تقنية البلوتوث Bluetooth Technology

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
|

المحتويات

تمت تسمية تقنية البلوتوث على اسم موحد الدانمارك والنرويج الملك <<هيرالد بلوتوث-Bluetooth Harald>>، والذي حكم  الدانمارك ما بين عامي (910 – 940) ميلادية.

سُمي الملك هيرالد بـ”بلوتوث” -بلوتوث كلمة انجليزية معناها صاحب الناب الأزرق.

الهدف من إنشاء بلوتوث:

هو التخلص من المشاكل التي تصاحب الأشعة تحت الحمراء، وعملية تزامن الكابل.

فقد قامت بعض الشركات العملاقة المساهمة في هذا المشروع، من أمثال: سيمينز، وانتل، وتوشيبا، وموتورولا، وايريكسون بصنع جهاز دائري صغير يُوضع في أجهزة الكمبيوتر، والتليفون.

* استخداماته:

  1. يُستخدم لتوفير الإتصال بين الأجهزة  الطرفية، مثل: الفارة، أو لوحة المفاتيح اللاسلكية مع الكمبيوتر.

  2. يُستخدم في أجهزة الرعاية الصحية الحديثة؛ لإرسال الإشارات إلى المراقبين.

  3. تستخدمه أجهزة الإتصال الحديثة، مثل: الهواتف المحمولة، وأجهزة المساعد الرقمى الشخصى (PDA) لنقل البيانات بسرعة.

  4. يُستخدم في شبكات الطلب الهاتفى، وهو ما يتيح الكمبيوتر المحمول للإتصال عبر الهاتف المحمول.

  5. يُستخدم لتوصيل لاسلكى، مثل : سماعة الهاتف المحلية بمحطة أساسية.

  6. يُتيح التحدث مع سماعة الرأس بالإتصال الصوتى.

  7. يُتيح للكمبيوتر المحمول إتصالات ثابتة LAN.

  8. يُستخدم –أيضًا- في عمليات نقل الملفات من هاتف محمول إلى آخر.

  9. تُستخدم الموجات اللاسلكية Bluetooth بكل الإتجاهات عبر الحوائط، أو غيرها من الحواجز المعدنية.

لاحظ أن أجهزة Bluetooth مزودة بجهاز الإرسال اللاسلكى قصير المدى بمعدل نقل 1Mbps والنطاق الترددى 2.4 جيجا هرتز.

*مميزات البلوتوث:

البلوتوث هو جهاز لاسلكي؛ لذا لا حاجة إلى الكثير من الأسلاك عند نقل البيانات من مكان إلى آخر؛ لذا تستطيع أن تصمم غرفة الكمبيوتر من دون القلق بشأن الأسلاك.

تكلفته منخفضة.

البلوتوث لا يطلب منك القيام بأي شيء، فأجهزة البلوتوث تجد بعضها الآخر بنفسها، وتقوم بالتحدث إليها بنفسها بدون الحاجة إلى التدخل من قبل المستخدم.

*تردد البلوتوث :

البلوتوث يرسل إشاراته بتردد يبلغ GHz 2.45) )، وقيمة هذا التردد قد تم الاتفاق عليه من قبل الاتفاقية العالمية لاستعمال الأجهزة  الصناعية والعلمية والطبية &&ISM .

بعض الأجهزة تستثمر هذا التردد في صالحها، مثل : أدوات مراقبة الرضع، وأجهزة التحكم عن بعد –مثال تلك التي تفتح كاراجات السيارات، والجيل الجديد من التلفونات اللاسلكية جميعها تستخدم قيم التردد التي تم استحداثها من قبل ISM .

والآن دعنا نتعرف علي كيفية التأكد من أن إشارات البلوتوث لا تتداخل مع إشارات بقية الأجهزة الأخرى!.

كيفية التخلص من عملية تداخل الاشارات:


Spread Spectrum Frequency Hopping


قد تظن أن إشارات الأجهزة  التي تعمل بتكنولوجيا بلوتوث -الموجودة في غرفة معينة- ستتداخل فيما بينها مما يؤثر في عملية الإتصال، ولكن هذا أمرٌ بعيد الحدوث؛ لأن الأجهزة  تكون على ترددات مختلفة، وفي أوقات مختلفة مستخدمةً تقنيةً تسمى <<وثبة تردد الطيف الممتد spread-spectrum frequency hopping–>> فباستخدام هذه التقنية فإن الجهاز سيستعمل 79 تردد فردي مختلف بصورة عشوائية في دائرة معينة وقيمة التردد ستختلف بطريقة دورية.

ولكن في حالة بلوتوث، فإن الجهاز المرسل سيغير قيمة التردد 1600 مرة في كل ثانية؛ مما يعني أن أجهزة أكثر تستطيع الإستفادة من طيف الراديو المحدد. وعلى ذلك، فإن هناك احتمالٌ بعيدٌ جدًا أن يقوم جهازي بلوتوث باستعمال نفس التردد في نفس الوقت.

و لإستعماله في الأجهزة  المتنقلة يجب أن يكون إستهلاك هذه الأجهزة  للطاقة قليل، وهذا الذي جعل مدى الإرسال بين أجهزة البلوتوث قصير نسبيًا؛ فهو لايتعدى (10 ) أمتار عندما تكون قدرة الإرسال 0db او 1 ملي واط ، ويمكن زيادة هذه المسافة إلى 100 متر بزيادة قدرة الإرسال إلى 20 db في الأماكن المفتوحة ويتغير هذا المدى حسب ظروف الإرسال، ووجود الحواجز، وحسب الجدول التالي :

Screenshot_2016-04-02-15-01-44-1

 

معمارية البلوتوث Bluetooth Architecture:

إن عملية الإتصال في شبكات البلوتوث بين الأجهزة تتم بطريقة السيرفر والكلاينت، حيث أن الجهاز الواحد ممكن أن يأخذ أحد الوضعين، وعند ربط مجموعة من هذه الأجهزة  تتكون شبكة من نوع Ad hoc تسمى <<البيكونت-  Pico net.>> .

شبكة البيكونت تحتوي على 8 أجهزة كحد أقصى، حيث يعمل جهاز واحد كسيرفر وباقي الأجهزة  الأخرى ككلاينت -بعض المصادر تسميها master و slave، أو رئيسي وثانوي.

يقوم الكلاينت بمزامنة التوقيت الداخلي، وتسلسل <<القفز بين التردداتhopping sequence->> مع السيرفر. ويمكن أن تحتوي الشبكة على أكثر من 7 أجهزة ثانوية أو slaves تكون فعالة في الوقت الواحد.

عملية إنشاء الإتصال تتم بواسطة  السيرفر – يمكن للكلاينت أن يُنشئ طلب للتحول إلى جهاز سيرفر- حيث يكون هذا السيرفر هو بمثابة البوابة لجميع الكلاينت، فلا يمكن الإتصال بين كلاينت وآخر إلا عن طريقه.

عند تجمع عدد من البيكونت متداخلة في تغطيتها مع بعضها تتكون شبكة تسمى بالـ  Scatter net. في هذه الشبكة يمكن للجهاز الواحد أن يكون سيرفر في شبكة بيكونت، وكلاينت في شبكة أُخرى، أو كلاينت في أكثر من شبكة.

 

إعداد:Nora Elshwemy

مراجعة :Abrar Mohamad

تصميم: Abdallah Taha

المصادر:

http://ecomputernotes.com/computernetworkingnotes/communication-networks/bluetooth

http://www.tutorial-reports.com/wireless/bluetooth/introduction.php

http://www.tutorial-reports.com/wireless/bluetooth/architecture.php

#الباحثون _المصريون

فريق الإعداد