صوت بلوتوث
Gifford Brickley
يتمّ إدارة وتطوير معيار البلوتوث عبر مجموعة التطوير الخاصة البلوتوث (SIG) والتي تضم أكثر من 30 ألف شركة عضو في مجالات الاتصالات البعادية والحوسبة والشبكات والإلكترونيات. أصدر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات معياراً للبلوتوث تحت الاسم الرمزي (IEEE 802.15.1)[3] لكنّه توقف عن إدارة عملية التطوير وهي الآن تحت إشراف مجموعة التطوير الخاصة البلوتوث وهي تحدد المواصفات التي يجب على الشركات المصنعة الالتزام بها.[4]
بدأ تطوير تقنية الراديو قصيرة الارتباط والتي تم تسميتها لاحقًا باسم بلوتوث في عام 1989 من قِبل نيلس ريدباك يوهان اولمان في شركة الاتصالات اريكسون في لوند بالسويد. كان الهدف هو تطوير سماعات رأس لاسلكية وفقًا لاختراعين من تأليف يوهان أولمان SE 8902098-6 الصادر في عامي 1989-06-12 و SE 9202239 الصادر في 1992-07-24 .كلف نيلز ريدبيك تورد وينجرن بتحديد المواصفات وجاب هارتسن وسفين ماتسون بالتطوير. كلاهما كانا يعملان لصالح إريكسون في مدينة لوند.[5] ابتكرها المهندس الكهربائي الهولندي جاب هارتسن الذي يعمل بشركة إريكسون للاتصالات في عام 1994.[6]
اسم البلوتوث هو نسخة أنجليكانية من الكنية الاسكندنافية للملك هارالد البلجيكي في القرن العاشر الذي وحد القبائل الدنماركية المتحاربة في مملكة واحدة. المعنى الضمني هو أن بلوتوث توحد بروتوكولات الاتصال.[7]
تم اقتراح فكرة هذا الاسم في عام 1997 من قبل جيم كارداش من شركة إنتل التي طورت نظامًا يسمح للهواتف المحمولة بالاتصال بأجهزة الكمبيوتر.[8] في وقت هذا الاقتراح كان يقرأ رواية فرانس جي بينجسون التاريخية السفن الطويلة عن الفايكنج والملك هارالد بلوتوث.[9][10]
إن شعار البلوتوث ناتج من ارتباط الأحرف الرونية حرف (ᚼ Hagall) وحرف (ᛒ Bjarkan) وهما ما يشكلان اسم هارالد بجاركان.[11][12]
يُمكّن نظام البلوتووث الأجهزة الموجودة في إطار تغطية الموجات من الاتصال مع بعضها بعضا تستخدم هذه الأجهزة في الحقيقة موجات لاسلكية للاتصال في ما بينها لذلك لا يشترط بوجود الأجهزة في صف واحد أو على خط واحد بل يمكن ان تكون الأجهزة موجودة في غرف مختلفة ولكن يجب أن تكون إشارة البلوتوث قوية لتغطي هذه المساحة
بلوتوث هو معيار تم تطويره من قبل مجموعة من شركات الإلكترونيات للسماح لأي جهازين إلكترونيين - حواسيب وهواتف خلوية ولوحات المفاتيح... - بالقيام بعملية اتصال وحدها بدون أسلاك أو كابلات أو أي تدخل من قبل المستخدم.
الشركات التي تنتمي إلى مجموعة الاهتمام الخاص ببلوتوث والتي يقدر عددها بحوالي 1000 شركة تريد أن تحل اتصالات البلوتوث اللاسلكية محل الأسلاك لوصل خطوط الهاتف والحواسيب.
تعمل البلوتوث على ترددات بين 2402 و 2480 ميغاهيرتز أو 2400 و 2483.5 ميغاهيرتز بما في ذلك نطاق الحماية بعرض 2 ميجاهرتز في النطاق السفلي وعرض 3.5 ميجا هرتز في العلوي.[13] وهذا في نطاق الترددات المذياعية القصيرة المدى 2.4 جيجا هيرتز الغير مرخصة من قبل منظمة ISM. تستخدم تقنية بلوتوث تقنية لاسلكية تسمى القفز الترددي. تقوم تقنية بلوتوث بتقسيم البيانات إلى حزم وتقوم بنقل كل حزمة على واحدة من 79 قناة من قنوات البلوتوث المحددة. كل قناة لديها عرض نطاق ترددي قدره 1 ميغاهرتز. وعادةً ما يتم إجراء 1600 قفزة في الثانية مع إتاحة نظام ال AFH [13] يستخدم بلوتوث ذو الطاقة القليلة تباعد قدره 2 ميجاهرتز والذي يستوعب 40 قناة.[14]
البلوتوث هو بروتوكول قائم بشكل اساسي على حزم البيانات ضمن معمارية الفرعي/ الرئيسي (master/slave). قد يتواصل الرئيسي مع ما يصل إلى سبعة من الفرعيين في شبكة البيكونيت. تشترك جميع الأجهزة في نفس نظام توقيت الرئيسي لهذه الشبكة. يستند تبادل حزم البيانات على الساعة الأساسية التي يحددها الرئيسي والتي تقطع الفترات الزمنية 312.5 مايكرو ثانية. وتشكل تعليمتان من الساعة فصلاً مقداره 625 مايكرو ثانية وكل اثنين يشكلان زوج من 1250 ميكرو ثانية. في الحالة البسيطة للحزم ذات الفصل الواحد ينقل الرئيسي عند الفواصل ذات العدد الزوجي ويستقبل عند الاعداد فردية. وفي المقابل يستلم الفرعي عند الفواصل ذات العدد الزوجي وينقل عند الفردية. الحزم قد تكون بطول 1 3 أو 5 فواصل ولكن في جميع الحالات يبدأ انتقال من الرئيسي عند الفواصل الزوجية والفرعي عند الفردية.
ما ورد أعلاه يستثنى منه البلوتوث منخفض الطاقة الذي تم تقديمه في مواصفات 4.0 والذي يستخدم نفس الطيف ولكن بطريقة مختلفة نوعًا ما.
يمكن لجهاز الرئيسي استخدام تقنية البلوتوث للاتصال مع سبعة أجهزة كحد أقصى في شبكة كمبيوتر مخصصة تستخدم تقنية البلوتوث ولكن ليس كل الأجهزة تصل إلى هذا الحد الأقصى. يمكن للأجهزة تبديل الأدوار بالاتفاق ويمكن أن يصبح الفرعي هو الرئيسي (على سبيل المثال تبدأ السماعة البادئة بالاتصال بالهاتف كقاعدة رئيسية - كمبادرة للاتصال - ولكنها قد تعمل لاحقاً كجزئية فرعية.
توفر مواصفات بلوتوث الأساسية توصيل اثنين أو أكثر من شبكة كمبيوتر تستخدم تقنية البلوتوث مع بعضهما لتشكيل الشبكات المبعثرة scatternet حيث تلعب بعض الأجهزة في نفس الوقت دور رئيسي في الشبكة ودور الفرعي في الشبكة الأخرى.
يمكن نقل البيانات بين الجهاز الرئيسي والجهاز الآخر (باستثناء وضع البث المستخدمة قليلا) يختار الرئيسي الجهاز الفرعي الذي يجب مخاطبته عادة فإنه يتحول بسرعة من جهاز إلى آخر بطريقة راوند روبين. بما أن الرئيسي هو الذي يختار الفرعي الذي يخاطبه في حين أن الفرعي (من الناحية النظرية) من المفترض أن يستمع في كل عملية استقبال كون العبء أخف على الرئيسي منه على الفرعي. من الممكن أن تكون رئيسيًا بسبعة أفرع ومن الممكن أن تكون فرعي لأكثر من رئيس واحد. هنا تكون المواصفات غامضة فيما يتعلق بالسلوك المطلوب في الشبكات المبعثرة.[15]
البلوتوث هو بروتوكول اتصالات قياسي لاستبدال الأسلاك مصمم بشكل أساسي من أجل استهلاك منخفض للطاقة مع نطاق قصير يعتمد على رقائق صغيرة مستقبلة ذات تكلفة منخفضة في كل جهاز.[16] نظرًا لأن الأجهزة تستخدم نظام اتصالات لاسلكي (إذاعي) فلا يلزم أن تكون في نطاق الرؤية البصرية لبعضها البعض ومع ذلك يجب أن يكون مسار لاسلكي بصري شبه قابل للاستمرار.[17] النطاق يعتمد على فئة الطاقة ولكن النطاقات الفعالة تختلف في الممارسة. انظر الجدول نطاقات أجهزة البلوتوث حسب الفئة.
ويتفاوت المدى الفعال تبعاً لظروف الانتشار وتغطية المادة وتغيرات عينات الإنتاج وتشكيلات الهوائي وظروف البطاريات. معظم تطبيقات البلوتوث مخصصة للظروف الداخلية حيث يجعل توهين الجدران وتضائل الإشارة بسبب انعكاسات الإشارة المدى أقل بكثير من المدى المحدد لنطاقات الرؤية في منتجات البلوتوث.
معظم تطبيقات البلوتوث هي أجهزة من الفئة 2 تعمل بالبطارية مع اختلاف بسيط في النطاق سواء كان الطرف الآخر من الوصلة جهازًا من الفئة 1 أو الفئة 2 نظرًا لأن الجهاز الذي يعمل بالطاقة الأقل يميل إلى تعيين حد النطاق. في بعض الحالات يمكن توسيع النطاق الفعال لوصلة البيانات عندما يتم توصيل جهاز من الفئة 2 بأجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة 1 مع كل من حساسية أعلى وقوة إرسال أكثر من جهاز من الفئة 2.[18] ولكن في الغالب تتمتع أجهزة الفئة 1 بحساسية مشابهة لأجهزة الفئة 2. يمكن أن يتيح توصيل جهازي الأجهزة من الفئة الأولى اللذان يتصفان بالحساسية العالية والطاقة العالية نطاقات تفوق بكثير مسافة 100 متر المعتادة وهذا يعتمد على الإنتاجية المطلوبة من قبل التطبيق. تسمح بعض هذه الأجهزة بمدى مجال مفتوح يصل إلى كيلومتر واحد ومن الجانب الآخر يجب عدم تجاوز حدود البث القانونية بين جهازين متشابهين.[19][20][21]
03c5feb9e7