پنجشنبه, ۴ مرداد, ۱۴۰۳ / 25 July, 2024
مجله ویستا

آشنایی بیشتری با Blue Tooth


آشنایی بیشتری با Blue Tooth

با ایجاد هر تكنولوژی مردم مشتاق شده تا با آن آشنا شوند ولی بلافاصله تكنولوژی پیشرفته دیگری متولد می شود یكی از این تكنولوژی ها, Bluetooth است كه به ارتباط بی سیم با برد كوتاه مربوط می شود این تكنولوژی در تمام قطعات, وسائل الكترونیكی و ارتباطی كاربرد دارد و استفاده از آن تنها به شبكه ها و اینترنت مربوط نمی شود, به طوری كه امروزه حتی موس و كی بورد Bluetooth هم به بازار آمده است

صنعت IT در جهان از سال ۲۰۰۰ به بعد تحولات بسیاری را به خود دیده است. هر روزه مردم با یك تكنولوژی جدید روبه رو می شوند و دنیای پیچیده و پیشرفته امروزی مردم را وادار به حركت می كند. اما سرعت این حركت به قدری زیاد است كه حتی متخصصین IT را هم به تعجب واداشته است. با ایجاد هر تكنولوژی مردم مشتاق شده تا با آن آشنا شوند ولی بلافاصله تكنولوژی پیشرفته دیگری متولد می شود. یكی از این تكنولوژی ها، Bluetooth است كه به ارتباط بی سیم با برد كوتاه مربوط می شود. این تكنولوژی در تمام قطعات، وسائل الكترونیكی و ارتباطی كاربرد دارد و استفاده از آن تنها به شبكه ها و اینترنت مربوط نمی شود، به طوری كه امروزه حتی موس و كی بورد Bluetooth هم به بازار آمده است.

اكثر كارشناسان و متخصصین كامپیوتر و شبكه اعتقاد دارند كه امسال یعنی سال ،۲۰۰۴ سال پیشرفت هر چه بیشتر این تكنولوژی بود. فرض كنید در منزلتان از تكنولوژی Bluetooth استفاده می كنید و در حال چك كردن E-mailهای خود از طریق تلفن همراه هستید، در همان حال نامه ای از دوست خود دریافت می كنید. شما هم نامه او را از طریق Bluetooth به پرینتر كه به این سیستم مجهز است ارسال كرده و یك پرینت از آن تهیه می كنید. در همین زمان تلویزیون هم مشغول پخش برنامه ای است كه بلافاصله تصویر را به مانیتور انتقال داده و توسط CD-Writer كه به تكنولوژی Bluetooth مجهز است تصاویر را روی CD ذخیره می كند. اینها تنها برخی از موارد استفاده تكنولوژی Bluetooth در زندگی امروز است. تجهیزات مجهز به این تكنولوژی در كنار هم شبكه ای خانگی به نامPAN (Personal Area Network) را ایجاد می كنند.

●Bluetoothاز كجا آمد

شاید جالب باشد تا از تاریخچه نام Bluetooth هم اطلاع داشته باشیم. این نام از نام یك پادشاه دانماركی به نام Harald Blaatand گرفته شده است. كلمه Blaatand پس از انتقال به زبان انگلیسی به شكل Bluetooth تلفظ شد كه به معنی دندان آبی است. این پادشاه كه بین سال های ۹۴۰ تا ۹۸۶ می زیست، توانست دانمارك و نروژ را كه در جنگ های مذهبی با هم مشكل پیدا كرده بودند متحد كند و از آن پس شهرت زیادی كسب كرد. در واقع تكنولوژی Bluetooth هم بر پایه اتحاد یكپارچه سیستم های كامپیوتر در قالبی بدون سیستم تاكید دارد كه نماد كار و تلاش پادشاه دانماركی است. ایده اصلی ایجاد این سیستم در سال ۱۹۹۴ توسط شركت موبایل Ericsson ارائه شد. این شركت به همراه چند شركت دیگر به دنبال یك سیستم ارتباطی بین وسایل الكترونیكی مختلف بودند تا قادر به هماهنگی و سازگاری با هم باشند.

امروزه بسیاری از وسایل ارتباطی مانند PC، PDA، موبایل، پرینتر و... از پروتكل های متفاوت و ناسازگار با یكدیگر استفاده می كنند و همین امر باعث عدم ارتباط مناسب بین آنها خواهد شد. بنابراین شركت های مربوطه تصمیم به ایجاد یك استاندارد مشترك برای انواع وسایل ارتباطی گرفتند تا ارتباط میان آنها تحت یك پروتكل ثابت و مشخص برقرار شود. در حال حاضر Ericsson، Intel، Nokia، IBM و Toshiba از پدیدآورندگان و توسعه دهندگان این تكنولوژی هستند. این شركت ها با تشكیل گروهی به نامBluetooth (Special Interest Group)SIG موفق شدند استاندارد مورد نظر را ایجاد كنند.

هر وسیله ای كه از سیم برای انتقال اطلاعات خود استفاده نمی كند از امواج رادیویی بهره می گیرد در واقع امواج رادیویی سیگنال هایی هستند كه توسط فرستنده در هوا پخش می شود. امواج رادیویی قادر به انتقال صدا، تصویر و هر نوع Data هستند. تلفن های بی سیم، موبایل، ماهواره ها، اداره تلویزیون و غیره جزء وسایلی هستند كه ارتباط خود را از طریق این امواج فراهم می كنند. حتی دزدگیر اتومبیل شما هم از طریق امواج رادیویی كنترل می شود. Bluetooth نوعی از ارتباطات امواج رادیویی ولی با برد كوتاه است و از پروتكل خاصی برای ارسال اطلاعات خود استفاده می كند و به همین دلیل است كه شركت های معتبر سازنده دستگاه های ارتباطی و كامپیوتری علاقه زیادی دارند تا در این پروژه شركت كنند. در واقع تمام دستگاه هایی كه بر پایه Bluetooth ایجاد می شود باید با استاندارد مشخصی سازگاری داشته باشند. همان طور كه می دانید فركانس های امواج رادیویی با استفاده از واحد هرتز محاسبه می شوند. فرستنده این فركانس ها كه Transmitter نام دارد امواج مورد نظر را در یك فركانس خاص ارسال می كند و دستگاه گیرنده در همان طول موج اقدام به دریافت اطلاعات می كند و دامنه آن GHZ۲.۴۰ تا GHZ۲.۴۸ است.

●مزایای Bluetooth

عوامل بسیاری موجب شده تا شركت ها و موسسات ارتباطی به دنبال استفاده از Bluetooth باشند. یكی از این عوامل محدودیت در انتقال Data از طریق سیم است. دستگاه هایی كه با سیم كار می كنند از طریق رابط های سریال یا پارلل و یا USB به كامپیوتر متصل می شوند. اگر از ارتباط سریال استفاده شود در هر سیكل زمانی یك بیت ارسال می شود و ارتباط پارلل در هر سیكل ۸ تا ۱۶ بیت را ارسال می نماید. این مقادیر در دنیای ارتباطات پرسرعت امروزی بسیار كم است. تا چندی پیش در مقام كشورهای پیشرفته برای ارتباط اینترنت به طور كامل از ارتباطات سیمی و تكنولوژی هایی چون ISON و DSL استفاده می شد. البته این سیستم ها هنوز هم جزء پرطرفدارترین و كاربردی ترین وسایل ارتباطی در جهان هستند. بگذریم كه در كشور ما هنوز به طور كامل از این سیستم ها استفاده نمی شود و همچنان سیستم قدیمی و بسیار ضعیف Dial up مورد استفاده قرار می گیرد.

به لطف تكنولوژی جدید Bluetooth كشورهایی چون آمریكا و برخی كشورهای اروپایی كه در زمینه تكنولوژی حرف اول را در دنیا می زنند به سمت استفاده از ارتباطات بی سیم بین شبكه ها و اینترنت حركت می كنند كه علاوه بر سرعت زیاد، كیفیت بسیار خوبی را در اختیار كاربرانش قرار می دهد. از دیگر مشكلاتی كه متخصصین بخش ارتباط با آن سروكار داشتند عدم وجود یك استاندارد مشخص و ثابت برای ارتباط دستگاه های مختلف با یكدیگر بود. تا پیش از این هر شركت دستگاه های خود را براساس استانداردهای ارتباطی خود تولید می كرد و به همین خاطر اغلب آنها برای ارتباط با دستگاه هایی از همان نوع ولی متعلق به یك كمپانی دیگر دچار مشكل می شدند زیرا پروتكل ثابتی وجود نداشت. حال این مشكل توسط استاندارد Bluetooth به راحتی قابل حل است. قبل از مطرح شدن مسئله استفاده از Bluetooth متخصصان اعتقاد داشتند كه در ارتباطات نزدیك از اشعه مادون قرمز استفاده شود.

مثلاً در كنترل از راه دور تلویزیون از این سیستم استفاده می شود. تكنولوژی مادون قرمز IrDA نام دارد و مخفف Infrared Data Association است. در عمل ثابت شده كه استفاده از این استاندارد قابل اطمینان است و هزینه بسیار كمی به خود اختصاص می دهد. ولی با این وجود معایبی نیز دارد. اولین مشكل حركت 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. یكی دیگر از مشكلات مادون قرمز اصطلاح «یك به یك» است. به این معنی كه شما فقط می توانید اطلاعات را از یك دستگاه تنها به یك دستگاه دیگر ارسال كنید و در یك لحظه قادر به ارسال اطلاعات از یك دستگاه به چند دستگاه نخواهید بود اما هر دو مشكل IrDA از طریق Bluetooth قابل رفع است. یكی دیگر از دلایل استفاده از تراشه های Bluetooth قیمت بسیار مناسب آن است.

قیمت این تراشه ها عملاً ۱۵ تا ۳۰ دلار است كه با توجه به كارایی بسیار خوب، این قیمت كاملاً مناسب به نظر می رسد.

همان طور كه اشاره شد این تكنولوژی از محدوده فركانس ۴۰/۲ تا ۴۸/۲ گیگا هرتز كه محدوده ای رایگان است استفاده می كند كه ۷۹ كانال ارتباطی را شامل می شود. البته این محدوده در اروپا و آمریكا مورد استفاده قرار می گیرد ولی در ژاپن این محدوده بین ۴۷/۲ تا ۴۹/۲ گیگا هرتز است و ۲۳ كانال ارتباطی را شامل می شود. هر كدام از این كانال های ارتباطی قابلیت ارسال یك مگابایت اطلاعات را دارد و برد موثر آن ۱۰متر ذكر شده كه شركت های ارائه كننده این سیستم ها تا برد ۷ متر را ضمانت می كنند و بیشتر از آن به فضای اتاقی بستگی دارد كه 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. مثلاً اگر از ارتباط همزمان یا Synchronous استفاده شود نرخ انتقال اطلاعات ۴۲۳ كیلوبایت 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 كه ارتباط غیرهمزمان یا Asynchronous نام دارد نرخ انتقال اطلاعات ۷۲۱ كیلوبایت در ثانیه خواهد بود. البته با وجود سرعت بیشتر این ارتباط نسبت به ارتباط همزمان، قابلیت ارسال و دریافت در یك زمان را ندارد. البته تكنولوژی های مانند Wi-Fi كه 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 مجدداً به طور خودكار برای دستگاه گیرنده ارسال خواهد شد. حال این تصور به وجود می آید كه با وجود چندین دستگاه مجهز به این تكنولوژی در یك اتاق چگونه آنها روی یك فركانس مشخص و بدون تداخل با یكدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند.

برای جلوگیری از تداخل اطلاعات Bluetooth از تكنیكی به نام Spread Spectrum Frequency استفاده می كند و این تكنیك به دستگاه ها اجازه می دهد كه در یك محدوده فركانسی مشخص شده به صورت خودكار تغییر فركانس داشته باشند. در واقع در این تكنولوژی یابنده كانال آزاد بیش از ۱۵۰۰ بار در ثانیه كانال های ارتباطی را چك می كند تا از كانال های اشغال شده با خبر باشد و در صورت ایجاد یك ارتباط جدید یك كانال آزاد را به آن ارتباط اختصاص دهد. مثلاً یك دستگاه كامپیوتر در حال ارتباط با پرینتر از طریق فركانس GHZ۲.۴۷ باشد در همین زمان موبایل قصد ارتباط با اسكنر را دارد. با استفاده از تكنیكی كه ذكر شد به طور خودكار فركانس اشغال شده توسط كامپیوتر و پرینتر شناسایی شده و ارتباط موبایل و اسكنر به روی یك فركانس جدید برقرار می شود.