آشنایی با فناوری بلوتوث (قسمت دوم)

● مزایای Bluetooth:
عوامل بسیاری موجب شده تا شرکت ها و موسسات ارتباطی به دنبال استفاده از Bluetooth باشند. یکی از این عوامل محدودیت در انتقال Data از طریق سیم است. دستگاه هایی که با سیم کار می کنند از طریق رابط های سریال یا پارلل و یا USB به کامپیوتر متصل می شوند. اگر از ارتباط سریال استفاده شود در هر سیکل زمانی یک بیت ارسال می شود و ارتباط پارلل در هر سیکل 8 تا 16 بیت را ارسال می نماید. این مقادیر در دنیای ارتباطات پرسرعت امروزی بسیار کم است. تا چندی پیش در مقام کشورهای پیشرفته برای ارتباط اینترنت به طور کامل از ارتباطات سیمی و تکنولوژی هایی چون ISON و DSL استفاده می شد. البته این سیستم ها هنوز هم جزء پرطرفدارترین و کاربردی ترین وسایل ارتباطی در جهان هستند. بگذریم که در کشور ما هنوز به طور کامل از این سیستم ها استفاده نمی شود و همچنان سیستم قدیمی و بسیار ضعیف Dial up مورد استفاده قرار می گیرد.

به لطف تکنولوژی جدید Bluetooth کشورهایی چون آمریکا و برخی کشورهای اروپایی که در زمینه تکنولوژی حرف اول را در دنیا می زنند به سمت استفاده از ارتباطات بی سیم بین شبکه ها و اینترنت حرکت می کنند که علاوه بر سرعت زیاد، کیفیت بسیار خوبی را در اختیار کاربرانش قرار می دهد.
از دیگر مشکلاتی که متخصصین بخش ارتباط با آن سروکار داشتند عدم وجود یک استاندارد مشخص و ثابت برای ارتباط دستگاه های مختلف با یکدیگربود. تا پیش از این هر شرکت دستگاه های خود را براساس استانداردهای ارتباطی خود تولید می کرد و به همین خاطر اغلب آنها برای ارتباط با دستگاه هایی از همان نوع ولی متعلق به یک کمپانی دیگر دچار مشکل می شدند زیرا پروتکل ثابتی وجود نداشت. حال این مشکل توسط استاندارد Bluetooth به راحتی قابل حل است. قبل از مطرح شدن مسئله استفاده از Bluetooth متخصصان اعتقاد داشتند که در ارتباطات نزدیک از اشعه مادون قرمز استفاده شود.

مثلا در کنترل از راه دور تلویزیون از این سیستم استفاده می شود. تکنولوژی مادون قرمز IrDA نام دارد و مخفف Infrared Data Association است. در عمل ثابت شده که استفاده از این استاندارد قابل اطمینان است و هزینه بسیار کمی به خود اختصاص می دهد. ولی با این وجود معایبی نیز دارد. اولین مشکل حرکت نور در خط راست است. فرستنده مادون قرمز و گیرنده آن می بایست در مقابل هم قرار بگیرند تا ارسال اطلاعات صورت گیرد، در غیر این صورت و وجود داشتن مانعی در بین راه، انتقال اطلاعات به درستی صورت نمی گیرد.
یکی دیگر از مشکلات مادون قرمز اصطلاح «یک به یک» است. به این معنی که شما فقط می توانید اطلاعات را از یک دستگاه تنها به یک دستگاه دیگر ارسال کنید و در یک لحظه قادر به ارسال اطلاعات از یک دستگاه به چند دستگاه نخواهید بود اما هر دو مشکل IrDA از طریق Bluetooth قابل رفع است. یکی دیگر از دلایل استفاده از تراشه های Bluetooth قیمت بسیار مناسب آن است.
قیمت این تراشه ها عملا 15 تا 30 دلار است که با توجه به کارایی بسیار خوب، این قیمت کاملا مناسب به نظر می رسد.

همان طور که اشاره شد این تکنولوژی از محدوده فرکانس 40/2 تا 48/2 گیگا هرتز که محدوده ای رایگان است استفاده می کند که 79 کانال ارتباطی را شامل می شود. البته این محدوده در اروپا و آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد ولی در ژاپن این محدوده بین 47/2 تا 49/2 گیگا هرتز است و 23 کانال ارتباطی را شامل می شود.
هر کدام از این کانال های ارتباطی قابلیت ارسال یک مگابایت اطلاعات را دارد و برد موثر آن 10متر ذکر شده که شرکت های ارائه کننده این سیستم ها تا برد 7 متر را ضمانت می کنند و بیشتر از آن به فضای اتاقی بستگی دارد که دستگاه ها در آن قرار دارند و همچنین به میزان وجود دیگر امواج رادیویی هم وابسته است. سرعت انتقال اطلاعات در استاندارد Bluetooth بستگی به نوع سیستم ارتباطی دارد. مثلا اگر از ارتباط همزمان یا Synchronous استفاده شود نرخ انتقال اطلاعات 423 کیلوبایت در ثانیه خواهد بود.
در این نوع ارتباط دستگاه فرستنده و گیرنده به طور همزمان قادر به دریافت و ارسال اطلاعات هستند. در نوع دیگر ارتباط که ارتباط غیرهمزمان یا Asynchronous نام دارد نرخ انتقال اطلاعات 721 کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. البته با وجود سرعت بیشتر این ارتباط نسبت به ارتباط همزمان، قابلیت ارسال و دریافت در یک زمان را ندارد. البته تکنولوژی های مانند Wi Fi که بر پایه Bluetooth است برد موثر و نرخ انتقال اطلاعات بیشتر می شود.
Bluetooth از سیستم بسیار حساسی نیز برخوردار است و از این لحاظ با استفاده از آن احتمال تداخل بین دستگاه های مجهز به امواج رادیویی به حداقل خود می رسد و حتی در صورت بروز تداخل در ارتباط بلافاصله اطلاعات از بین رفته مجددا به طور خودکار برای دستگاه گیرنده ارسال خواهد شد. حال این تصور به وجود می آید که با وجود چندین دستگاه مجهز به این تکنولوژی در یک اتاق چگونه آنها روی یک فرکانس مشخص و بدون تداخل با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند.

برای جلوگیری از تداخل اطلاعات Bluetooth از تکنیکی به نام Spread Spectrum Frequency استفاده می کند و این تکنیک به دستگاه ها اجازه می دهد که در یک محدوده فرکانسی مشخص شده به صورت خودکار تغییر فرکانس داشته باشند. در واقع در این تکنولوژی یابنده کانال آزاد بیش از 1500 بار در ثانیه کانال های ارتباطی را چک می کند تا از کانال های اشغال شده با خبر باشد و در صورت ایجاد یک ارتباط جدید یک کانال آزاد را به آن ارتباط اختصاص دهد.
مثلا یک دستگاه کامپیوتر در حال ارتباط با پرینتر از طریق فرکانس GHZ2.47 باشد در همین زمان موبایل قصد ارتباط با اسکنر را دارد. با استفاده از تکنیکی که ذکر شد به طور خودکار فرکانس اشغال شده توسط کامپیوتر و پرینتر شناسایی شده و ارتباط موبایل و اسکنر به روی یک فرکانس جدید برقرار می شود.
همانطورکه گفته شدBLUETOOTHیک توسعه ی استاندارداست که توسط یک گروه ازسازندگان وسایل الکترونیکی ساخته شده وگسترش یافته است وازهرنوع وسیله ی الکترونیکی ازجمله کامپیوتروموبایل گرفته تاصفه کلید وهدفون را پشتیبانی می کند تا انها را بدون استفاده ازکابل وسیم کشی باهم مرتبط سازد.

تکنولوژی بلوتوث برای انجام دوکاراساسی طراحی شده است:

1) ایجاد سازگاری بالایه ی فیزیکی: چون یک فرکانس رادیوئی استاندارد است میتواند برای لایه ی فیزیکی بسیارانعطاف پذیرباشد.

2) همچنین درلایه ی پیوند داده ها نیزشرایط مناسبی را فراهم کرده است مثلا درقسمتی که بایتها فرستاده میشوند و باید توسط لایه کنترل شود برای اطمینان ازاینکه پیغام فرستاده شده باپیغام دریافت شده تفاوتی ندارد باید مشخص شود که دریک زمان چه مقدار بایت درپیغام وجود دارد با استفاده ازاین تکنولوژی به راحتی بایتها کنترل خواهند شد.امروزه شرکتهای که ازسیستم بلوتوث استفاده میکنند وتعداد انها بیش ازهزارعدداست قصد دارند که ارتباطات رادیویی بلوتوث رابه جای ابزارالاتی که برای اتصالات کامپیوتری وتلفنی ودیگراتصالات مهم به کارمیروند جایگزین نمایند.

● فرکانس BLUETOOTH :
ارتباطات بلوتوث در فرکانس 245 مگاهرتزبرقرارمیشوند که ازان درکاربردهای بین المللی صنعتی وعلمی و وسایل پزشکی تحت عنوانISM استفاده میشود.
شمار زیادی ازسیستمهایی که ما ممکن است به کارببریم ازاین فرکانس رادیویی بهره می برند.
مانند مانیتورهای کنترل کننده ی کوچک وکنترل هایی که مخصوص بازکردن درگاراژ میباشند ونسل جدید تلفنهای بیسیمی ازفرکانس های باند(ISM) استفاده می کنند.
یکی ازراه هایی که بلوتوث ازایجاداختلال سیستمهای دیگرپیشگیری میکند توسط فرستادن سیگنالهای خیلی ضعیف باقدرت1میلی وات است درمقایسه باان اکثرموبایل های قدرتمند توان ارسال سیگنال تا3 وات رادارند.

این امکان ندارد که چندین سیستم دریک زمان تحت یک فرکانس کاملا شبیه بهم باشند زیرابلوتوث ازتکنولوژی پیشرفته ای با نام(طیف فرکانس های توسعه یافته)استفاده میکنددراین تکنیک یک سیستم میتوانداز79مدل فرکانس هایی که از محدوده ی فرکانسی طراحی شده به طورتصادفی انتخاب شده وتحت یک قاعده ی منظم به یکدیگرتبدیل شده انداستفاده کند.اززمانی که هرانتقال دهنده ی تحت بلوتوث ازتکنولوژی انتقال اتوماتیک فرکانس های توسعه یافته استفاده میکند محال است که دوانتقال دهنده دریک زمان مشخص یک فرکانس مشابه داشته باشند.
واززمانیکه ایجاداختلال روی یک فرکانس مخصوص تنها درچند صدم ثانیه طول می کشد این تکنیک خطرات اسیب پذیری تلفن های استفاده کننده ازپورت ومانیتورهای کوچک را به طورچشمگیری کاهش داده است.این سیستم ها یک شبکه ی شخصی ایجاد میکنند(PAN)یایک(PICONET)که ممکن است چندین اتاق رابهم متصل کنند یاممکن است یک فاصله ی بسیارکوتاه بین تلفن بین موبایل روی کمربند باهدفون روی گوش شما را جهت یابی نماید.