{{ wiki:knowhow:bluetooth_logo.png?100|Bluetooth logo}} ====== Bluetooth ====== {{tag>busz bluetooth}} A Bluetooth történelmi visszatekintése egészen a 10. századig nyúlik vissza - bár a kezdeteknek nincs jelentős szerepük a vezeték nélküli átvitel-technikában. A Harald Gormsen, király, Dánia és a dán Birodalom (mely magába foglalta Dániát és Norvégia nagy részét) uralkodása alatt a helyi szokások szerint toldalék-nevet kapott, a Blåtand-et. Ez a szócska hajdan inkább a király sötét megjelenésére utalt, a történelem már kékfogúként - blue tooth-ként - emlékezik meg róla. A Bluetooth-t a '90-es években fejlesztette ki a Bluetooth Special Interest Group (SIG) az IEEE 802.15.1 szabványnak megfelelően, kistávolságú rádiófrekvenciás buszként. A kommunikációs kapcsolat pont-pont jellegű, de az un. ad-hoc-hálózatok és a piko-hálózatok  kialakítása is lehetséges. Eredetileg az [[hu:comm:bus_rs232#rs-232|RS-232]] átvitel vezeték nélküli alternativájaként jelent meg. A Bluetooth nagyobbik részét a holland Jaap Haartsen és a svéd Dr. Sven Mattisson fejlesztették az Ericson-nál, de a fejlesztésben szerepet kapott a Nokia és az Intel is. A Bluetooth olyan interfész felületet ad, melyen keresztül kommunikálhatnak egymással a PDA-k és a mobiltelefonok csakúgy, mint a számítógépek és a periférák. ==== ISM sáv ==== A busz működéséhez világszerte egy liszenszmentes sávot, az un. [[hu:comm:bus_air#ism|ISM-sáv]]-ot (Industrial, Scientific and Medical Band) a 2,402 GHz - 2,480 GHz frekvenciatartományban szabadon hagyják - elméletileg. Gyakorlatilag ezen a sávtartományon forgalmazhatnak WLAN-ok és vezeték nélküli telefonok is, illetve zavarhatják a mikrohullámú berendezések. === AFH === A Bluetooth az [[hu:comm:bus_air#fhss|FHSS]] egy speciális frekvenciaugrásos változatát, az adaptív ugrást, az **AFH**-t (//adaptive frequency hopping spread spectrum//) alkalmazza. Ez az eljárás 79 frekvencia-lépcsőre osztja a teljes sávszélességet. Ezek között a lépcsők között 1 MHz sávszélesség lett kihagyva, és a készülékek akár 1600-szor is válthatják ezeket a frekvencia-lépcsőket másodpercenként. Léteznek olyan csomagok is, melyek nem válthatnak túl sűrűn lépcsőt, ezek az un. Multislot csomagok. A sávszélesség két szélső lépcsője (legalacsonyabb és legmagasabb) biztonsági célokat szolgál, ezek az un. biztonsági sávok (Guard Band). Persze a standard-tól jó pár országban eltérnek, így például (hol máshol) Franciaországban is, ahol a fentartott frekvenciataromány 2.4465 és 2.4835 GHz között található, így a fenti szabályok szerint csak 23 lépcső alakítható itt ki a megszokott 79-cel szemben. Asszimetrikus átvitel alkalmazásával a 706,25 kbit/s letöltési és 57,6 kbit/s feltöltési sebesség is elérhető. Eredetileg az átvitelre a GFSK modulációt alkalmazta, de ezt az évek során kibővítették / lecserélték. ==== Osztályai ==== ^Osztály^Max. engedélyezett teljesítmény^^Távolság (m)| ^ ^(mW)^(dBm)^| ^1|100|20|~100| ^2|2.5|4|~10| ^3|1|0|~1| ^4|0.5|-3|~0.5| A mobileszközökben általában 3. osztályú kommunikációs modulok találhatók, az 1.osztály ipari célokra került kifejlesztésre. ==== Verziói ==== Az évek során a Bluetooth-nak több verzója jelent meg a technológia fejlődésével párhuzamosan. Jelenleg a protokoll az 5. verziójánál tart (Bluetooth 5). Az 1.1-es verziótól a készülék egyidejűleg akár 7 csatornán is kommunikálhat, ha ezt a rendelkezésre álló sávszélesség lehetővé teszi (shared medium). A 2.0-ás verzióval és az EDR (Enhanced Data Rate) alkalmazásával az adatátvitelhez a 2,1 Mbit/s sebesség is biztosítható. ^Bluetooth verzió^Maximális sebesség^Maximális távolság| |3.0|25 Mbit / s|10 méter (33 ft)| |4.0|25 Mbit / s|60 méter (200 láb)| |5.0|50 Mbit / s|240 méter (800 láb)| ====== Bluetooth LE / Bluetooth 5 ====== {{anchor:ble}} en: Bluetooth Low Energy A klasszikus Bluetooth technológiával szemben a **Bluetooth LE** (rövidebben: **BLE**) célja az azonos kommunikációs tartomány mellett egy lényegesen alacsonyabb energiafogyasztás, melyet lényegesen egyszerűsített modulációs eljárások alkalmazásával ér el. A BLE lassan, de biztosan kiszorítja a klasszikus Bluetooth-t a piacokról. A protokollt még 2001-ben kezdte kifejleszteni a //Nokia//, melyet 2004-ben mutattak be "//Bluetooth Low End Extension//" névvel, melyet később (2006-ban) **Wibree**-re változtattak. 2007-ben a Bluetooth jogtulajdonosokkal egyezségre jutottak, így a Wibree vált a Bluetooth következő generációs protokolljává, a BLE-vé, mely a generációs jellegre utalva "**Bluetooth 5**" néven is szerepel. Technikailag a BLE a klasszikus Bluetooth-hoz képest lefelezte az 2.4 GHZ [[hu:comm:bus_air#ism|ISM sávok]] számát, így a korábbi 79 csatormával szemben itt csak 40 található, és ezek 2 Mz-el határolódnak el egymástól. A frekvenciaugrások technológiáját is megváltoztatták, a BLE lassabban vált frekvenciát és azt is [[hu:comm:bus_air#dsss|DSSS]] (közvetlen szekvenciájú szórt spektrum) eljárással teszi. ==== A BLE és a klasszikus Bluetooth összehasonlítása ==== ^Műszaki specifikáció^Klasszikus Bluetooth technológia^Bluetooth Alacsony energiájú technológia (BLE)| |Távolság / tartomány (elméleti max.)|100 m (330 ft)|> 100 m (> 330 láb)| |Adatsebesség nyílt térben|1-3 Mbit / s|125 kbit / s - 1 Mbit / s - 2 Mbit / s| |Adatátvitel|0,7-2,1 Mbit / s|0,27 Mbit / s| |Aktív slave-ek száma|7|Nem meghatározott; alkalmazástól függ| |Biztonság|56/128-bites alkalmazásréteg szintű|128 bites AES / CBC-MAC és alkalmazásréteg szintű| |Hibatűrés|Adaptív gyors frekvencia ugrás, FEC, fast-ACK|Adaptív frekvencia ugrás, lazy-ACK, 24 bites CRC, 32 bites üzenetbe integrált ellenőrzés| |Rendelkezésre állás (nem csatlakoztatott állapotban)|jellemzően 100 ms|6 ms| |Adatküldés minimális ideje|100 ms|3 ms| |Hangátvitel|Lehetséges|Nem lehetséges| |Hálózati topológia|Scatternet|Scatternet| |Energiafelhasználás|1 W (referenciaérték)|0,01-0,50 W (használattól függően)| |Maximális áramfogyasztás|<30 mA|<15 mA| |Szolgáltatáskeresés|Igen|Igen| |Elsődleges felhasználás|Mobiltelefonok, játékok, fejhallgatók, sztereó audio streamingek, intelligens otthonok, hordozható számítógépek, autóipar, számítógépek, biztonság, egészségügy, sport és fitness stb.|Mobiltelefonok, játékok, intelligens otthonok, ruházat, autóipar, számítógépek, biztonság, egészségügy, sport és fitness, ipari stb.| ===== Bluetooth mesh networking ===== {{anchor:mesh}} A Bluetooth mesh networking a BLE (Bluetooth 5) alapjaira felépített hálózatszervezési modell, mely elsősorban az [[hu:comm:iot|IoT]] alkalmazások kiszolgálására lett létrehozva, 2017-ben. * A hálózati telegrammok több szegmensből és maximum 284 bájtból állhatnak, de a legjellemzőbbek a 11 bájtból álló, egy szegmens hosszú telegrammok. Minden üzenet "**opcode**"-dal kezdődik, mely lehet egy bájt (speciális üzenetek esetén), 2 bájt (szabványos üzenetek esetén) vagy 3 bájt (szállítói-specifikus üzenetek esetén). * Minden üzenetnek van egy forrása és egy célcíme, amely meghatározza, hogy mely eszközök kapják (és dolgozzák fel) az adott üzenetet. A készülékek üzeneteket küldhetnek célállomás csoportokra vagy akár az összes elérhető állomásra is (broadcasting). * Minden üzenetnek egyedi sorszáma van. * Minden üzenet titkosításra kerül és hitelesített. Az üzenetek biztonságos kezeléséhez hálózati vagy applikációk kulcsokat használhatnak. * Az üzeneteknek "élniük" kell, azaz **time to live** (TTL) pecsétet tartalmaznak. ==== Bluetooth alkalmazása ==== [[hu:arduino:comm_example#arduino_bluetooth_com|Arduino Bluetooth kommunikáció]] ==== Források ==== https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth