требовалась обязательная передача устройствами своих аппаратных адресов, что делало невозможными анонимные соединения. В первых спецификациях не были жестко зафиксированы некоторые технические характеристики. Из-за этого оборудование разных производителей оказалось фактически несовместимым между собой: настроить два разных устройства Bluetooth было, мягко говоря, непросто.

Частотный хоппинг

В 2001 году была представлена спецификация Bluetooth 1.1 – в ней не было полной обратной совместимости с двумя предыдущими версиями протокола 1.0, однако разработчики исправили все недостатки и ошибки.

Появились и новые функции: соединение могло быть незашифрованным, устройства отображали уровень принимаемого сигнала. А главное, с версией Bluetooth 1.1 обратно совместимы уже все последующие варианты протокола Bluetooth, поэтому ее до сих пор можно встретить во многих работающих устройствах. Модули Bluetooth 1.1 сейчас настолько просты и дешевы, что их наличие увеличивает себестоимость изделия лишь на несколько центов.

В 2003 году вышла спецификация Bluetooth 1.2. В ней использовалась технология AFH, позволяющая отдавать приоритет наименее зашумленным частотам. Это значительно повысило помехоустойчивость связи и позволило увеличить скорость передачи данных. Новых схем модуляции, однако, не применялось, поэтому максимальная скорость Bluetooth осталась прежней – 721 кбит/с. Разница по сравнению с версией 1.1 была только в том, что у Bluetooth 1.2 реальная скорость работы оказывалась ближе к теоретически возможному пределу благодаря наличию AFH.

Затем за счет технологии eSCO улучшилось качество передачи голоса. Кроме того, в новой версии в два раза увеличилась скорость обнаружения и спаривания устройств, появилась опциональная возможность одновременного подключения двух устройств. Вместе с версией 1.2 началась передача стереозвука по профилю A2DP.

Переход на второй уровень

В ноябре 2004 года вышла новая версия Bluetooth 2.0, в которой впервые опционально была реализована технология EDR – устройства с ее поддержкой до сих пор помечают как «2.0+EDR». За счет применения новейших алгоритмов кодирования сигнала EDR позволяет передавать данные в 3 раза быстрее – до 2,1 Мбит/с. В самом потоке данных скорость передачи может достигать 3 Мбит/с. Однако часть этой пропускной способности «съедается» – тратится на повторную отправку ошибочных пакетов (из-за помех). Кроме того, расходуется служебный трафик – для кодирования и шифрования информации.

Увеличение скорости передачи данных вместе с ростом помехоустойчивости позволило снизить энергопотребление Bluetooth приблизительно в три раза. Правда, это утверждение справедливо не для всех устройств, а только для тех, которым не требуется увеличенная скорость передачи данных (например, гарнитуры). Также упростилось одновременное подключение нескольких устройств: за счет увели чения разрядности адресации появилась возможность при построении локальной беспроводной сети использовать в ней не 8, как раньше, а 256 устройств.

Современный этап развития

В 2007 году спецификация Bluetooth обновилась – появилась версия 2.1 (также с опциональной поддержкой EDR), которая получила технологию расширенного запроса характеристик устройства для быстрой настройки всех профилей.

Кроме того, была добавлена энергосберегающая технология Sniff Subrating с оптимизированными циклами работы и ожидания. Она позволяет увеличивать продолжительность работы устройства Bluetooth от одного заряда аккумулятора в пять раз. Обновленная спецификация беспроводного стандарта Bluetooth 2.1 существенно упростила и ускорила установление связи между двумя устройствами и позволила производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения, что улучшает защиту. Правда, такое упрощение установки связи возможно только в том случае, если оба устройства оснащены модулями NFC. Они создают в небольшом радиусе вокруг себя электромагнитное поле: достаточно поднести устройства друг к другу, чтобы запустить процесс соединения.

Большинство существующих адаптеров (здесь мы принимаем в расчет не только пользовательские, но и корпоративные системы) снабжено устаревшими модулями Bluetooth 1.1 и 1.2. Поддержка стандарта Bluetooth 2.0+EDR присутствует в современных моделях телефонов и ноутбуков. Что же касается Bluetooth 2.1+EDR, то новая версия стандарта вплоть до последнего времени не получила широкого распространения: многие производители почему-то игнорируют эту версию.

Возможно, причина в следующем: все ее преимущества достигаются лишь при наличии встроенного модуля NFC, который требует как минимум дополнительной антенны. Но есть и более простое объяснение: устаревшие модули Bluetooth 2.0 дешевле, поэтому их выгоднее использовать и в самых современных моделях.

BLUETOOTH ДЛЯ ОДЕЖДЫ

Создание энергосберегающей версии Bluetooth 4.0 открывает перед разработчиками захватывающие перспективы. Например, перчатки Swany G-CELL Gloves могут соединяться с мобильным телефоном. Они снабжены специальными кнопками для приема или отбоя вызовов, встроенным микрофоном и динамиком, так что владельцу даже не придется доставать телефон для разговора. Сейчас они оснащены модулем Bluetooth 2.0 и способны проработать на одной зарядке лишь 48 часов в режиме разговора и 240 часов в режиме ожидания. Переход на Bluetooth 4.0 избавит от необходимости постоянной подзарядки аккумулятора.

Скоростной Bluetooth

В 2009 году была принята очередная спецификация Bluetooth 3.0+HS. HS (High Speed) – это новый уровень скорости передачи данных, которая может достигать 24 Мбит/с. Многим специалистам такой параметр показался нереальным, однако новейшие модули и в самом деле работают быстрее, чем их предшественники Bluetooth 2.1. Действительно, это выглядит неправдоподобным: если Intel выпускает новые процессоры, опережающие старые модели на несколько процентов, все компьютерные журналы пишут об этом как о невероятном достижении. А когда консорциум Bluetooth SIG создает новую спецификацию беспроводного стандарта, ускоряющего передачу данных в 10 раз (!), событие остается вне поля зрения большинства по льзователей, словно оно их вообще не касается.

Дело в том, что такая высокая скорость возможна вовсе не при передаче данных по каналу Bluetooth: в нем по-прежнему максимальная скорость ограничена 2,1 Мбит/с, как это и было в случае с использованием технологии EDR. Для перехода на 24 Мбит/с применяется прямое соединение по протоколу Wi-Fi. Протокол Bluetooth в данном случае используется не на физическом, а лишь на логическом уровне: для организации самого соединения между устройствами. Wi-Fi выступает в роли транспортного радиопротокола, тогда как сам интерфейс Bluetooth остается только в качестве каркаса для связывания устройств.

Однако использование технологии Wi-Fi для передачи данных не означает совместимости устройства Bluetooth с привычными сетями Wi-Fi. Речь идет только об использовании той же физической модели передачи по стандарту IEEE 802.11 – никакой логической совместимости с сетями 802.11a/b/g/n у телефонов и смартфонов с Bluetooth как не было, так и нет.

Вечный двигатель

Конечно, Bluetooth 3.0+HS можно считать настоящим технологическим прорывом, однако у него, как и у всякого большого достижения, есть оборотная сторона. Работа на такой высокой скорости быстро истощает аккумулятор, поэтому создатели нового стандарта сразу же столкнулись с проблемой энергосбережения. Для ее решения в декабре 2009 года была выпущена новейшая спецификация Bluetooth 4.0, что также можно считать неординарным событием: если мы обратимся к истории, то увидим, что ранее между выпусками версий Bluetooth проходило, как правило, от 4 до 5 лет. В Bluetooth 4.0 нет принципиальных изменений относительно скорости передачи данных, нововведения касаются лишь энергопотребления. Этот стандарт предназначается для использования преимущественно в различных датчиках, которые могут применяться в тренажерах, медицинских приборах, автомобилях. Передатчик Bluetooth включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы модуля от одной часовой батарейки в течение нескольких лет! В таком режиме стандарт предоставляет скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета 8–27 байт. Намного быстрее происходит соединение: два устройства Bluetooth могут устанавливать его менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать на расстоянии до 100 м. Для этого используется усовершенствованная коррекция ошибок, а необходимый уровень безопасности обеспечивает 128-битное AES-шифрование.

Профили Bluetooth

Каждое Bluetooth-устройство поддерживает определенный набор так называемых профилей – они представляют собой стандартизированные алгоритмы обмена данными. Поддержка тех или иных профилей позволяет легко определить возможности устройства. Для работоспособности функции требуется поддержка профиля обоими Bluetooth-устройствами.

Для более качественной передачи звука используется A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) – расширенный профиль распространения аудио. Он отвечает за передачу стереозвука по радиоканалу Bluetooth на какое-либо принимающее устройство. Профиль различает два типа устройств: передатчик (A2DP-SRC - Advanced Audio Distribution Source), например телефон; приемник (A2DP-SNK – Advanced Audio Distribution Sink), например наушники. При установке связи передатчик и приемник согласуют кодек, который необходимо применить, и параметры кодирования: битрейт, частоту дискретизации и др. Стандартом определен один обязательный кодек SBC – он не требует большой вычислительной мощности для кодирования и декодирования, но отличается низким качеством звука. SBC выбирается, если приемник и передатчик не могут «договориться» об использовании других кодеков: MP3, AAC, ATRAC.

Обычно устройства, работающие с A2DP, поддерживают и профиль AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) . Он предназначен для дистанционного управления источником сигнала и в версии AVRCP 1.0 позволяет запускать или останавливать воспроизведение, осуществлять перемотку и переход между треками. В версии профиля AVRCP 1.3 протокол передает текущее состояние источника и метаданные о самом медиаэлементе, например название песни. В версии AVRCP 1.4 появилась возможность просмотра плей-листов и выбора композиции.

HID (Human Interface Device Profile) обеспечивает поддержку устройств ввода: мышей, джойстиков, клавиатур. Существует также довольно большое количество и других профилей Bluetooth – их общее количество доходит до 28 (данные на момент написания статьи).

Стеки Bluetooth

Помимо профиля, в Bluetooth есть такое понятие, как стек. Для удобства понимания можно представить его как программное обеспечение, управляющее аппаратным модулем, то есть набор драйверов устройства. Каждый из таких драйверов отвечает за реализацию определенного профиля. Для пользователя разница в наличии на компьютере того или иного стека Bluetooth заключается в поддержке определенного набора профилей и в различном графическом интерфейсе для работы с ними.

Widcomm

Первым стеком Bluetooth для операционных систем компании Windows стал Widcomm. После приобретения компании Widcomm фирмой Broadcom он был, соответственно, переименован в стек Broadcom. В настоящее время этот стек распространен мало и работает только с устройствами, производители которых приобрели лицензию у Broadcom. Он поддерживает редко встречающиеся, но нужные некоторым пользователям профили - HCRP, BPP и BIP. А кроме того – имеет дружелюбный интерфейс, прекрасно вписывающийся в стандартный интерфейс Windows.

Microsoft

В Windows, начиная с выхода Windows XP SP2, появился собственный стек Bluetooth. В Windows Vista он был обновлен: добавились поддержка HID-устройств до загрузки ОС, профили A2DP и AVRCP. Дополнительные профили, вроде FTP, BIP, BPP, стали доступны в виде подключаемых модулей, выпускаемых сторонними производителями. Предусмотрена поддержка Bluetooth 2.0+EDR, а в Vista Feature Pack – еще и Bluetooth 2.1+EDR, который также поддерживается в штатном стеке Windows 7.

BlueSoleil

Среди альтернативных стеков наиболее распространен BlueSoleil, предложенный IVT Corporation. Недостаток BlueSoleil – некорректная работа с Bluetooth-модулями различных производителей. Периодически обращаясь к своему серверу, стек может вдруг выяснить, что аппаратный адрес устройства не лицензирован, после чего перейдет в режим ограниченной функциональности, в котором можно передать лишь 5 Мб данных. Впоследствии вам потребуется повторная активация стека BlueSoleil.