블루투스란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

통신하기 위해 두 개의 장치가 필요할 때 Bluetooth가 우리의 선택이며 지난 20년 동안 사용되어 왔습니다. Bluetooth는 점점 더 당연하게 여겨지는 귀중한 기능이지만, Bluetooth란 정확히 무엇입니까? 이것이 무엇인지, 점점 더 연결되는 오늘날의 세계에서 어떻게 작동하는지 궁금할 수 있습니다. 이 가이드에서는 명확한 설명을 제공합니다.

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블루투스란 무엇입니까?

덴마크와 노르웨이를 통합한 10세기 스칸디나비아 왕 Harald “Bluetooth” Gormsson의 이름을 따서 명명된 현대 Bluetooth의 역사는 1994년으로 거슬러 올라갑니다.

블루투스(Bluetooth)는 단거리 무선 주파수를 사용하여 주변 장치 간 통신을 가능하게 하는 무선 기술입니다. Wi-Fi 및 셀룰러 신호와 달리 Bluetooth는 저전력 전파를 사용합니다. 이는 근거리(일반적으로 10~20미터/33~65피트)에 있는 장치로 범위를 제한하지만 전력 소비도 낮게 유지하므로 스마트폰, 헤드폰, 헤드셋과 같이 배터리를 사용하는 장치에 이상적입니다. 및 추가 주변 장치.

스웨덴의 거대 통신업체인 Ericsson은 Bluetooth를 이어폰과 모바일 장치를 연결하는 무선 연결로 사용할 가능성을 보았습니다. 1998년 5개 업계 리더(Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba 및 Intel)가 힘을 합쳐 Bluetooth 기술의 개발 및 라이센스를 감독하기 위해 Bluetooth SIG (Special Interest Group)를 창설했습니다.

Bluetooth는 이제 전자 제품 “표준”입니다. 즉, 이 기능을 포함하려는 제조업체는 전자 장치에 특정 요구 사항을 통합해야 합니다. 이러한 사양을 통해 장치는 Bluetooth 기술을 사용하는 다른 장치를 인식하고 상호 작용할 수 있습니다. 현재 사용할 수 있는 Bluetooth 클래스에는 세 가지 유형이 있습니다.

• 클래스 1 – 최대 규제 범위는 100미터(330피트)입니다. 그러나 이는 더 높은 전력 소비를 초래합니다. 주로 산업 환경에서 사용됩니다.
• 클래스 2 – 가장 일반적이며 10~20미터(33~65피트)의 원래 표준을 유지합니다.
• 클래스 3 – 가장 강력하지 않으며 일반적으로 1미터(3.3피트)의 매우 짧은 거리에만 적합합니다.

블루투스의 종류

현재 Bluetooth와 관련하여 기본 속도/향상된 데이터 속도(BR/EDR)와 저에너지(LE)의 두 가지 선택 사항이 있습니다. BR/EDR 연결에는 항상 페어링이 필요하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

반면에 LE 장치에는 항상 신뢰할 수 있는 관계가 필요한 것은 아닙니다. 항상 요구 사항은 아닙니다. Bluetooth 4.0과 함께 도입된 Bluetooth LE는 웨어러블, 헤드폰 또는 배터리 수명이 중요한 기타 저전력 장치와 같은 전자 제품에 적합합니다. 현재 Bluetooth에는 다섯 가지 버전이 있습니다.

Bluetooth 클래식(버전 1.0 – 3.0)

Bluetooth 1.0이 처음 출시되었을 때 데이터 속도는 1Mbps 미만, 범위는 10미터(33피트) 이하로 제한되었습니다. 이 기능을 자랑하는 최초의 휴대폰이 시장에 출시되었습니다. Ericcson T39였습니다. Bluetooth 2.0은 속도를 2~3Mbps로 향상시켜 한 단계 더 발전했습니다.

Bluetooth 3.0은 802.11 무선 프로토콜을 활용합니다. 이를 통해 음악, 이미지, 비디오를 포함한 대용량 데이터 패킷을 전송할 때 Bluetooth 프로토콜이 Wi-Fi 신호에 피기백될 수 있습니다. 이를 통해 데이터 전송 속도가 최대 24Mbps까지 향상되었습니다.

블루투스 4.0

Bluetooth 4.0에는 Bluetooth Smart라고도 알려진 Bluetooth 에너지(BLE) 모드가 추가되었습니다. Bluetooth 4.0은 최대 25Mbps의 빠른 속도를 달성할 수 있지만 BLE는 속도보다 전력 효율성을 우선시합니다. 1Mbps의 낮은 전송 속도를 갖춘 BLE는 웨어러블 및 IoT 센서와 같은 소형 장치에 이상적입니다. 이를 통해 자주 재충전할 필요 없이 오랫동안 연결 상태를 유지할 수 있습니다.

블루투스 5.0

Bluetooth 5는 잠재적으로 이전 버전보다 장치 간 범위가 더 길어질 수 있는 버전입니다. 또한 데이터 속도를 높여 저에너지 측면을 개선합니다. 125Kbps, 500Kbps, 1Mbps, 2Mbps 등 다양한 전송 범위에서 작동할 수 있습니다.

데이터 속도의 감소는 데이터 범위를 무려 240미터(800피트)까지 늘릴 수 있다는 긍정적인 효과를 가져왔지만, 현재는 부과된 규정으로 인해 이를 경험하지 못할 수도 있습니다. 반대로, 2Mbps의 더 빠른 전송은 훨씬 더 제한적이며 단거리 사용에 가장 적합합니다.

최신 버전은 2021년에 출시된 Bluetooth 5.3입니다. 간섭이 적고 연결 보안이 강화되며 품질이 향상된 연결을 약속합니다.

Bluetooth 기술은 어떻게 작동합니까?

Bluetooth 지원 장치가 근처에 있으면 서로를 감지할 수 있습니다. Bluetooth는 2.4GHz 스펙트럼 대역 내에서 79개의 개별 무선 주파수를 활용합니다. Wi-Fi도 이 대역을 활용하지만 두 무선 기술이 원활하게 공존할 수 있는 충분한 공간을 제공합니다.

연결을 설정하기 위해 Bluetooth 지원 장치는 79개의 사용 가능한 주파수 중 하나를 무작위로 선택합니다. 페어링 후에는 지속적으로 이러한 주파수 사이를 전환하며 초당 여러 번 호핑합니다. 이러한 빠른 연속은 Wi-Fi 및 기타 Bluetooth 장치의 간섭을 적극적으로 완화하여 궁극적으로 안정적인 연결을 보장합니다.

정보를 공유하는 Bluetooth 장치 그룹은 피코넷이라는 임시 미니 컴퓨터 네트워크를 생성하여 장치가 언제든지 가입하거나 탈퇴할 수 있도록 합니다. 피코넷에서는 하나의 장치가 마스터로서 리더십 역할을 맡아 네트워크 내 통신을 조정합니다. 슬레이브로 알려진 다른 장치는 마스터의 지시를 따릅니다. 네트워크는 언제든지 연결되어 통신하는 2~8개의 장치를 수용할 수 있습니다.

두 개의 Bluetooth 장치를 함께 연결하는 과정을 “페어링”이라고 합니다. 일반적으로 장치는 Bluetooth 모드가 켜져 있으면 자신의 존재를 서로에게 브로드캐스트합니다. 마스터 장치에 사용 가능한 장치 이름이 표시되면 사용자는 연결하려는 장치를 간단히 선택할 수 있습니다. 보안을 강화하기 위해 일부 연결에서는 원하는 장치에 연결되어 있는지 확인하기 위해 페어링 코드를 입력해야 할 수도 있습니다.

블루투스와 Wi-Fi

노트북, 스마트폰 등 우리가 일상적으로 사용하는 대부분의 장치에는 Wi-Fi는 물론 Bluetooth도 함께 제공됩니다. 둘 다 무선 통신 형식이지만 두 표준은 목적과 기능 측면에서 다릅니다.

가장 큰 차이점은 블루투스를 사용하면 근처 장치 간에 단거리 데이터 전송이 가능하다는 것입니다. 반면 Wi-Fi를 사용하면 장치를 인터넷에 연결하여 온라인 콘텐츠와 서비스에 액세스할 수 있습니다. Wi-Fi는 라우터에 따라 일반적으로 최대 100m(330피트) 이상에 이르는 훨씬 더 긴 범위를 자랑합니다. 동시에 Wi-Fi는 훨씬 빠른 데이터 전송 속도를 제공하는 반면 Bluetooth는 속도가 느립니다.

전력 소비와 관련하여 Bluetooth는 저전력 사용을 위해 설계되었으므로 배터리 구동 장치에 이상적입니다. 반면 Wi-Fi는 연결을 유지하고 데이터를 전송하는 데 더 많은 전력을 사용합니다.

블루투스를 사용하는 이유는 무엇입니까?

기본적으로 Bluetooth는 장치 간 케이블 없는 연결을 제공하지만 다음과 같은 몇 가지 추가 이점도 제공합니다.

• 광범위한 가용성 – Bluetooth는 요즘 스마트폰, 노트북, 스피커, 헤드셋 등 거의 모든 곳에서 사용되고 있습니다. 원하든 원하지 않든 오늘 구입하는 새 장치에는 해당 기능이 내장되어 있으므로 한번 사용해 볼 수도 있습니다.
• 상대적으로 안전함 – Bluetooth는 취약점과 위반으로부터 면역되지 않습니다. 일반적으로 기본 데이터를 전송하는 데 안전한 것으로 간주됩니다.
• 작동하는 데 전력이 거의 필요하지 않습니다 . Bluetooth는 배터리 친화적인 기술입니다. Wi-Fi보다 훨씬 적은 전력을 사용하므로 재충전할 필요 없이 오랜 기간 동안 장치를 계속 실행할 수 있습니다.

Bluetooth는 견고한 무선 기술이지만 문제가 없는 것은 아닙니다. 또는 이러한 제안은 Windows의 Bluetooth 측정 연결 오류를 해결하는 데 도움이 됩니다.

이미지 출처: Freepik . Crystal Crowder의 이미지.