Bluetooth 4 1

Bluetooth — это беспроводная технология обмена данными на небольшом расстоянии. Пользователи привыкли к этой возможности, но что мы о ней знаем, какие отличия современных версий Bluetooth, какие профили и кодеки существуют и чем они отличаются?

Bluetooth 1.2 (2003)

Мы пропустили версии 1.0 и 1.1, т.к. они предлагали довольно примитивные возможности и имели проблемы с развертыванием и совместимостью. А вот версия 1.2 стала первой, широко используемой технологией Bluetooth. Адаптивная перестройка частоты (AFH) помогла избежать помех с Wi-Fi и другими технологиями на схожей частоте. Скорость сопряжения была улучшена.

Bluetooth 2.0 и 2.1 (2004)

Фирменное обозначение Bluetooth 2.0 + EDR. Технология EDR является профилем, который позволил повысить скорость передачи данных. В тандеме с трехбитовым кодированием (против однобитового) скорость увеличилась с 1 до 3 Мбит/с (на практике до 2,1 Мбит/с). Была улучшена обработка помех, и устройства начали потреблять меньше энергии. В версии 2.1 было добавлено спаривание устройств (SSP), чтобы сделать соединение быстрее и безопаснее.

Bluetooth 3 + HS (2009)

Фирменное наименование Bluetooth 3.0 + HS (High Speed). Новая версия позволяла устанавливать соединение по Bluetooth с использованием частот Wi-Fi, что дало возможность повысить скорость передачи до 24 Мбит/с. Но если в устройстве отсутствовал Wi-Fi-модуль, то скорость ограничивалась все теми же 3 Мбит/с, что и в предыдущей версии Bluetooth 2.

Bluetooth 4.0, 4.1, и 4.2 (2011–2014)

Появление технологии Low Energy в Bluetooth 4 позволило уменьшить энергопотребление для некоторых периферийных устройств, но не для беспроводных наушников. В этой же версии каждое из устройств получило возможность одновременно быть и концентратором, и клиентом. Это значительно расширило функциональность портативной техники, позволив пользователю, к примеру, управлять некоторыми функциями своего смартфона с помощью наушников или умных часов.

В Bluetooth 4.1 не было революционных изменений по сравнению с версией 4.0. Разработчики усилили защиту от помех благодаря встроенному фильтру диапазона LTE-сетей. В результате Bluetooth-устройство с версией 4.1 будет искать другой канал с меньшим количеством помех и немного другой частотой. Также в новой версии оба сопряженных устройства могут быть как ведущими, так и ведомыми. Максимальное время прерывания соединения без потери сопряжения увеличилось с 30 секунд до 3 минут.

В версии 4.2 появились новые возможности для Интернета вещей. Каждому устройству с поддержкой Bluetooth 4.2 теперь был присвоен уникальный IP-адрес.

В версии Bluetooth 5.1 внедрена возможность определения физического местоположения устройств в помещении вплоть до сантиметра, чтобы обеспечить более надежное соединение. Также, в новой версии, устройства сопрягаются быстрее за счет улучшенного кэширования. В 5.1 устройствам стало доступно больше каналов для подключения, что уменьшило количество помех. Это полезно, когда в одном помещении находится много Bluetooth-устройств.

Отличия версий Bluetooth 4.0 и 5.0 (2016)

Давайте рассмотрим отличия этих версий более подробно, т.к. здесь есть несколько революционных изменений. В новой версии Bluetooth появилось больше улучшений. Они включают в себя:

• увеличенный в 4 раза реальный диапазон расстояний от 50 до 200 метров (официально со 100 до 400 метров);
• двукратный прирост скорости с 24 до 48 Мбит/с;
• и восьмикратное увеличение пропускной способности.

Одним из ключевых улучшений версии 5.0 является усовершенствованная технология Low Energy, которая ранее имела серьезные ограничения по использованию беспроводных наушников. Теперь любые аудиоустройства, оснащенные модулем Bluetooth, могут обмениваться данными с источником по технологии Low Energy, что существенно снижает энергопотребление периферии.

В чем отличие версий, профилей и кодеков Bluetooth

Итак, мы разобрались с версиями популярной технологии, которые отличаются скоростью, зоной действия и дополнительными возможностями. Но что такое профили Bluetooth и как они влияют на работу наушников и других совместимых устройств?

Профили определяют набор возможностей, которые пользователь получает при подключении устройств по Bluetooth. К примеру, выбирая новые наушники, нужно обращать внимание не только на версию BT, но и на набор профилей, т.к. он напрямую влияет на функциональность аудиоустройства. Для передачи аудиопотока с максимальным качеством по Bluetooth используется профиль A2DP, речь о котором пойдет ниже.

Мультимедиа в современных устройствах передается через профиль, но самое главное — это кодек, с помощью которого происходит сжатие аудиопотока и передача его на гарнитуру с последующим декодированием. При равных условиях от типа используемого кодека зависит качество звучания.

Какие бывают профили Bluetooth

Теперь более подробно остановимся на разновидностях профилей. Профили Bluetooth представляют собой наборы инструкций, которые определяют порядок работы и реализации функций между устройствами Bluetooth. Существует около двух десятков профилей для любых устройств и целей — от передачи файлов до беспроводной печати, но нас интересуют те, которые используются в беспроводных гарнитурах.

HSP — обеспечивает базовую производительность гарнитуры с микрофонным входом, монофоническим звуком до 64 кбит/с и ограниченным дистанционным управлением — передачей сигнала вызова, ответом на звонок, завершением вызова и регулировкой громкости.

HFP — более продвинутая версия HSP, разработанная для монофонических гарнитур с функцией Hands Free с целью отвечать на звонки без обращения к телефону. Поддерживает некоторые голосовые команды. С версии HFP 1.7 добавилась поддержка кодека mSBC, поддержка статуса индикатора заряда батареи наушников.

AVRCP — обеспечивает дистанционное управление воспроизведением мультимедиа: переключение и перемотка трека, пауза, запуск воспроизведения, регулировка громкости. Профиль AVRCP предназначен только для дистанционного управления и не используется для передачи аудиопотока.

Версии AVRCP:

1.0 — дистанционное управление, включая старт воспроизведения, паузу и стоп.

1.3 — доступ к метаданным и чтение состояния медиа-плеера:

• состояние источника аудиопотока (воспроизведение, остановка и т.д.)
• метаданные с информацией об исполнителе, названии дорожки и т.д.

1.4 — возможность подключения к нескольким медиаплеерам:

• просмотр состояния и управление несколькими плеерами;
• просмотр метаданных для каждого медиапроигрывателя, включая список список проигрывания
• абсолютное управление громкостью;
• базовые возможности поиска.

1.5 — исправления багов по абсолютному контролю громкости, просмотру и другим функциям;

1.6 — просмотр данных и информации о треках:

• поддержка передачи обложек через профиль BIP и протокол OBEX;
• количество элементов в папке плеера без загрузки списка проигрывания.

AVRCP 1.6 поддерживается всеми Android-устройствами, начиная с версии 8.0.

A2DP — предназначен для передачи мультимедиа и стереозвука по Bluetooth, обеспечивая намного лучшее качество передачи звука по сравнению с HSP/HFP. Сам по себе не позволяет осуществлять дистанционное управление функциями воспроизведения, поэтому чаще всего используется в связке с AVRCP.

Версии A2DP:

1.2 — расширение списка поддерживаемых кодеков.

1.3 — все из 1.2 плюс уменьшение задержек при передаче потока для улучшения синхронизации аудио/видео, а также:

• добавлена функциональная совместимость с новыми профилями Bluetooth, улучшена безопасность и режим ожидания;
• расширен список поддерживаемых кодеков.

Таком образом, чтобы слушать аудиопоток с качественным стереозвуком и управлять функциями воспроизведения, необходима гарнитура и передающее устройств (хост) с поддержкой профилей AVRCP и A2DP одновременно.

Давайте также рассмотрим второстепенные профили, которые предлагают дополнительные функции.

PBAP — используется для доступа к телефонной книге телефона при помощи беспроводной гарнитуры. На практике это позволяет гарнитуре озвучивать имя абонента, который звонит, а также осуществлять голосовые команды доступа к телефонной книге для набора номера.

SPP — профиль, который определяет — каким образом два устройства будут обмениваться данными, эмулируя проводное соединение подобное USB или RS-232.

DID — идентифицирует класс устройства, производителя и модель. Например, это дает возможность видеть на экране телефона полное название модели подключенной гарнитуры.

ICP — поддержка голосовых звонков между совместимыми Bluetooth-устройствами.

SDAP — профиль используется приложениями для обнаружения услуг, которые могут быть доступными для конкретных подключенных устройств, подключенных по Bluetooth. К примеру, приложение для потокового вещания аудио с помощью SDAP может проверить, поддерживает ли данная модель наушников кодек aptX HD. Еще одним примером будет доступ к премиальному контенту при использовании определенных моделей наушников, или, наоборот, блокирование доступа для некоторых моделей гарнитур в связи с соблюдением авторских прав на цифровой контент.

Какие бывают кодеки Bluetooth

Качество звучания при равных условиях зависит от максимального битрейта и алгоритмов кодирования. Для этих целей используются разные кодеки. На гистограмме ниже можно увидеть, насколько разнится битрейт самых популярных кодеков Bluetooth. Стоит отметить, что кодек должен обязательно поддерживаться и передающим и принимающим устройством

Битрейт популярных кодеков Bluetooth

SBC находится внизу списка среди самых популярных кодеков Bluetooth. Однако он является неотъемлемым для всех устройств с поддержкой A2DP, что делает его практически универсальным.

SBC обеспечивает низкую нагрузку на мобильный процессор, но достигается это за счет агрессивной обработки и снижения частотного диапазона. В результате происходит значительная потеря данных исходного аудиофайла, что особенно заметно на высоких частотах с появлением фонового шума.

AptX, aptX LL, aptX HD, и aptX Adaptive от Qualcomm

Крупный производитель мобильных процессоров, компания Qualcomm продвигает свои собственные кодеки, встраивая их поддержку в фирменные процессоры. Кодеки отличаются пропускной способностью, и как следствие, качеством звука, которое они обеспечивают. Но в целом вся линейка AptX показывает достойное звучание, а AptX HD многие пользователи называют «золотым стандартом».

AptX предлагает битрейт лишь немногим больше стандартного SBC, но обеспечивает звучание на голову выше за счет иных алгоритмов работы, не так агрессивно «срезая» высокие частоты. Хоть такой алгоритм требует больше вычислительных мощностей, что усиливает нагрузку на процессор, современные устройства имеют достаточный запас производительности для работы со всей линейкой AptX.

AptX HD дает возможность слышать существенно меньше фонового шума и расслышать практически каждый элемент музыкальной композиции. Это достигается за счет кодирования звука либо без потерь, либо с минимальными потерями, которые связаны с ограничениями стандарта Bluetooth.

AptX LL обеспечивает минимальную задержку при передаче звука. Чтобы человеческий мозг не заметил отставания аудио от видео, необходимо, чтобы задержка при передаче аудиопотока была не более 40 мс. AptX LL с минимальной задержкой дает возможность смотреть контент и играть в игры без отставания звука.

AptX Adaptive находится между AptX HD и AptX по качеству передачи звука. При этом он приближается к AptX LL по показателю задержки — 40–80 мс. Кодек имеет переменный битрейт 279–420 кБ\с, который адаптируется под качество воспроизводимых файлов.

LDAC от Sony

LDAC. Компания Sony предложила свой кодек, чтобы не проиграть битву за меломанов. LDAC имеет три режима работы, которые позволяют передавать поток с битрейтом вплоть до 990 кбит/с. Но режим с приоритетом на качество поддерживается достаточно скромным количеством устройств. Существуют некоторые проблемы в стабильности работы в режиме с самым высоким битрейтом. А два первых режима в 660 кбит\с и 330 кбит\с по качеству не превосходят кодеки AptX.

Популярный кодек, который используется многими стриминговыми музыкальными сервисами, включая iTunes. Максимальный битрейт — 256 кбит/с. Главной задачей этого кодека было превзойти качество SBC и возможности формата MP3. За счет более сложных алгоритмов обработки, AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации по сравнению со стандартным кодеком.

Кодек несколько отличается при работе на Android и iOS устройствах. В Андроид он получил название Fraunhofer FDK AAC, а для устройств iOS и Mac — Apple AAC.

3 года назад

• Кто такой Гаральд Блютус
• Как была создана технология Bluetooth
• В чем суть технологии Bluetooth

Если буквально перевести Bluetooth с английского, то это означает «синий зуб». Впрочем, название технологии Bluetooth вовсе не имеет никакого отношения к стоматологии. Здесь только историческое недоразумение. Так летописцы Великобритании прозвали датского короля викингов, который жил в 910-940 годах.

Какое отношение имеет Король Харальд к системе передачи данных? Оказывается, король Гаральд Блютус (Harald Bluetooth) остался в истории известен тем, что собирал земли скандинавские. Например, именно ему приписывают объединение Норвегии и Дании. И в этих краях затем и разработали систему передачи данных, которую потом все полюбили.

По-видимому, в данном случае полная аналогия. Ведь технология Bluetooth тоже призвана служить для того, чтобы объединить огромный мир мобильной электроники.

Создатели проекта, когда вели разработку, приняли решение дать системе кодовое название. Поступило предложение назвать систему в память о Харольде, то есть Bluetooth. Предполагалось, что это название временное. Потом его можно будет поменять. Однако оно быстро прижилось. Причем настолько, что заменять его на какое-то другое не решились.

Кто такой Гаральд Блютус

На самом деле короля величали Гаральдом Гормсом. И все-таки в большинстве случаев его называли прозвищем, которое вошло в летописи Великобритании как Bluetooth — «Синезубый».

Есть два предположения, почему у «синезубого» королевского прозвища такое происхождение. Одни историки утверждают, что у него действительно были зубы патологического цвета. Ведь Король Дании Харальд очень любил есть чернику. Вот почему его зубы были синего цвета постоянно. И потому его стали называть «Синезубым». В переводе – Bluetooth.

Другие же историки утверждают иначе. И эта версия все-таки выглядит более правдоподобно.

Bluetooth – местное прозвище (то есть прозвище короля на языке викингов), исковерканное на английский манер.

У короля от рождения были темные волосы и смуглая кожа. Это весьма нетипично для расы викингов. Ведь они обычно светловолосые и белокожие. За это Гаральда прозвали «Чернявеньким». В скандинавском оригинале это Bletand. Наверное, летописцы из Великобритании не стали ломать язык и придумали королю прозвище, которое проще для английского языка.

Историю правления Гаральда, полную всяких тайн, потомки почерпнули из древнескандинавских надписей. Она была высечена на паре камней, которые были установлены в память об этом короле. Находятся они ныне в датском городе Jelling.

Как была создана технология Bluetooth

Первая концепция технологии Bluetooth появилась в Лунде. Есть такой маленький город в Швеции. Произошло это в 1994 году. Именно тогда компанией Ericsson было принято решение воздвигнуть в нем новый камень. Это был своеобразный ритуал, который должен был напоминать о великом человеке.

На этом памятнике есть надпись на древнескандинавском языке. Она гласит, что компания Ericsson Mobile Communications АВ установила этот камень в честь Гаральда Блютуса. В честь того человека, который дал свое имя новой беспроводной технологии для мобильных коммуникаций.

В 1998 году 5 крупных компаний компьютерного и телекоммуникационного рынка объединились для того, чтобы совместно разработать технологии беспроводного соединения мобильных устройств. Это были Toshiba, IBM, Ericsson, Nokia, Intel.

Потом, чтобы дальше продвигать новые технологии на телекоммуникационном рынке, появилась специальная рабочая группа Special Interest Group — SIG. На нее возложили задачу беспрепятственно внедрять технологию Bluetooth. Потом в группу вошли UK Limited, Xircom, Axis Communication, 3COM/Palm, Compaq, Motorola, Dell, Qualcomm, Lucent Technologies.

Любая компания, желающая разрабатывать Bluetooth, может войти в группу. Сейчас в SIG входит свыше трех тысяч компаний. Среди них, например, Lucent, Microsoft, Motorola. Они участники бесплатной открытой спецификации Bluetooth.

В чем суть технологии Bluetooth

Эта технология проста и изящна. И потому, по сути, не имеет конкуренции в сфере создания маленьких локальных сетей и беспроводного объединения устройств в офисе или в доме.

Bluetooth — технология, способная передать данные на короткую дистанцию. Она стала заменой соединения проводных периферийных устройств на соединение по радиоканалу. Она обеспечивает экономичную и дешевую радиосвязь между различными типами устройств.

Bluetooth — это маленький чип высокой частоты, приемопередатчик. Он функционирует в диапазоне ISM. Для того, чтобы использовать эти частоты, не нужна лицензия. Их используют во всех странах, кроме Испании и Франции.

Главный принцип построения сетей на базе Bluetooth — это метод расширения спектра, когда происходит скачкообразное изменение частоты, то есть когда передатчик разбивает данные на пакеты, а потом передает их по псевдослучайному алгоритму. При нем несущая частота меняется 1600 раз в секунду. Он принимает значение одной из 79 подчастот.

Понимают друг друга только устройства, настроенные на один и тот же шаблон передачи. Посторонние приборы воспринимают переданную информацию как обычный шум.

Уже достаточно давно технология Bluetooth используется в наших смартфонах. Благодаря ей гаджеты отлично работают в паре с умными часами, не менее умными колонками, наушниками и кучей других подобных устройств. Однако вокруг Bluetooth до сих пор витает масса мифов, многие из которых для ряда пользователей являются практически аксиомой. Тем не менее, давайте попытаемся развеять расхожие мнения о Bluetooth. А верили ли вы в них? Поделитесь своим мнение после прочтения статьи в нашем чате в Телеграм.

Вluetooth окружен кучей мифов

Работа Bluetooth снижает срок службы батареи

Вluetooth не влияет на заряд батареи благодаря новым стандартам связи

Этот миф берет свое начало со времени появления Bluetooth. И когда-то он был правдой. На заре существования технологии первые версии модуля действительно «жрали» батарею довольно сильно. Были даже устройства, которые имели отдельную кнопку включения\выключения Bluetooth. Однако сегодня модули беспроводной связи имеют совсем иные стандарты и тот же Bluetooth оснащается технологией Low Energy (LE). Она позволяет экономить заряд батареи и работать в режиме поиска и сопряжения устройств только тогда, когда это действительно нужно, а не «напрягать батарею» постоянно, как старые версии. Например, если вы связали смартфон с наушниками посредством Bluetooth, то модуль будет работать лишь тогда, когда проигрывается песня. В остальное время он не будет тратить заряд аккумулятора.

Bluetooth вреден для вашего здоровья

Вред Вluetooth для здоровья сильно преувеличен

Строго говоря, подобный миф ходит вокруг любых модулей беспроводной связи. Но если мы рассмотрим Bluetooth, то пиковая мощность работы модуля будет равняться 100 милливаттам. Причем это максимальная нагрузка, которая достигается при подключении 3-5 устройств одновременно. Как правило, мощность Bluetooth куда меньше. Для сравнения: при работе модулей 3G или 4G их мощность равняется 1000 и 2000 милливатт соответственно. А исследований, доказывающих практически полное отсутствие влияния на здоровье даже этих модулей имеется предостаточно.

Bluetooth работает только на небольшом расстоянии

Современные модули Вluetooth работают на большом расстоянии

На самом деле, все устройства Bluetooth делятся на 3 класса в зависимости от радиуса действия. Самый «недальнобойный» имеет радиус действия около 5 метров, далее идут модули радиусом действия в 10 метров и замыкают тройку модули с радиусом до 100 метров. Конечно, все это справедливо для открытых пространств без препятствий, но даже в условиях небольшой квартиры большинство модулей должны справляться с расстоянием и работать без проблем даже, если находятся в соседней комнате от источника сигнала.

Bluetooth мешает работе Wi-Fi

Вluetooth и Wi-Fi не мешают работе друг друга

Как и большинство других беспроводных технологий, Bluetooth использует радиочастоту в 2,4 гигагерца для отправки и приема данных. Это та же самая частота, используемая и вашей домашней сетью Wi-Fi, при условии, что вы, конечно, не «пересели» на более продвинутю версию роутера, которая работает на частоте в 5 гигагерц. Однако несмотря на то, что частота работы Bluetooth и Wi-Fi может быть одинаковой, весь диапазон частот поделен на каналы. И модуль Bluetooth, как правило, выбирает наименее загруженный, чтобы не мешать работе роутеров. Ту же операцию могут проделывать и некоторые модели роутеров, так что переживать о том, что стандарты «конфликтуют» не стоит.

Доброго времени!

Многие пользователи даже не подозревают, что версий протокола Bluetooth ни одна и не две, и от нее довольно существенно зависят возможности конкретного устройства.

Например, чтобы передавать файлы по Bluetooth — у вас должен быть адаптер, поддерживающий версию протокола 4.0 (или выше). Разумеется, на это начинают обращать внимание когда сделать этого не получается…

В этой заметке приведу несколько способов, как узнать, какую версию Bluetooth поддерживает ваш телефон, компьютер (или ноутбук), а также укажу в чем отличие разных версий (самое основное).

В помощь!

Как включить Bluetooth на компьютере/ноутбуке — https://ocomp.info/kak-vklyuchit-blyutuz-na-noutbuke.html

*

Узнаем версию Bluetooth

На телефоне (под Android)

Способ 1

Для работы понадобиться спец. приложение для диагностики и просмотра характеристик AIDA 64 (ссылка на Play Market). Возможно, многие знакомы с одноименной и очень популярной утилитой для ПК.

Так вот, установив и открыв AIDA 64 — необходимо перейти во вкладку система и найти строчку с версией Bluetooth (см. пример ниже, в моем случае: V 4.2).

AIDA64 — система

Этот способ один из самых достоверных и простых. А приложение AIDA 64 пригодится вам еще не раз (рекомендую иметь под-рукой).

Способ 2

Можно обойтись и без установки различных приложений. Для этого нужно узнать точную модель телефона. Обычно, эту информацию можно найти во вкладке «Система/О телефоне» (прим.: Андроид 8.0).

Система — о телефоне — модель и название

После, зная модель и название телефона — можно открыть любой коммерческий магазин, где продается подобная техника (либо сайт производителя вашего телефона) и узнать его тех. характеристики. В общем-то, тоже просто и быстро.

Типовая тех. характеристика к телефону (доступна на любом коммерческом сайте)

Примечание!

Правда, все же, есть у этого варианта один минус. На том сайте, где вы найдете характеристики вашего аппарата могут быть неточности. Я уж не говорю о различных модификациях к той или иной модели телефона…

*

На компьютере/ноутбуке (под Windows)

Теперь узнаем версию Bluetooth адаптера на компьютере (ноутбуке). Для этого нужно сначала открыть диспетчер устройств: нажмите Win+R, в появившемся окне введите в строку открыть команду devmgmt.msc, и OK.

Запуск диспетчера устройств — devmgmt.msc

Примечание: иногда в названии адаптера можно сразу же увидеть версию Bluetooth (см. скрин ниже, именно такой случай…).

Свойства Bluetooth адаптера

После перейти во вкладку «Дополнительно», там должна быть строка с номером LMP. В моем примере ниже LMP 8.56425 (в общем-то, нужно запомнить только первую цифру «8»).

LMP 8.x — вкладка «Дополнительно»

Далее см. простой список, приведенный ниже (напротив каждого номера LMP значится версия):

У наушников

Чтобы узнать какую версии протокола поддерживают наушники — как правило, достаточно посмотреть на их тех. характеристики (приводятся на их упаковке).

Характеристики беспроводных наушников

Если упаковка давно утеряна — обратите внимание на корпус наушников (нередко на нем можно узнать их модель и название). А зная модель — не составит труда найти их тех. характеристики (если, конечно, речь не идет о малоизвестных китайских брендах).

Кстати, если на корпусе наушников не указана их модель, попробуйте открыть панель управления, вкладку «Оборудование и звук/Звук» (см. пример ниже).

Оборудование и звук — звук

Во вкладке «Воспроизведение», обычно, можно узнать информацию и подключаемых устройствах (в том числе и модель наушников). См. пример ниже.

Модель наушников

*

Отличие разных версий Bluetooth

Важный момент!

Не стоит забывать, что само по себе устройство Bluetooth не работает, как минимум у вас есть два устройства, сопрягающиеся по этому протоколу, например, телефон и наушники.

И если ваш телефон поддерживает версию Bluetooth 4.2, а наушники 2.1 + EDR — подключение будет происходить по протоколу 2.1 + (прим.: всегда выбирается самая низкая из доступных версий).

Теперь о том, какие версии Bluetooth существуют, и что можно сейчас встретить…

1) Bluetooth 1.0, 1.1, 1.2 — первые версии протокола, появились в 1994 году. Сегодня найти что-то из тех устройств почти нереально.

2) Bluetooth 2.0 + EDR — обновленная версия протокола, датируется 2004 г. По сравнению с первыми версиями существенно снижено энергопотребление и несколько возросла скорость работы. До сих пор можно встретить в старых и недорогих наушниках, гарнитурах.

3) Bluetooth 2.1 и Bluetooth 2.1 + EDR — более новая версия протокола (от 2007 г.). Появилась поддержка NFC, уменьшено энергопотребление в 5-10 раз, ускорено сопряжение устройств.

4) Bluetooth 3.0 + HS — обновление от 2009 г. Была существенно увеличена скорость передач данных (до 1 Мбит/с). Правда, вместе с этим серьезно возросло энергопотребление, поэтому эта версия не стала такой популярной (как предыдущие).

5) Bluetooth 4.0 — обновление от 2010 г. Было уменьшено энергопотребление, появилась возможность передавать файлы, скорость осталась прежняя — 1 Мбит/с. Bluetooth адаптеры этой версии до сих пор можно встретить в ноутбуках, телефонах. Также было выпущено достаточно много гарнитур.

6) Bluetooth 4.1 — устранение перекрестных помех при одновременной работе с LTE-модулями, которые есть во всех 4G смартфонах (2013 г.);

7) Bluetooth 4.2 — была несколько увеличена стабильность и скорость передачи данных, улучшена защита, конфиденциальность, увеличено расстояние на котором могут работать устройства (до 60 метров). Наиболее часто-встречаемый протокол на сегодняшний день, используется повсеместно: наушниках, мышках, плеерах, ноутбуках и т.д.

8) Bluetooth 5.0 — новый протокол от 2017 г. Была увеличена скорость (до 2 Мбит/с) и расстояние, на котором могут работать устройства (до 240 метров). Встречается только в новых и дорогих гаджетах: телефонах, ноутбуках и пр.

9) Bluetooth 5.1 — разработчики обещают выпустить новую версию уже совсем скоро. Основное нововведение — определение местоположения устройств.

Стоит ли гнаться за более новой версией Bluetooth

В общем-то, чем новее версия Bluetooth — тем быстрее, стабильнее и качественнее будет связь, чище звук (если вы используете беспроводные наушники), меньшее энергопотребление устройства (а значит оно дольше проработает без подзарядки).

Кроме того, новая версия Bluetooth 5.0 (например) позволяет работать устройствам на существенно большем расстоянии. Это может быть весьма полезно, если вы находитесь где-нибудь на даче.

Что касается качества звука…

Если говорить о беспроводных наушниках, то большое значение на звук может оказывать не только версия поддерживаемого ими протокола Bluetooth, но и кодек, которым сжимается сигнал.

Суть тут вот в чем: аудио-плеер напрямую не передает по Bluetooth MP3 звук на динамики наушников. Сначала воспроизводимая музыка сжимается, затем по протоколу Bluetooth передается на адаптер наушников — после сигнал декодируется и только потом подается на динамики. Разумеется, различные наушники, аудио-плееры поддерживают разные форматы кодеков (что и влияет на качество звука).

Одним из лучших кодеков, обеспечивающим очень качественный звук, является технология aptX. Чтобы вы могли заметить работу этой технологии — ее должны поддерживать и наушники, и тот плеер (гаджет), с которым вы их сопрягаете. Отмечу, что это удовольствие пока не самое дешевое…

…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:

	IEEE 802.11	Bluetooth
1. Назначение	Беспроводные домашние/офисные сети	Замена кабельных соединений для компактных коммуникационных средств
2. Рабочая частота	2.4 ГГц	2.4 ГГц
3. Максимальная скорость передачи данных	11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11)	721 Кбит/сек
4. Дальность действия	100 м	10 м или 100 м
5. Максимальное количество узлов	128 устройств на сеть	8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
6. Голосовые каналы	Нет (опционально)	3 канала
7. Доступность	Сейчас	Сейчас
8. Цена	$100-$400 за узел	Около $5 за узел

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.