Bluetooth كه بعضي ها در فارسي آن را به دندان آبي ترجمه كرده اند استانداردي براي امواج راديويي است كه براي ارتباطات بي سيم كامپيوترهاي قابل حمل و نقل (مانند lap top ها) و تلفن هاي همراه و وسايل الكترونيكي رايج استفاده مي شوند اين امواج براي فاصله هاي نزديك استفاده مي شوند و براي ارتباطات بي سيم تكنولوژي ارزاني محسوب مي شوند. بوسيله اين تكنولوژي مي توانيد بين دو وسيله به صورت بي سيم پيغام، عكس يا هر اطلاعاتي رد و بدل كنید.
Bluetooth كه به ارتباط بى سيم با برد كوتاه معروف شده در تمام قطعات، وسائل الكترونيكى و ارتباطى كاربرد دارد و استفاده از آن تنها به شبكه ها و اينترنت مربوط نمى شود، به طورى كه امروزه حتى موس و كى بورد Bluetooth هم به بازار آمده است.
اكثر كارشناسان و متخصصين كامپيوتر و شبكه اعتقاد دارند كه سال ۲۰۰۴و 2005 سال پيشرفت هر چه بيشتر اين تكنولوژى است. فرض كنيد در منزلتان از تكنولوژى Bluetooth استفاده مى كنيد و در حال چك كردن E-mailهاى خود از طريق تلفن همراه هستيد، در همان حال نامه اى از دوست خود دريافت مى كنيد. شما هم نامه او را از طريق Bluetooth به پرينتر كه به اين سيستم مجهز است ارسال كرده و يك پرينت از آن تهيه مى كنيد. در همين زمان تلويزيون هم مشغول پخش برنامه اى است كه بلافاصله تصوير را به مانيتور انتقال داده و توسط CD-Writer كه به تكنولوژى Bluetooth مجهز است تصاوير را روى CD ذخيره مى كند. اينها تنها برخى از موارد استفاده تكنولوژى Bluetooth در زندگى امروز است. تجهيزات مجهز به اين تكنولوژى در كنار هم شبكه اى خانگى به نامPAN (Personal Area Network) راايجادمىكنند.
• Bluetooth از كجا آمد
شايد جالب باشد تا از تاريخچه نام Bluetooth هم اطلاع داشته باشيم. اين نام از نام يك پادشاه دانماركى به نام Harald Blaatand گرفته شده است. كلمه Blaatand پس از انتقال به زبان انگليسى به شكل Bluetooth تلفظ شد كه به معنى دندان آبى است. شاهِ هارالد كه بين سال هاى 1۹۴۰ تا 1۹۸۶ مى زيست در دوره حكومت خود كه يك وايكينگ بود – توانست به طور صلح آميز ، دانمارك ، سوئد جنوبي و نروژ شمالي را كه در جنگ هاى مذهبى با هم مشكل پيداكردهبودندرامتحدكند.
اين كار به او شهرت يك پادشاه ماهر در ارتباط و مذاكره را در تاريخ داد. در واقع تكنولوژى Bluetooth هم بر پايه اتحاد يكپارچه سيستم هاى كامپيوتر تاكيد دارد كه نماد كار و تلاش پادشاه دانماركى است. ايده اصلى ايجاد اين سيستم در سال ۱۹۹۴ توسط شركت موبايل Ericsson كه يك شركت سوئدي ارتباطات راه دور است ارائه شد. اين شركت به همراه چند شركت ديگر در حال ساخت يك ارتباط راديويي كم مصرف ، كم هزينه بين تلفن هاي همراه و يكگوشيبيسيمبودندتاقادربههماهنگىوسازگارىباهمباشند.
امروزه بسيارى از وسايل ارتباطى مانند PC، PDA، موبايل، پرينتر و... از پروتكل هاى متفاوت و ناسازگار با يكديگر استفاده مى كنند و همين امر باعث عدم ارتباط مناسب بين آنها خواهد شد. بنابراين در سال 1998 ، اريكسون يك موافقت نامه با IBM ، اينتل ،نوكيا ، 3com ، توشيبا و مايكروسافت امضا كرد و گروه Bluetooth SIG ( Bluetooth Special Interest Group) رابهوجودآورد.
هدف اين گروه نظارت بر پيشرفت بلوتوث و عمومي ساختن آن بود تا ارتباط ميان آنها تحت يك پروتكل ثابت و مشخص برقرار شود. در حال حاضر Ericsson، Intel، Nokia، IBM و Toshibaازپديدآورندگانوتوسعهدهندگاناينتكنولوژىهستند.
هر وسيله اى كه از سيم براى انتقال اطلاعات خود استفاده نمى كند از امواج راديويى بهره مى گيرد در واقع امواج راديويى سيگنال هايى هستند كه توسط فرستنده در هوا پخش مى شود. امواج راديويى قادر به انتقال صدا، تصوير و هر نوع Data هستند. تلفن هاى بى سيم، موبايل، ماهواره ها، اداره تلويزيون و غيره جزء وسايلى هستند كه ارتباط خود را از طريق اين امواج فراهم مى كنند. حتى دزدگير اتومبيل هم از طريق امواج راديويى كنترل مى شود. Bluetooth نوعى از ارتباطات امواج راديويى ولى با برد كوتاه است و از پروتكل خاصى براى ارسال اطلاعات خود استفاده مى كند و به همين دليل است كه شركت هاى معتبر سازنده دستگاه هاى ارتباطى و كامپيوترى علاقه زيادى دارند تا در اين پروژه شركت كنند. در واقع تمام دستگاه هايى كه بر پايه Bluetooth ايجاد مى شود بايد با استاندارد مشخصى سازگارى داشته باشند. فرستنده Bluetooth Transmitter است که در داخل يك ميكرو چيپ مربعي 4 سانتيمتري قرار دارد و امواج مورد نظر را در يك فركانس خاص ارسال مى كند و دستگاه گيرنده در همان طول موج اقدام به دريافت اطلاعات مى كند . دامنه فركانس این دستگاه 2.40 گيگا هرتز تا 2.48 گيگا هرتز عمل مي كند. اين تكنولوژي از سيستم
"Frequency Hoping Spread Spectrum" استفاده مي كند، كه سيگنال آن 1600 بار در ثانيه تغيير مي كند كه كمك بزرگي براي جلوگيري از تداخل ناخواسته و غير مجاز است. علاوه بر اين بوسيله نرم افزار كد شناسايي وسيله طرف مقابل چك مي شود. بدين ترتيب مي توان اطمينان حاصل كرد كه اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر مي رسد. اين امواج با دو قدرت وجود دارند. سطح قدرت پايين كه محيطهاي كوچك را مي تواند پوشش دهد
( مثلاً داخل يك اتاق ) يا در نوع با قدرت بالاتر كه رنج متوسطي را مي تواند پوشش دهد.
( مثلاً كل يك خانه را متواند پوشش دهد. )
•مزاياىBluetooth
عوامل بسيارى موجب شده تا شركت ها و موسسات ارتباطى به دنبال استفاده از Bluetooth باشند. يكى از اين عوامل محدوديت در انتقال Data از طريق سيم است. دستگاه هايى كه با سيم كار مى كنند از طريق رابط هاى سريال يا پارلل و يا USB به كامپيوتر متصل مى شوند. اگر از ارتباط سريال استفاده شود در هر سيكل زمانى يك بيت ارسال مى شود و ارتباط پارلل در هر سيكل ۸ تا ۱۶ بيت را ارسال مى نمايد. اين مقادير در دنياى ارتباطات پرسرعت امروزى بسيار كم است. تا چندى پيش در مقام كشورهاى پيشرفته براى ارتباط اينترنت به طور كامل از ارتباطات سيمى و تكنولوژى هايى چون ISON و DSL استفاده مى شد. البته اين سيستم ها هنوز هم جزء پرطرفدارترين و كاربردى ترين وسايل ارتباطى در جهان هستند.
به لطف تكنولوژى جديد Bluetooth كشورهايى چون آمريكا و برخى كشورهاى اروپايى كه در زمينه تكنولوژى حرف اول را در دنيا مى زنند به سمت استفاده از ارتباطات بى سيم بين شبكه ها و اينترنت حركت مى كنند كه علاوه بر سرعت زياد، كيفيت بسيار خوبى را در اختيار كاربرانش قرار مى دهد. از ديگر مشكلاتى كه متخصصين بخش ارتباط با آن سروكار داشتند عدم وجود يك استاندارد مشخص و ثابت براى ارتباط دستگاه هاى مختلف با يكديگر بود. تا پيش از اين هر شركت دستگاه هاى خود را براساس استانداردهاى ارتباطى خود توليد مى كرد و به همين خاطر اغلب آنها براى ارتباط با دستگاه هايى از همان نوع ولى متعلق به يك كمپانى ديگر دچار مشكل مى شدند زيرا پروتكل ثابتى وجود نداشت. حال اين مشكل توسط استاندارد Bluetooth به راحتى قابل حل است. قبل از مطرح شدن مسئله استفاده از Bluetooth متخصصان اعتقاد داشتند كه در ارتباطات نزديك از اشعه مادون قرمز استفاده شود.
مثلاً در كنترل از راه دور تلويزيون از اين سيستم استفاده مى شود. تكنولوژى مادون قرمز IrDA نام دارد و مخفف Infrared Data Association است. در عمل ثابت شده كه استفاده از اين استاندارد قابل اطمينان است و هزينه بسيار كمى به خود اختصاص مى دهد. ولى با اين وجود معايبى نيز دارد. اولين مشكل حركت نور در خط راست است. فرستنده مادون قرمز و گيرنده آن مى بايست در مقابل هم قرار بگيرند تا ارسال اطلاعات صورت گيرد، در غير اين صورت وجود مانعى در بين راه، باعث می شود که انتقال اطلاعات به درستى صورت نمى گيرد. يكى ديگر از مشكلات مادون قرمز اصطلاح «يك به يك» است. به اين معنى كه شما فقط مى توانيد اطلاعات را از يك دستگاه تنها به يك دستگاه ديگر ارسال كنيد و در يك لحظه قادر به ارسال اطلاعات از يك دستگاه به چند دستگاه نخواهيد بود اما هر دو مشكل IrDA از طريق Bluetooth قابل رفع است. یعنی تراشه Bluetooth بدون نیاز به ارتباط مستقیم در خط راست میتواند اطلاعات را در هر جهتی انتقال دهد و نیز وجود مانع باعث قطع ارتباط نمی شود. يكى ديگر از دلايل استفاده از تراشه هاى Bluetooth قيمت بسيار مناسب آن است.
قيمت اين تراشه ها عملاً ۱۵ تا ۳۰ دلار است كه با توجه به كارايى بسيار خوب، اين قيمت كاملاً مناسببهنظرمىرسد.
همانطوركهاشارهشداينتكنولوژىازباندفركانسISM (Industrial Scientific Medical ) یعنی 40/2 گيگاهرتز تا 48/2 گيگاهرتزاستفاده می کند. باند ISM به 79 كانال تقسيم
مي شود. البته اين محدوده در اروپا و آمريكا مورد استفاده قرار مى گيرد ولى در ژاپن اين محدوده بين ۴۷/۲ تا ۴۹/۲ گيگا هرتز است و ۲۳ كانال ارتباطى را شامل مى شود. هر كدام از اين كانال هاى ارتباطى قابليت ارسال يك مگابايت اطلاعات را دارد و برد موثر آن ۱۰متر ذكر شده كه شركت هاى ارائه كننده اين سيستم ها تا برد ۷ متر را ضمانت مى كنند و بيشتر از آن به فضاى اتاقى بستگى دارد كه دستگاه ها در آن قرار دارند و همچنين به ميزان وجود ديگر امواج راديويى هم وابسته است. سرعت انتقال اطلاعات در استاندارد Bluetooth بستگى به نوع سيستم ارتباطى دارد. مثلاً اگر از ارتباط همزمان يا Synchronous استفاده شود نرخ انتقالاطلاعات۴۲۳كيلوبايتدرثانيهخواهدبود.
در اين نوع ارتباط دستگاه فرستنده و گيرنده به طور همزمان قادر به دريافت و ارسال اطلاعات هستند. در نوع ديگر ارتباط كه ارتباط غيرهمزمان يا Asynchronous نام دارد نرخ انتقال اطلاعات ۷۲۱ كيلوبايت در ثانيه خواهد بود. البته با وجود سرعت بيشتر اين ارتباط نسبت به ارتباط همزمان، قابليت ارسال و دريافت در يك زمان را ندارد. البته تكنولوژى هاى مانند Wi-Fi كه بر پايه Bluetooth است برد موثر و نرخ انتقال اطلاعات بيشتر مى شود. Bluetooth از سيستم بسيار حساسى نيز برخوردار است و از اين لحاظ با استفاده از آن احتمال تداخل بين دستگاه هاى مجهز به امواج راديويى به حداقل خود مى رسد و حتى در صورت بروز تداخل در ارتباط بلافاصله اطلاعات از بين رفته مجدداً به طور خودكار براى دستگاه گيرنده ارسال خواهد شد. حال اين تصور به وجود مى آيد كه با وجود چندين دستگاه مجهز به اين تكنولوژى در يك اتاق چگونه آنها روى يك فركانس مشخص و بدون تداخل با يكديگر بهتبادلاطلاعاتمىپردازند.
براىجلوگيرىاز تداخل اطلاعات Bluetooth از تكنيكى به نام Spread Spectrum Frequency استفاده مىكند و اين تكنيك به دستگاه ها اجازه مى دهدكهدر يك محدوده فركانسى مشخص شده به صورت خودكار تغيير فركانس داشته باشند. در واقع در اين تكنولوژى يابنده كانال آزاد بيش از ۱۵۰۰ بار در ثانيه كانال هاى ارتباطى را چك مى كند تا از كانال هاى اشغال شده با خبر باشد و در صورت ايجاد يك ارتباط جديد يك كانال آزاد را به آن ارتباط اختصاص دهد. مثلاً يك دستگاه كامپيوتر در حال ارتباط با پرينتر از طريق فركانس GHZ2.47 باشد در همين زمان موبايل قصد ارتباط با اسكنر را دارد. با استفاده از تكنيكى كه ذكر شد به طور خودكار فركانس اشغال شده توسط كامپيوتر و پرينتر شناسايى شده و ارتباط موبايل و اسكنر به روى يك فركانس جديد برقرار مى شود.
تداخل و جواز استفاده از Bluetooth
تكنولوژي Bluetooth از سيستم گيرندگي و فرستندگي در جهت مناسب استفاده مي كند و امواج راديويي را از ميان ديوار و ديگر موانع غير فلزي عبور می دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثي باعث تداخل شود انتقال اطلاعات كند مي شود ولي متوقف نمي شود. با سيستمهاي امروزي بيش از 7 دستگاه مي توانند براي برقراري ارتباط با توليد كننده امواج در يك دستگاه ديگر فعال شوند. به اين شيوه Piconet مي گويند چندين piconet را مي توان به يكديگر متصل كرد كه يك scatternet را تشكيل مي دهند.
نکته قابل توجه این که بلوتوس در حال رقابت با يك تكنولوژي بي سيم جديد به اسم Ultra widedand يا Uwb است،كه Data را با سرعت 980 مگابايت حمل مي كند در حالي كه بلوتوس سرعتي با 721 كيلو بايت در ثانيه دارد .
فرايند صدور جواز و گواهينامه
قبلازاينكهيككارخانهبتواندمحصوليكهازتكنولوژي بي سيم Bluetooth استفاده مي كند وارد بازار كند بايد جواز آن را از دو جهت دريافت كند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهايي لازم دارد كه بتواند با دستگاههاي ديگر كه داراي تكنولوژي بي سيم Bluetooth هستند ارتباط برقرار كند. ديگر اينكه بايد مجوزهاي لازم براي اين سيستم چه در كشور سازنده و چه در كشوري كه محصول به فروش مي رود مجوزهاي قانوني آنها را دريافت كند.
•Wi-Fiچيست
اين استاندارد از زيرمجموعه Bluetooth است و تحت آن ارتباطى با قدرتى بيشتر از خود Bluetooth ايجاد خواهد شد. ارتباط Wi-Fi كه مخفف Wireless Fidelity است بيشتر بر پايه ارتباط شبكه اينترنت به صورت بى سيم تاكيد مى كند و همين امر باعث محبوبيت بسيار زياد آن شده است با استفاده از اين تكنولوژى به راحتى در مسافرت، هواپيما و يا هتل
مى توان از طريق Laptop به اينترنت متصل شد. Wi-Fi كه همان استاندارد IEEE802.11 است در مدل هاى ۸۰۲.11a و ۸۰۲.11b مورد استفاده قرار مى گيرد و استاندارد اصلى آن IEEE802.11b است. در اين مدل حداكثر سرعت انتقال اطلاعات ۱۱Mbps است و از فركانس راديويى ۴/۲ گيگاهرتز استفاده مى كند. براى سرعت بخشيدن به اين استاندارد مدل ديگرى نيز به نام ۸۰۲.11b+ ايجاد شده كه سرعت انتقال را تا ۲۲mbps افزايش مى دهد. در مدل ۸۰۲.11a سرعت اطلاعات حدود ۵۴mbps است و از فركانس ۵۰GHz استفاده مى شود. به طور حتم اين مدل در آينده اى نه چندان دور جاى ۸۰۲.11b را خواهد گرفت.
براى استفاده از اين سيستم ايستگاه هايى به نام Access point در مناطق مختلف و به فواصل چند صد مترى قرار مى گيرد. اين ايستگاه ها امواج راديويى را در هوا منتشر مى كنند و هر كامپيوترى كه به Wi-Fi مجهز باشد و در محدوده اين ايستگاه ها قرار داشته باشد قادر به استفاده از اينترنت است و كاربران با قرار دادن يك كارت سخت افزارى IEEE802.11b و يا وصل كردن يك دستگاه Wi-Fi اكسترنال از طريق USB به كامپيوتر خود قادر به استفاده از اين سيستم هستند. قيمت اينترنت در اين سيستم بسيار مناسب است. مثلاً در كشور آمريكا يك Account نامحدود يك ماهه با اين سرويس به مبلغ ۲۰ تا ۳۰ دلار در اختيار كاربران قرار مى گيرد. از نظر برد موثر هم حداكثر تا ۱۵۰ متر اطراف Access Point مورد پوشش قرار مى گيرد. در اين حالت سرعت انتقال ارتباط ۱mbps است. البته هر چقدر فاصله كاربر با ايستگاه اصلى كمتر از ۱۵۰ متر باشد سرعت انتقال اطلاعات بيشتر خواهد شد. مثلاً سرعت انتقال اطلاعات در فاصله ۱۰۰ مترى mbps5.5، در فاصله ۸۰ مترى ۸mbps و در فاصله ۵۰ مترى و كمتر از آن ۱۱mbps است .