איך בלוטות' עובד בעצם?

מאז שה-Bluetooth שוחרר לראשונה רשמית בשנת 1999, הוא הפך לחלק הכרחי מחיי היומיום. כיום, אתה יכול למצוא גרסה של בלוטות' בסמארטפונים, שעונים חכמים, רמקולים אלחוטיים וגאדג'טים ניידים.

אבל למרות הפופולריות שלו, אנשים רבים עדיין לא יודעים איך Bluetooth עובד. אז מתדירות האות והפרעות רקע ועד לקודקים, טווח ופיתוחים, הנה איך בלוטות' עובד בפועל.

מה זה בלוטות'?

לפני שנכנסים לדקויות של איך טכנולוגיית בלוטות' עובדת וכיצד גרסאות חדשות חזקות וטובות יותר מהקודמות, חשוב להבין מה זה בלוטות'.

בלוטות' היא טכנולוגיית שידור רדיו לטווח קצר ובעל הספק נמוך. הוא מורכב מגלים אלקטרומגנטיים בלתי מייננים בטווח הרדיו שבין 2.402 גיגה-הרץ ל-2.48 גיגה-הרץ. להיות בקצה התחתון של הטווח מאפשר ל-Bluetooth להיות בעל אנרגיה נמוכה בהשוואה לשידורי רדיו אחרים מכשירים. זו הסיבה שקל ליישם אותו בגאדג'טים בגודל קטן ובסמארטפונים מבלי לדאוג יותר מדי לגבי חיי הסוללה.

Bluetooth יכול לנוע בשטחים פתוחים ודרך כמה מחסומים ללא מדיום פיזי. כמה רחוק יכול לעבור אות Bluetooth מסוים תלוי בעיקר בעוצמתו ואם יש הם מחסומים עבים מספיק או עשויים מחומרים שמעוותים ומדרסים את האות מעבר הַכָּרָה.

איך בלוטות' עובד?

אות ה-Bluetooth שהטלפון שלך שולח לאוזניות שלך קודמת תחילה על ידי תוכנה. לא ניתן לשלוח את הנתונים שלך - תמונות, אודיו וכן הלאה - כפי שהם באמצעות Bluetooth. תחילה הוא עובר דרך אלגוריתם דחיסה הנקרא codec שהופך נתונים למנות בודדות.

Codec, כמו aptX, AAC, SBC ו-LDAC, צריכים להתאים בין התקני המשדר והנמען. שונה קודקים אופטימליים עבור סוגי נתונים שונים, והם משפיעים על גורמים כמו צריכת חשמל, קצב העברה, איכות נתונים וטווח חיבור.

ישנם 79 ערוצי Bluetooth ייעודיים, וכל המכשירים המחוברים צריכים להיות מכוונים לאותו ערוץ תדר ברוחב פס של 1 מגה-הרץ (MHz). במובן זה, ערוצי Bluetooth דומים ל- ערוצי Wi-Fi שתמצא בנתב שלך.

כאשר שני מכשירים המופעלים על ידי בלוטות' נמצאים בקרבת מקום, הם יכולים להתחבר ולתקשר באמצעות שבבי מחשב קטנים המוטמעים בתוכם. זוהי החומרה האחראית על פליטת וקליטה של ​​גלי הרדיו של בלוטות'.

טווח אותות ושיעורי Bluetooth

באופן כללי, ככל שהתדירות נמוכה יותר, הטווח ארוך יותר. אבל אותות בתדר נמוך נושאים הרבה פחות נתונים מאשר עמיתיהם בתדר גבוה. Bluetooth תלוי בכוח.

אם אתה מוכן להקדיש מספיק אנרגיה, אתה יכול לשדר אות בלוטות' בתדר גבוה ועשיר בנתונים למרחק ארוך יותר. למעשה, מציאת האיזון בין צריכת חשמל, איכות וטווח היא הדרך שבה נוצרת גרסה חדשה של Bluetooth.

• Bluetooth Class 1 משדר במהירות של 100 מיליוואט (mW) מעל 328 רגל
• Class 2 Bluetooth משדר ב-2.5 mW מעל 33 רגל
• Class 3 Bluetooth משדר אות בעוצמה של 1mW בלבד עם טווח של פחות מ-30 רגל.

לעיון, אוזניות ה-Bluetooth, האוזניות והטלפונים העדכניים ביותר הם Bluetooth Class 2, בעוד שחלקם Class 3. באשר ל-Class 1 Bluetooth, יכולות הטווח הארוך שלו דורשות הרבה אנרגיה שדורשת בדרך כלל מקור מתח חיצוני, לא רק סוללה ניידת. אתה יכול למצוא מכשירי Bluetooth Class 1 ביישומים תעשייתיים כמו מכשירי IoT ויישומים במפעל או בפס ייצור.

הפרעות רקע

אולי שמתם לב שהליכה ברחוב עומס רגל גבוה או נסיעה ברכבת תחתית עמוסה גורמת לסטטי באוזניות האלחוטיות שלכם. הסיבה לכך היא 79 ערוצי Bluetooth הייעודיים שהוזכרו לעיל.

אם אתה בבית הספר, בספרייה או במשרד איתך ועם כולם המשתמשים במכשירי בלוטות' עם טווח של בסביבות 33 רגל, אז 79 ערוצים הם בדרך כלל מספיקים. אבל כשעשרות מכשירים מתחרים על שטח מוגבל, האותות מתחילים להפריע.

אמנם לא תוכל לגשת לאות ה-Bluetooth של מישהו אחר (גם אם תכוונן את המכשיר שלך לאותו ערוץ, ה-Bluetooth מוצפן), הוא עדיין יתנגש באות שלך וידרדר אותו. פגיעות היא סיבה נוספת מדוע Bluetooth משמש רק לתקשורת לטווח קצר. קל יותר לשלוט בסביבה של 30 עד 100 רגל במקום מרחקים ארוכים לתוך המיילים.

גורמים נוספים המפריעים לאותות Bluetooth כוללים:

• גבולות פיזיים: מתכת, טיח, בטון ואפילו לחות משפיעים הכי הרבה על איכות בלוטות', עם חומרים כמו עץ, זכוכית ופלסטיק בתחתית הרשימה.
• רגישות מקלט: מרחק משפיל את האות. אם המקלט אינו רגיש מספיק, ייתכן שהוא לא יוכל לקבל ולפענח אותו כראוי.
• כוח הילוכים: ככל שהכוח הבסיסי של האות חלש יותר, כך הוא יהיה חלש יותר על פני מרחק ודרך מחסומים.

גרסאות בלוטות'

טכנולוגיית ה-Bluetooth שאנו משתמשים בה כעת היא לא אותה טכנולוגיה שהייתה בתחילת שנות האלפיים. למרות שהוא עדיין עוקב אחר אותם עקרונות, גרסאות Bluetooth חדשות יותר יכולות לעשות יותר בפחות. שלושה דברים משתנים עם פיתוח Bluetooth: צריכת חשמל, טווח ומהירות העברת נתונים (שמשפיעה השהיית אודיו).

Bluetooth 1.0 היה עתיר חשמל אך היה לו רק טווח של 33 רגל ומהירות מרבית של 1Mbps. בעוד ש-Bluetooth 2.0 יכול להעביר נתונים במהירות של 3Mbps, זה לא משתווה לזינוק בביצועים של Bluetooth 3.0 עם 24Mbps. אבל השימוש בשכבת ההסתגלות של פרוטוקול 802.11 מוציא הרבה אנרגיה ממכשירי Bluetooth 3.0.

עם זאת, הרבה יותר קשה למצוא Bluetooth 1.0 עד 3.0 במכשירים מסחריים בימינו. הם הוחלפו ב-Bluetooth 4.0 ו בלוטות' 5.0. שני התקנים מתפקדים כמו Bluetooth Low Energy, עם טווח של 800 רגל ומהירות שאינה יורדת מתחת ל-2Mbps.

למה אתה צריך ללמוד איך Bluetooth עובד

Bluetooth זהה ל-Wi-Fi, GPS וטכנולוגיות מגדל סלולרי. הוא נמצא בשימוש כמעט בכל מכשיר מודרני, ואתה צריך רמה בסיסית של לשון המעטה כדי לעבוד איתו.

הכרת ההבדל בין גרסאות ה-Bluetooth לבין קודקים השידור השונים מאפשרת לך לבחור מכשירים הנושאים את המפרטים הדרושים לך. למשל, אין צורך ב-Bluetooth עתיר אנרגיה ארוכת טווח במקלדת אלחוטית, אבל התכונות האלה חשובות הרבה יותר באוזניות אלחוטיות שאתה הולך להסתובב איתן.

איך בלוטות' עובד? האם זה משתמש בתוכנית הנתונים שלי?

Bluetooth מחבר את המכשירים שלך, אבל האם הוא משתמש ב-Wi-Fi או בנתונים הניידים שלך?

קרא הבא

על הסופר