تبلیغات
 ... خوش آمدید

شما تا 0 ثانیه ی دیگر به سایت جدید منتقل می شوید

با عرض خسته نباشید به دوستان عزیز ،
از امروز دیگه روی سیستم ایجاد و مدیریت سایت مطلب مینویسیم ،
الان هم در حال انتقال مطالب وبلاگمون با كمك سیستم انتقال مطالب به سایت جدیدمون هستیم .
شما تا چند لحظه ی دیگه به طور خودکار به سایت جدید وارد می شوید ...
اینم آدرس سایت : http://ceuok.ir


/post/archive/1390/8/4
/post/archive/1390/8/2
/post/archive/1390/8/1
/post/archive/1390/7/4
/post/archive/1390/7/1
/post/archive/1390/6/3
/post/archive/1390/5/4
/post/archive/1390/5/3
/post/archive/1390/5/2
/post/archive/1390/5/1
/post/archive/1390/4/4
/post/archive/1390/4/3
/post/archive/1390/4/2
/post/archive/1390/4/1
/post/archive/1390/3/1
/post/archive/1390/2/3
/post/archive/1390/2/2
/post/archive/1390/2/1
/post/archive/1390/1/4
/post/archive/1390/1/3
/post/archive/1390/1/2
/post/archive/1390/1/1
/post/archive/1389/12/4
/post/archive/1389/12/3
/post/archive/1389/12/2
/post/archive/1389/12/1
/post/archive/1389/11/4
/post/archive/1389/10/2
/post/archive/1389/9/3
عنوان :آشنایی با Bluetooth
متن :
 

آشنایی با Bluetooth

بلوتوث یك فناوری بی سیم كوتاه برد است كه به تلفنهای همراه ، PDA ، كامپیوترها ، دستگاههای ضبط و پخش استریو ، لوازم خانگی ، اتومبیلها و همه وسایل دیگری كه می توانید ارتباط آنها را با یكدیگر فكر كنید امكان ارتباط می دهد. 

نمونه ای از کاربرد تکنولوژی ارتباطی بلوتوث توسط آنتن و مبدل USB بلوتوث

آشنایی با Bluetooth

بلوتوث یك فناوری بی سیم كوتاه برد است كه به تلفنهای همراه ، PDA ، كامپیوترها ، دستگاههای ضبط و پخش استریو ، لوازم خانگی ، اتومبیلها و همه وسایل دیگری كه می توانید ارتباط آنها را با یكدیگر فكر كنید امكان ارتباط می دهد. 

نمونه ای از کاربرد تکنولوژی ارتباطی بلوتوث توسط آنتن و مبدل USB بلوتوث

تاریخچه بلوتوث

فكر اولیه بلوتوث در شركت موبایل اریكسون در سال 1994 شكل گرفت. اریكسون كه یك شركت سوئدی ارتباطات راه دور است – در آن زمان در حال ساخت یك ارتباط رادیویی كم مصرف ، كم هزینه بین تلفن های همراه و یك گوشی بی سیم بود.

 كار مهندسی در سال 1995 شروع شد و فكر اولیه به فراتر از تلفنهای همراه و گوشی های آنها توسعه یافت تا شامل همه انواع وسایل همراه شود ، با هدف ساخت شبكه های شخصی كوچك از وسایل مختلف در طول این زمان ، اریكسون نام “بلوتوث” (یك پادشاه دانماركی) گرفت كه بین سالهای 940 و 981 میلادی می زیست. شاهِ هارالد در دوره حكومت خود كه یك وایكینگ بود – به طور صلح آمیز ، دانمارك ، سوئد جنوبی و نروژ شمالی را متحد كرد. این كار به او شهرت یك پادشاه ماهر در ارتباط و مذاكره را در تاریخ داد.

برای اریكسون ، اسم بلوتوث برای فناوری داده شده كه امیدوار بود بتواند به طور صلح آمیز وسایل مختلف را متحد كند، مناسب بود. اریكسون می دانست كه اگر فقط یك شركت این استاندارد ها را حمایت كند هرگز موفق نخواهد شد.

لوگوی رسمی بلوتوث
لوگوی رسمی استاندارد ارتباطی بلوتوث

در سال 1998 ، اریكسون یك موافقت نامه با IBM ، اینتل ،نوكیا ، 3com ، توشیبا و مایكروسافت امضا كرد که بر پایه این موافقت نامه  و گروه  Bluetooth Special Interest Group را به وجود آورد. هدف این گروه نظارت بر پیشرفت بلوتوث و عمومی ساختن آن بود. و پس از آن شركتهای تری كام، Lucent،  موتورولا و بیش از 2000 كمپانی دیگر به این سازمان پیوستند.

فرایند صدور جواز و گواهینامه: قبل از اینكه یك كارخانه بتواند محصولی كه از تكنولوژی بی سیم Bluetooth استفاده می كند وارد بازار كند باید جواز آن را از دو جهت دریافت كند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهایی لازم دارد كه بتواند با دستگاههای دیگر كه دارای تكنولوژی بی سیم Bluetooth  هستند ارتباط برقرار كند. دیگر اینكه باید مجوزهای لازم برای این سیستم چه در كشور سازنده و چه در كشوری كه محصول به فروش می رود مجوزهای قانونی آنها را دریافت كند.

توضیح بلوتوث

تکنولوژی Bluetooth  كه بعضی ها در فارسی آن را به دندان آبی ترجمه كرده اند. استانداردی برای امواج رادیویی است كه كه برای ارتباطات بی سیم کامپیوترهای قابل حمل و نقل (مانند lap top ها) و تلفن های همراه و وسایل الكترونیكی رایج استفاده می شوند این امواج برای فاصله های نزدیك استفاده می شوند و برای ارتباطات بی سیم تكنولوژی ارزانی محسوب می شوند. و بوسیله این تكنولوژی می توانید بین دو وسیله كه دارای این تكنولوژی باشند به صورت بی سیم پیغام، عكس یا هر اطلاعات رد و بدل كنید. رادیوی Bluetooth در داخل یك میكرو چیپ قرار دارد و در باند فركانسی 2.4 گیگا هرتز عمل می كند.

 این تكنولوژی از سیستم "Frequency Hoping Spread Spectrum" استفاده می كند، كه سیگنال آن 1600 بار در ثانیه تغییر می كند كه كمك بزرگی برای جلوگیری از تداخل ناخواسته و غیر مجاز است. علاوه بر این بوسیله نرم افزار كد شناسایی وسیله طرف مقابل چك می شود. بدین ترتیب می توان اطمینان حاصل كرد كه اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر می رسد. این امواج با دو قدرت وجود دارند. سطح قدرت پایین تر كه محیطهای كوچك را می تواند پوشش دهد ( مثلاً داخل یك اتاق ) یا در نوع با قدرت بالاتر كه رنج متوسطی را می تواند پوشش دهد. ( مثلاً كل یك خانه را متواند پوشش دهد. ) این سیستم هم برای ارتباط نقطه به نقطه و هم برای ارتباط یك نقطه با چند نقطه می تواند استفاده شود.

دارای پهنای باند Kbs 720و 10 متر قدرت انتقال (در صورت تقویت تا 100 متر قابل افزایش است ) می باشد. این تكنولوژی كه از سیستم گیرندگی و فرستندگی در جهت مناسب استفاده می كند. قادر است امواج رادیویی را از میان دیوار و دیگر موانع غیر فلزی عبور دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثی باعث تداخل شود انتقال اطلاعات كند می شود ولی متوقف نمی شود.

با سیستمهای امروزی بیش از 7 دستگاه می توانند برای برقراری ارتباط با تولید كننده امواج در یك دستگاه دیگر فعال شوند. به این شیوه Piconet می گویند چندین piconet را می توان به یكدیگر متصل كرد كه یك scatternet را تشكیل می دهند

 بلوتوث یك رشتـه خصوصیت بی سیم است كه ارتباطات كوتاه برد بین وسایل مجهز به تراشه های كوچك و اختصاصی بلوتوث را تعریف می كند. بلوتوث فقط كابلها را حذف نمی كند ، بلكه یك روش بی سیم برای وصل كردن كامپیوتر ها با همه وسایل همراه الكترونیكی فراهم می سازد و شبكه های كامپیوتری كوچك و خصوصی مشهور به PAN (Personal Area Network) یا شبكه شخصی را بوجود می آورد. بلوتوث یك زبان مشترك بین وسایل مختلف می سازد كه به آنها امكان می دهد كه به آسانی با هم ارتباط برقرار كنند و بهم وصل شوند.

 وسایل مجهز به تراشه های بلوتوث حدود 10 متر تا 100 متر برد دارند و می توانند داده ها در سرعت 720 كیلوبایت در ثانیه از طریق دیوار ها ، كیف ها و پوشاك انتقال دهند. هیجان انگیزتر آنكه اتصال دادن بین وسایل بلوتوث می تواند بدون دخالت مستقیم ما انجام بگیرد. وقتی دو وسیله مجهز به تراشه های بلوتوث نزدیك یكدیگر می رسند ، نرم افزار نهاده شده در تراشه های فرستنده / گیرنده (Server / Client) بلوتوث به طور خودكار یك ارتباط را برقرار می سازد و داده ها را نقل و انتقال می دهد.

با این همه برد كوتاه و سرعت محدود بلوتوث باعث شده است كه برای شبكه های محلی (LAN) بی سیم مرسوم كمتر باشد، چون این شبكه های كامپیوتری معمولاً بیش از 10 متری بلوتوث فاصله دارند و برد سرعتی آنها 10 تا 100 متر مگابایت در ثانیه است.

مشکل ارتباطات !!!  > راه حل : بلوتوث!

فناوری بلوتوث با حذف دخالت کاربر در سیستم و همچنین احتیاج به انرژی بسیار کم برای برقراری ارتباط با وسایل دیگر که موجب صرفه جویی زیادی در مصرف باطری می شود تکنولوژی شبکه های کوچک را وارد مرحله جدیدی کرد.

یكی از جالب ترین نكات درباره این استاندارد روشی است كه وسایل مجهز به تراشه های بلوتوث به طور خودكار یكدیگر را تشخیص می دهند ، ارتباط برقرار می كنند و داده ها را به دستور شما یا بدون دخالت شما انتقال می دهند. در خصوصیات بلوتوث یك ارتباط رادیویی با برد كوتاه تعریف شده است. این استاندارد هم چنین یك برد متوسط 100 متری را تعریف كرده است ، اما به ندرت به كار می رود ، چون به توان التریكی و هزینه بیشتری نیاز دارد. هر وسیله بلوتوث حاوی یك تراشه فرستنده / گیرنده مربعی 4 سانتیمتری است كه در باند فركانس رادیویی ISM (Industrial Scientific Medical) یا صنعتی ، علمی ، پزشكی از 40.2 گیگاهرتز تا 48.2 گیگاهرتز عمل می كند.  

مبدل بلوتوث PC CARD

سازندگان و طراحان این فركانس را بدین لحاظ انتخاب كردند كه در سراسر جهان به رایگان در دسترس است و محدودیتهای داشتن مجوز را ندارند . باند ISM به 79 كانال تقسیم می شود كه هر كدام پهنای باند یك مگاهرتزی دارند كه این باند رایگان است . بلوتوث از لحاظ نظری پهنای باند یك مگابایت در ثانیه را دارد ، كه سرعتی نزدیك به 723 كیلوبیت در ثانیه است. این سرعت خیلی بالا نیست ، اما برای انتقال داده ها بین وسایل دستی و دسترسی به اینترنت كاملاً كافی است.

بلوتوث در واقع یک استاندارد شبکه است که دارای 2 سطح است :

●سطح اول که به عنوان سطح فیزیکی شناخته می شود و بیانگر این است که بلوتوث یک فرکانس رادیویی استاندارد است .

●سطح دوم که به عنوان سطح پروتکل شناخته می شود و دربرگیرنده قوانین و دستوراتی همچون مکان و زمان ارسال اطلاعات، تعداد بیت های ارسالی در آن واحد و همچنین شمار وسایلی که بطور همزمان می توانند در عملیات ارسال و دریافت اطلاعات شرکت داشته باشند می باشد.  

شبکه بلوتوث اطلاعات را توسط امواج رادیویی با قدرت کم انتقال می دهد که فرکانس این امواج برابر با 2.45GHz است ( دقیقا بین 2.402GHz  تا 2.480 GHz)  که این باند فرکانس طبق یک توافقنامه بین المللی برای استفاده توسط لوازم علمی ، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده است (ISM).


جدول جهانی فرکانس های رادیویی

 یکی از راه هایی که تجهیزات بلوتوث از آن برای جلوگیری از تداخل  امواجشان با سایر تجهیزات بهره می جویند ارسال سیگنال های بسیار ضعیفی در حدود یک میلی وات است. برای مقایسه فقط کافی است بدانید تلفن های همراه می توانند یک سیگنال  در حدود 3 واتی را مخابره کنند. استفاده از امواج کم قدرت شعاع برد سیگنال های بلوتوث را به حدود 10 متر محدود می کند و همچنین با استفاده از این سیگنال های ضعیف امکان ایجاد تداخل بین امواج بلوتوث با امواج تلفن همراه ، کامپیوتر و یا دستگاه تلویزیون به کلی منتفی می شود. اما با همین امواج ضعیف هم لازم نیست که دو دستگاه فرستنده و گیرنده امواج در دید مستقیم یکدیگر باشند. امواج بلوتوث براحتی از دیوارهای خانه شما عبور می کنند و این یک امکان خوب برای کنترل چند دستگاه در اتاقهای مختلف است.

بلوتوث می تواند  همزمان با 8 دستگاه  ارتباط داشته باشد به شرطی که این دستگاه ها در شعاع ده متری باشند. شاید شما تصور کنید که ممکن است بین این دستگاه ها تداخل بوجود بیاید اما این غیر ممکن است. بلوتوث از یک فناوری بنام "جهش فرکانس در طیف گسترده " (spread-spectrum frequency hopping)  بهره می جوید که احتمال استفاده از یک فرکانس برابر توسط دو دستگاه بطور همزمان را تقریبا به صفر می رساند. بر پایه این تکنولوژی  هر وسیله از 79 فرکانس منحصر به فرد که بصورت اتفاقی ازمیان یک سری فرکانس های از پیش تعیین شده  انتخاب شده است استفاده می کند که به بطور منظم از یکی از آنها به دیگری تغییر فرکانس می دهد.

در مورد بلوتوث این عمل تغییر فرکانس توسط  دستگاه فرستنده حدود 1600 بار در ثانیه اتفاق می افتد. و این بدان معنی است که تعداد دستگاه های بیشتری  در آن واحد می توانند از یک بخش محدود از باند فرکانس رادیویی استفاده کنند.

به محض اینکه یک گفتگو  بین  دستگاه صورت گرفت دستگاه های بلوتوث موجود در این گفتگو یک شبکه را تشکیل می دهند . یک شبکه کوچک PAN  (Personal Area Network) که به آن piconet  هم می گویند.  شبکه ای که یک محیط کوچک مانند یک اتاق را تحت پوشش خود قرار می دهد یا حتی ممکن است محیطی که تحت پوشش خود قرار می دهد بیشتر از فاصله بین دستگاه پایه تلفن بی سیم با گوشی و هدست خود نباشد.

وقتی که یک شبکه piconet   بر قرار می شود دستگاه های حاضر در این شبکه همانطور که قبلا توضیح دادیم شروع به استفاده از سیستم جهش فرکانس می کنند و مرتبا فرکانس سیگنال های  خود را بطور اتفاقی در یک طیف مشخص تغییر می دهند تا با اینکار هم  در دسترس یکدیگر باشند و هم اینکه از تداخل piconet  آنها با  piconet  دیگری که ممکن است در همان اتاق برقرار باشد جلوگیری شود.

 شمایی از یک ایستگاه کاری بلوتوث

مزایای بلوتوث

مهمترین امتیارات بلوتوث بدون سیم بودن، کم هزینه و ارزان بودن و اتوماتیک بودن آن است.  راههای دیگری مانند ارتباط از طریق اشعه مادون قرمز(اینفرارد) هم برای ارتباط بدون سیم وجود دارد.

اینفرارد (Infra Red) عبارت است از امواج نوری که فرکانس آنها از فرکانس قابل دیده شدن و فهم  توسط چشم انسان پایین تر است. اکثر دستگاه های کنترل از راه دوری که همراه وسایل صوتی و تصویری عرضه می شوند برای ارسال اطلاعات از اینفرارد استفاده می کنند. ارتباط  و انتقال اطلاعات بر پایه اینفرارد یک روش قابل اعتماد و امن است و در ضمن استفاده از آن هزینه زیادی ندارد. اما دو محدودیت در استفاده از آن وجود دارد: اول اینکه : اشعه اینفرارد فقط در مسیر مستقیم منتشر می شود، حتما شما در هنگام استفاده از دستگاه ریموت کنترل این را تجربه کرده اید که حتما باید دستگاه را مستقیما به سمت وسیله مورد نظرتان بگیرید تا آن وسیله بتواند دستور مورد نظر شما را دریافت و اجرا کند.

محدودیت دیگری که وجود دارد اینست که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی یک به یک است. یعنی اینکه در آن واحد فقط بین دو وسیله می تواند ارتباط برقرارکند. مثلا شما می توانید توسط آن اطلاعاتی را از لپ تاپتان  به تلفن همراه دوستتان منتقل کنید اما نمی توانید همزمان آن اطلاعات را به PDA دوست دیگرتان هم منتقل کنید.

البته این دو خصوصیت اینفرارد در بعضی موارد امتیاز محسوب می گردند زیرا عملیات انتقال اطلاعات فقط بین دو وسیله مورد نظربرقرار می شود و امکان به وجود آمدن  تداخل با وسایل دیگر وجود ندارد وغیر ممکن است . این خاصیت باعث می شود که اطلاعات ارسالی شما فقط به همان وسیله ای برسد که مورد نظر شماست حتی اگر شما درجایی باشید که پر از گیرنده های اینفرارد باشد.

 

      

یک لپتاپ مجهز به بلوتوث و نحوه تبادل اطلاعات به وسیله آن را مشاهده می کنید.

فناوری بلوتوث ابداع گردید تا محدودیتهای اینفرارد را پوشش دهد. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در دستگاه های بلوتوثی  که با استاندارد قدیمی تر بلوتوث 1.0 کار می کنند 1 مگابایت در ثانیه است اما در استاندارد بلوتوث 2.0 اطلاعات می توانند با سرعت 3 مگابایت در ثانیه منتقل شوند. دستگاه های بلوتوثی که از استاندارد جدید استفاده می کنند با دستگاه های دارای استاندارد قدیمی تر هم سازگارند.