''Bluetooth'' переводится как ''синий зуб'', в честь Харальда I Синезубого. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики и наушники, на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10-100 метров друг от друга (дальность очень зависит от преград и помех), даже в разных помещениях. Разговорные названия: синезуб, зуб, блюха, клык. Эта спецификация была разработана компанией Ericsson, позднее оформлена группой Bluetooth Special Interest Group (SIG). SIG была официально объявлена 20 мая 1999 года. Она была основана Sony Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia, а затем множество других компаний, включая Microsoft, Lenovo и Motorola, вступили в неё как ассоциированные члены.
Происхождение названия
Король викингов Харальд Синезубый (Bluetooth) объединил под своим началом Норвегию и Данию. Он был широко известен свой удивительной способностью примирять и сближать людей и, наверное, вряд ли мог предположить, что тысячу лет спустя его именем назовут мощную технологию!
Принцип действия Bluetooth
Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне , который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4-2,48 ГГц. Спектр сигнала формируется по методу FHSS-Frequency Hopping Spread Spectrum- широкополосный сигнал по методу частотных скачков). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование стоит недорого. Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот. Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 Кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудио-сигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно. Без помехоустойчивого кодирования это обеспечивает передачу данных со скоростями 723,2 Кбит/с с обратным каналом 57,6 Кбит/с, или 433,9 Кбит/c в обоих направлениях.
Спецификации
Устройства версий 1.0 (1998) и 1.0B имели плохую совместимость между продуктами различных производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне и было основным недостатком данной спецификации.
В Bluetooth 1.1 было исправлено множество ошибок, найденных в 1.0B, добавлена поддержка для нешифрованных каналов, индикация уровня мощности принимаемого сигнала RSSI.
В версии 1.2 (2003г) (GINZA MS100 имеет именно эту спецификацию) была добавлена технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что улучшило сопротивляемость к электромагнитной интерференции (помехам) путем использования разнесенных частот в последовательности перестройки. Также увеличилась скорость передачи и добавилась технология eSCO, которая улучшала качество передачи голоса путем повторения поврежденных пакетов. В HCI добавилась поддержка трех-проводного интерфейса UART.
Bluetooth версии 2.0 (2004г) полностью совместим с версиями 1.x. Основным нововведением стала поддержка EDR (Enhanced Data Rate), что позволило повысить скорость передачи до 2,1 Мбит/с.
В Bluetooth версии 2.1 планируется поддержка энергосберегающей технологии Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора как минимум в пять раз. Кроме того обновленная спецификация существенно упростит и ускорит установление связи между двумя устройствами, а также сделает указанные соединения более защищенными, благодаря использованию технологии Near Field Communication.
Профили Bluetooth
Нижеуказанные профили определены и одобрены группой разработки Bluetooth SIG:
Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)- разработан для передачи двухканального стерео аудиопотока, например музыки, к беспроводной гарнитуре или любому другому устройству. Профиль полностью поддерживает низкокомпресированный кодек Sub_Band_Codec (SBC) и опционально поддерживает MPEG-1,2 аудио, MPEG-2,4 AAC и ATRAC, способен поддерживать кодеки определенные производителем.
Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP)- разработан для управления стандартными функциями телевизоров, Hi-Fi оборудования и проч. То есть позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A2DP или VDPT.
Basic Imaging Profile (BIP)- разработан для пересылки изображений между устройствами и включает возможность изменения размера изображения и конвертирование в поддерживаемый формат принимающего устройства.
Basic Printing Profile (BPP)- позволяет пересылать текст, e-mails, vCard и другие элементы на принтер. Профиль не требует от принтера специфических драйверов, что выгодно отличает его от HCRP.
Common ISDN Access Profile (CIP)- для доступа устройств к ISDN.
Device ID Profile (DID)- этот профиль позволяет идентифицировать класс устройства, производителя, версию продукта.
Dial-up Networking Profile (DUN)- протокол предоставляет стандартный доступ к интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth. Базируется на SPP, включает в себя PPP и AT команды определенные в спецификации ETSI 07.07.
Fax Profile (FAX)- профиль предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном и ПК на котором установлено программное обеспечение для факсов. Поддерживает ITU T.31 и/или ITU T.32 набор AT команд. Голосовой звонок или передача данных профилем не поддерживается.
File Transfer Profile (FTP_profile)- профиль обеспечивает доступ к файловой системе устройства. Включает стандартный набор команд FTP, позволяющий получать список директорий, изменения директорий, получать, передавать и удалять файлы. В качестве транспорта используется OBEX, базируется на GOEP.
General Audio/Video Distribution Profile (GAVDP)- профиль является базой для A2DP и VDP.
Generic Access Profile (GAP)- профиль является базой для всех остальных профилей.
Generic Object Exchange Profile (GOEP)- профиль является базой для других профилей передачи данных, базируется на OBEX.
Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP)- профиль предоставляет простую альтернативу кабельного соединения между устройством и принтером. Минус профиля в том, что для принтера необходимы специфичные драйвера, что делает профиль неуниверсальным.
Hands-Free Profile (HFP)- профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона, передает монозвук в одном канале.
Human Interface Device Profile (HID)- обеспечивает поддержку устройств с HID (Human Interface Device), таких как мышки, джойстики, клавиатуры и проч. Использует медленный канал, работает на пониженной мощности.
Headset Profile (HSP)- профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона. Поддерживает минимальный набор AT команд спецификации GSM 07.07 для обеспечения возможности совершать звонки, отвечать на звонки, завершать звонок, настраивать громкость.
Intercom Profile (ICP)- обеспечивает голосовые звонки между Bluetooth совместимыми устройствами.
Object Push Profile (OPP)- базовый профиль для пересылки "объектов" таких как изображения, виртуальные визитные карточки и др. Передачу данных инициирует отправляющее устройство (клиент), а не приемное (сервер).
Personal Area Networking Profile (PAN)- профиль позволяет использовать протокол Bluetooth Network Encapsulation в качестве транспорта через Bluetooth соединение.
Phone Book Access Profile (PBAP)- профиль позволяет обмениваться записями телефонных книг между устройствами.
Serial Port Profile (SPP)- профиль базируется на спецификации ETSI TS07.10 и использует протокол RFCOMM. Профиль эмулирует последовательный порт, предоставляя возможность замены стандартного RS-232 беспроводным соединением. Является бaзовым для профилей DUN, FAX, HSP и AVRCP.
Service Discovery Application Profile (SDAP)- профиль используется для предоставления информации о профилях, которые использует устройство-сервер.
SIM Access Profile (SAP, SIM)- профиль позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что позволяет использовать одну SIM-карту для нескольких устройств.
Synchronisation Profile (SYNCH)- профиль позволяет синхронизировать личные данные (PIM). Профиль заимствован из спецификации инфракрасной связи и адаптирован группой Bluetooth SIG.
Video Distribution Profile (VDP)- профиль позволяет передавать потоковое видео. Поддерживает H.263, стандарты MPEG-4 Visual Simple Profile, H.263 profiles 3, profile 8 поддерживаются опционально и не содержатся в спецификации.
Wireless Application Protocol Bearer (WAPB)- протокол для организации P-to-P (Point-to-Point) соединения через Bluetooth.
Безопасность
Для обеспечения безопасности в Bluetooth используется алгоритм аутентификации и генерации ключа SAFER+. Инициализационный и главный ключи генерируются по алгоритму E22. Поточный шифр E0 используется для закрытия передаваемых данных. Что в целом делает более трудоемким прослушивание устройств, связанных по Bluetooth.
