¿Qué es Bluetooth?
1. Concepto
Bluetooth, un nuevo método de transmisión inalámbrica lanzado en 1998, es en realidad una tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia que reemplaza los cables de datos. Utiliza ondas de radio de bajo ancho de banda. Permitir el intercambio de información entre conexiones punto a punto o punto a multipunto. Este modo de red, también conocido como Red Personal (PAN), se basa en múltiples microrredes o minirredes construidas a partir de sofisticados dispositivos/accesorios maestros Bluetooth. Cada microrred consta de 8 dispositivos activos y 255 dispositivos auxiliares. Se conectan varias microrredes para formar una red extendida, lo que permite que la comunicación entre varios dispositivos se realice de manera conveniente y rápida. Es un estándar abierto para la transmisión inalámbrica de voz y datos y una tecnología de conexión inalámbrica de corto alcance y bajo costo.
2. Características técnicas:
Las características de la tecnología Bluetooth incluyen: uso de tecnología de salto de frecuencia para resistir el desvanecimiento de la señal; uso de salto de frecuencia rápido y tecnología de paquetes cortos para reducir la interferencia cocanal y garantizar una transmisión confiable Adopta tecnología de codificación de corrección de errores hacia adelante para reducir el impacto del ruido aleatorio en la transmisión de larga distancia; utiliza la banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz sin solicitar una licencia; utiliza modulación de frecuencia para reducir la complejidad del equipo; La velocidad de transmisión de esta tecnología está diseñada para ser de 1MHz y la comunicación full-duplex se realiza mediante división de tiempo. Su protocolo de banda base es una combinación de conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. Un salto de frecuencia envía un paquete de sincronización y cada paquete ocupa un intervalo de tiempo, que también se puede ampliar a cinco intervalos de tiempo. La tecnología Bluetooth admite 1 canal de datos asíncrono o 3 canales de voz síncronos simultáneos, o 1 canal que transmite datos asíncronos y voz síncrona simultáneamente. Cada canal de voz admite voz síncrona de 64 kb/s; el canal asíncrono admite una conexión asimétrica con una velocidad máxima de 721 kb/s y una velocidad de respuesta inversa de 57,6 kb/s, o una conexión simétrica con una velocidad de 432,6 KB/s. /p >
3. Protocolo:
(1) Establecer conexión
Antes de que se establezca la piconet, todos los dispositivos están listos. En este estado, el dispositivo desconectado escucha mensajes cada 1,28 segundos. Una vez que el dispositivo se activa, escucha mensajes en la frecuencia preestablecida de 32 saltos. El número de saltos de frecuencia varía en diferentes regiones, pero la mayoría de los países utilizan una frecuencia de 32 saltos. El proceso de conexión lo inicia el dispositivo maestro. Si se conoce la dirección del dispositivo, la conexión se establece utilizando un mensaje de búsqueda; si la dirección es desconocida, la conexión se establece utilizando un mensaje de consulta inmediatamente después del mensaje de búsqueda. En la piconet, los equipos sin transmisión de datos entran en un estado de funcionamiento que ahorra energía. El dispositivo maestro puede configurar el dispositivo esclavo en modo de espera, momento en el cual solo funciona el temporizador interno; el esclavo también puede solicitar cambiar al modo de espera; La transferencia de datos se puede reanudar inmediatamente después de apagar el dispositivo mediante el modo de espera. El modo de reserva se utiliza normalmente cuando se conectan varias piconets o se administran dispositivos de bajo consumo. El modo de escucha y el modo de suspensión son otros dos modos de funcionamiento de bajo consumo. La tecnología de banda base Bluetooth admite dos modos de conexión: modo orientado a conexión (SCO), utilizado principalmente para transmisión de voz; modo sin conexión (ACL), utilizado principalmente para transmisión de datos en paquetes.
(2) Control de errores
El controlador de banda base adopta tres métodos de detección y corrección de errores: codificación de corrección de errores directa 1/3 (FEC); codificación automática de corrección de errores directa 2/3; Solicitud de repetición (ARQ).
(3) Autenticación y cifrado
La capa física proporciona servicios de autenticación y cifrado. La autenticación utiliza el método de respuesta de contraseña. Durante el proceso de conexión, es posible que se requiera autenticación una o dos veces, o puede que no sea necesaria. La autenticación es una parte importante de cualquier sistema Bluetooth, ya que permite a los usuarios agregar ellos mismos dispositivos Bluetooth confiables. Por ejemplo, sólo el propio ordenador portátil del usuario puede comunicarse a través de su propio teléfono. El propósito de los mecanismos de seguridad de Bluetooth es proporcionar un nivel adecuado de protección. Si los usuarios tienen mayores requisitos de confidencialidad, se pueden utilizar mecanismos de seguridad eficaces en la capa de transporte y en la capa de aplicación.
(4) Estructura del software
Los dispositivos Bluetooth deben ser interoperables. Para algunos dispositivos, se debe lograr la interoperabilidad desde módulos de compatibilidad de radio e interfaces aéreas hasta protocolos de capa de aplicación y formatos de intercambio de objetos. Los requisitos para otros dispositivos (como dispositivos montados en la cabeza, etc.) son mucho más flexibles. El objetivo del proyecto Bluetooth es garantizar que cualquier dispositivo con una etiqueta Bluetooth pueda interoperar.
La interoperabilidad del software comienza con la multiplexación de protocolos de capa de enlace, el descubrimiento de dispositivos y servicios, y la fragmentación y reensamblaje de paquetes. Los dispositivos Bluetooth deben poder reconocerse entre sí y admitir las funciones avanzadas de cada uno mediante la instalación del software adecuado. La interoperabilidad requiere la misma pila de protocolos de capa de aplicación. Los diferentes tipos de dispositivos Bluetooth tienen diferentes requisitos de compatibilidad, por lo que los usuarios no pueden esperar que los auriculares incluyan una libreta de direcciones. La compatibilidad con Bluetooth se refiere a la compatibilidad de radio, las capacidades del transceptor de voz y la capacidad de encontrar otros dispositivos Bluetooth. Los teléfonos móviles, dispositivos portátiles y computadoras portátiles deben completar más funciones. Para implementar estas características, la arquitectura del software Bluetooth aprovechará las especificaciones existentes como OBEX, vCard/vCalendar, HID (dispositivo de interfaz humana) y TCP/IP en lugar de desarrollar nuevas especificaciones. La compatibilidad de un dispositivo requiere que se adapte a las especificaciones de Bluetooth y a los protocolos existentes.
4. Ventajas:
La transmisión por Bluetooth se realiza a través de una portadora de radiofrecuencia (2,4 GHZ), por lo que tiene las características básicas de las ondas electromagnéticas, mayor potencia y puede aumentar la distancia de transmisión. , y no tiene restricciones de ángulo ni dirección, con la capacidad de atravesar paredes y reflejar, reflejar y difractar entre objetos. Bluetooth se utiliza principalmente para transmisiones de datos y voz a corta distancia (hasta 10 metros) (1 Mbps). Tiene un consumo de energía extremadamente bajo, puede conectar varios componentes al mismo tiempo y tiene una velocidad de transmisión rápida.
5 Desventajas:
Bluetooth es muy caro; la tecnología de radiofrecuencia es susceptible a interferencias de frecuencia; la configuración de protección de seguridad de datos basada en las características de penetración de la pared Bluetooth se inició relativamente tarde y actualmente existe; Sin un estándar claro y unificado, el problema de compatibilidad no se ha resuelto.