بلوتوث چیست؟

با ايجاد هر تكنولوژى مردم مشتاق شده تا با آن آشنا شوند ولى بلافاصله تكنولوژى پيشرفته ديگرى متولد مى شود. يكى از اين تكنولوژى ها،  Bluetooth  است كه به ارتباط بى سيم با برد كوتاه مربوط مى شود. اين تكنولوژى 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 امسال يعنى سال ،۲۰۰۴ سال پيشرفت هر چه بيشتر اين تكنولوژى خواهد بود. فرض كنيد در منزلتان از تكنولوژى Bluetooth  استفاده مى كنيد و در حال چك كردن  E-mail هاى 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 نام PAN  ( Personal Area Network ) را ايجاد مى كنند. 

•    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. اين پادشاه كه بين سال هاى ۹۴۰ تا ۹۸۶ مى زيست، توانست دانمارك و نروژ را كه در جنگ هاى مذهبى با هم مشكل پيدا كرده بودند متحد كند و از آن پس شهرت زيادى كسب كرد. در واقع تكنولوژى  Bluetooth  هم بر پايه اتحاد يكپارچه سيستم هاى كامپيوتر در قالبى بدون سيستم تاكيد دارد كه نماد كار و تلاش پادشاه دانماركى است. ايده اصلى ايجاد اين سيستم در سال ۱۹۹۴ توسط شركت موبايل  Ericsson  ارائه شد. اين شركت به همراه چند شركت ديگر به دنبال يك سيستم ارتباطى بين وسايل الكترونيكى مختلف بودند تا قادر به هماهنگى و سازگارى با هم باشند.

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 شركت هاى مربوطه تصميم به ايجاد يك استاندارد مشترك براى انواع وسايل ارتباطى گرفتند تا ارتباط ميان آنها تحت يك پروتكل ثابت و مشخص برقرار شود. در حال حاضر Ericsson ،  Intel ،  Nokia ،  IBM  و  Toshiba  از پديدآورندگان و توسعه دهندگان اين تكنولوژى هستند. اين شركت ها با تشكيل گروهى به نام Bluetooth (Special Interest Group)SIG موفق شدند استاندارد مورد نظر را ايجاد كنند.

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 شما 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. همان طور كه مى دانيد فركانس هاى امواج راديويى با استفاده از واحد هرتز محاسبه مى شوند. فرستنده اين فركانس ها كه  Transmitter  نام دارد امواج مورد نظر را در يك فركانس خاص ارسال مى كند و دستگاه گيرنده در همان طول موج اقدام به دريافت اطلاعات مى كند و دامنه آن  GHZ2.40  تا  GHZ2.48  است. 

• مزاياى  Bluetooth  

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. بگذريم كه در كشور ما هنوز به طور كامل از اين سيستم ها استفاده نمى شود و همچنان سيستم قديمى و بسيار ضعيف  Dial up  مورد استفاده قرار مى گيرد. 

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 و وجود داشتن مانعى در بين راه، 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. 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 مناسب به نظر مى رسد. 

همان طور كه اشاره شد اين تكنولوژى از محدوده فركانس ۴۰/۲ تا ۴۸/۲ گيگا هرتز كه محدوده اى رايگان است استفاده مى كند كه ۷۹ كانال ارتباطى را شامل مى 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 انتقال اطلاعات ۴۲۳ كيلوبايت در ثانيه خواهد بود. 

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 به تبادل اطلاعات مى پردازند.

براى جلوگيرى از تداخل اطلاعات  Bluetooth  از تكنيكى به نام  Spread Spectrum Frequency  استفاده مى كند و اين تكنيك به دستگاه ها اجازه مى دهد كه در 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.