Bluetooth technologija šiandien yra tokia įprasta, kad retai kada sustojame pagalvoti, kaip ji veikia. Tiesiog spaudžiame mygtuką, ir mūsų telefonas prisijungia prie ausinių, garsiakalbio ar automobilio sistemos. Tačiau už šio paprastumo slypi gana sudėtinga technologija, kuri per daugiau nei du dešimtmečius tapo neatsiejama mūsų kasdienio gyvenimo dalimi.
Bluetooth – tai trumpo nuotolio belaidžio ryšio standartas, veikiantis 2,4 GHz dažnių juostoje. Šis dažnis yra nemokamas ir prieinamas visame pasaulyje, todėl Bluetooth įrenginiai gali veikti bet kur be specialių licencijų. Technologija buvo sukurta siekiant pakeisti kabelius tarp įrenginių, ir reikia pripažinti – šis tikslas buvo pasiektas su kaupu.
Kaip gimė Bluetooth idėja
1994 metais Ericsson inžinierius Jaap Haartsen ieškojo būdo, kaip belaidžiu ryšiu sujungti mobiliuosius telefonus su priedais. Tuomet mobilieji telefonai dar buvo gana primityvūs, bet jau buvo aišku, kad ateityje jiems reikės prisijungti prie įvairių papildomų įrenginių.
Pavadinimas “Bluetooth” kilo iš X amžiuje gyvenusio Danijos karaliaus Harald Bluetooth vardo. Šis karalius buvo žinomas tuo, kad suvienijo danų gentis, o technologijos kūrėjai tikėjosi, kad jų sprendimas taip pat suvienys skirtingus elektronikos įrenginius. Beje, Bluetooth logotipas yra Harald Bluetooth inicialų H ir B runų kombinacija.
Pirmoji Bluetooth specifikacija buvo paskelbta 1998 metais, o pirmieji komerciniai įrenginiai pasirodė 2000-aisiais. Iš pradžių technologija buvo gana lėta ir energijai alki, bet kiekviena nauja versija ją tobulino.
Techninis Bluetooth veikimo principas
Bluetooth naudoja vadinamąją dažnių šuoliavimo (frequency hopping) technologiją. Tai reiškia, kad duomenys perduodami ne vienu pastoviu dažniu, o šokinėjant tarp 79 skirtingų kanalų 2,4 GHz juostoje. Šis šokinėjimas vyksta 1600 kartų per sekundę – tikrai greitai!
Kodėl taip sudėtingai? Dažnių šuoliavimas padeda išvengti trukdžių. 2,4 GHz juostoje veikia ne tik Bluetooth, bet ir Wi-Fi, mikrobangų krosnelės, kai kurie radijo valdomi žaislai. Nuolat keičiant dažnį, tikimybė, kad signalas bus užblokuotas, labai sumažėja.
Bluetooth įrenginiai formuoja vadinamuosius piconet tinklus. Viename tokiame tinkle gali būti iki 8 įrenginių – vienas pagrindinis (master) ir iki 7 šalutinių (slave). Pagrindinis įrenginys kontroliuoja ryšį ir nustato dažnių šuoliavimo seką, kurią turi sekti visi kiti tinklo nariai.
Bluetooth versijų evoliucija
Per daugiau nei 20 metų Bluetooth technologija patyrė kardinalius pokyčius. Pirmoji versija 1.0 buvo gana problemiška – įrenginiai dažnai nesusijungdavo, duomenų perdavimo greitis siekė vos 1 Mbps, o energijos suvartojimas buvo didelis.
Bluetooth 2.0 (2004 m.) pristatė Enhanced Data Rate (EDR) technologiją, kuri padidino greitį iki 3 Mbps. Bluetooth 3.0 (2009 m.) teoriškai galėjo pasiekti 24 Mbps greitį, bet praktikoje šis greitis buvo pasiekiamas tik naudojant Wi-Fi ryšį kaip pagalbinį kanalą.
Tikrą revoliuciją sukėlė Bluetooth 4.0 (2010 m.), pristatęs Low Energy (LE) technologiją. BLE, kaip ją dažnai vadina, buvo skirta įrenginiams, kuriems reikia perduoti nedidelius duomenų kiekius, bet veikti labai ilgai viena baterija. Šios technologijos dėka atsirado išmanieji laikrodžiai, fitness sekikliai, išmanieji namų priedai.
Naujausios versijos – Bluetooth 5.0 ir vėlesnės – dar labiau pagerino greitį, nuotolį ir energijos efektyvumą. Bluetooth 5.0 gali perduoti duomenis 4 kartus greičiau, 2 kartus toliau ir 8 kartus daugiau informacijos nei ankstesnės versijos.
Bluetooth profiliai – kodėl ne visi įrenginiai dera
Viena iš dažniausiai klaidingai suprantamų Bluetooth aspektų yra profiliai. Tai nėra techniniai parametrai, o veikiau “kalbos”, kuriomis skirtingi įrenginiai bendrauja tarpusavyje. Kiekvienas profilis apibrėžia, kokius duomenis ir kaip įrenginiai keičiasi.
A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) profilis skirtas aukštos kokybės garso perdavimui. Jei jūsų ausinės palaiko šį profilį, galėsite klausytis muzikos. HFP (Hands-Free Profile) leidžia atsiliepti į skambučius ir naudotis balso komandomis. HID (Human Interface Device) profilis skirtas klaviatūroms, pelėms ir kitiems valdymo įrenginiams.
Štai kodėl kartais Bluetooth įrenginiai prisijungia, bet neveikia taip, kaip tikitės. Pavyzdžiui, senos ausinės gali palaikyti tik HFP profilį – jos prisijungs prie telefono, bet muzikos kokybė bus prasta, nes jos nepalaiko A2DP.
Praktiniai Bluetooth naudojimo patarimai
Bluetooth veikimo nuotolis priklauso nuo klasės. 1 klasės įrenginiai gali veikti iki 100 metrų nuotolyje, 2 klasės – iki 10 metrų, 3 klasės – iki 1 metro. Dauguma vartotojų įrenginių yra 2 klasės, todėl optimalus veikimo nuotolis yra 5-8 metrai.
Jei Bluetooth ryšys dažnai nutrūksta, pirmiausia patikrinkite, ar tarp įrenginių nėra kliūčių. Sienos, metaliniai objektai, net žmogaus kūnas gali silpninti signalą. Taip pat atminkite, kad Wi-Fi maršrutizatoriai, mikrobangų krosnelės ir kiti 2,4 GHz įrenginiai gali trukdyti Bluetooth ryšiui.
Energijos taupymui išjunkite Bluetooth, kai jo nenaudojate. Nors naujos versijos suvartoja mažai energijos, bet vis tiek nuolat ieško įrenginių, su kuriais galėtų prisijungti. Taip pat reguliariai išvalykite suporuotų įrenginių sąrašą – per daug įrašų gali lėtinti prisijungimą.
Saugumas ir privatumas
Bluetooth saugumas per metus labai pagerėjo, bet vis dar reikia atsargumo. Niekada nepalikite įrenginio “matomu” režimu ilgiau nei būtina suporavimui. Šiuo režimu įrenginys skelbia savo buvimą visiems aplinkiniams Bluetooth įrenginiams.
Naudokite PIN kodus ar slaptažodžius, kai įmanoma. Nors tai gali atrodyti nepatogu, bet apsaugo nuo nesankcionuoto prisijungimo. Naujesnės Bluetooth versijos naudoja AES šifravimą, kuris yra gana saugus, bet senesni įrenginiai gali būti pažeidžiami.
Viešose vietose būkite ypač atsargūs. Piktavališki asmenys gali bandyti prisijungti prie jūsų įrenginio ar net perduoti kenkėjišką programinę įrangą. Jei abejojate dėl prisijungimo užklausos, geriau atsisakykite.
Ateities perspektyvos ir išvados
Bluetooth technologija toliau sparčiai vystosi. Bluetooth 6.0 versija, kuri turėtų pasirodyti artimiausiais metais, žada dar didesnį energijos efektyvumą ir tikslesnį įrenginių pozicionavimą. Tai atidarys naujas galimybes išmaniesiems namams, pramonei ir sveikatos priežiūrai.
Mesh tinklo technologija leidžia kurti didelius Bluetooth įrenginių tinklus, kur kiekvienas įrenginys gali perduoti signalą kitiems. Tai ypač naudinga išmaniesiems namų sistemoms, kur šviesos jungikliai, jutikliai ir kiti priedai gali bendrauti tarpusavyje net per kelis kambarius.
Nors Wi-Fi ir kitos belaidžio ryšio technologijos konkuruoja su Bluetooth, pastarasis išlieka nepakeičiamas trumpo nuotolio ryšiui. Jo paprastumas, žemas energijos suvartojimas ir universalumas užtikrina, kad Bluetooth dar ilgai bus mūsų kasdienio gyvenimo dalis. Tik įsivaizduokite – technologija, kuri pradėta kurti dar XX amžiaus pabaigoje, šiandien jungia milijardus įrenginių visame pasaulyje ir toliau auga bei tobulėja.