Co to jest Bluetooth i jak działa?

Kiedy potrzebujemy dwóch urządzeń do komunikacji, Bluetooth jest naszym rozwiązaniem i to od dwudziestu lat. Chociaż Bluetooth jest cenną funkcją, którą coraz częściej uważamy za oczywistość, czym właściwie jest Bluetooth? Być może zastanawiasz się, co to jest i jak działa w dzisiejszym, coraz bardziej połączonym świecie, a ten przewodnik zawiera jasne wyjaśnienia.

Sprawdź najlepsze wytrzymałe głośniki Bluetooth, które możesz zabrać ze sobą na następną przygodę.

Co to jest Bluetooth?

Nazwany na cześć skandynawskiego króla z X wieku, Haralda „Bluetootha” Gormssona, który zjednoczył Danię i Norwegię, historia współczesnego Bluetooth sięga 1994 roku.

Bluetooth to technologia bezprzewodowa wykorzystująca częstotliwości radiowe krótkiego zasięgu w celu umożliwienia komunikacji pomiędzy urządzeniami znajdującymi się w pobliżu. W przeciwieństwie do sygnałów Wi-Fi i komórkowych, Bluetooth wykorzystuje fale radiowe o niższej mocy. Chociaż ogranicza to jego zasięg do urządzeń znajdujących się w bliskiej odległości (zwykle od 10 do 20 metrów / 33 do 65 stóp), utrzymuje również niskie zużycie energii, dzięki czemu idealnie nadaje się do urządzeń zasilanych bateriami, takich jak smartfony, słuchawki, zestawy słuchawkowe, i dodatkowe urządzenia peryferyjne.

Ericsson, szwedzki gigant telekomunikacyjny, dostrzegł potencjał wykorzystania Bluetooth jako połączenia bezprzewodowego do łączenia słuchawek z urządzeniami mobilnymi. W 1998 roku pięciu liderów branży (Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba i Intel) połączyło siły i utworzyło Bluetooth SIG (Special Interest Group), aby nadzorować rozwój i licencjonowanie technologii Bluetooth.

Bluetooth jest obecnie „standardem” w elektronice, co oznacza, że ​​producenci chcący włączyć tę funkcję muszą uwzględnić w swoich urządzeniach elektronicznych określone wymagania. Specyfikacje te umożliwiają urządzeniom rozpoznawanie innych gadżetów korzystających z technologii Bluetooth i interakcję z nimi. Obecnie dostępne są trzy typy klas Bluetooth:

• Klasa 1 – maksymalny regulacyjny zasięg 100 metrów (330 stóp). Dzieje się to jednak kosztem większego zużycia energii. Stosowany jest głównie w warunkach przemysłowych.
• Klasa 2 – najczęstsza i zachowuje pierwotny standard od 10 do 20 metrów (33 do 65 stóp).
• Klasa 3 – najsłabsza i ogólnie dobra tylko na bardzo małe odległości 1 metra (3,3 stopy).

Rodzaje Bluetootha

Obecnie masz dwie możliwości, jeśli chodzi o Bluetooth: szybkość podstawowa/zwiększona szybkość transmisji danych (BR/EDR) i niska energia (LE). Należy pamiętać, że w przypadku połączeń BR/EDR zawsze konieczne jest parowanie.

Z drugiej strony urządzenia LE nie zawsze wymagają relacji opartej na zaufaniu; nie zawsze jest to wymagane. Wprowadzony z Bluetooth 4.0, Bluetooth LE doskonale nadaje się do urządzeń elektronicznych, takich jak urządzenia do noszenia, słuchawki i inne urządzenia o niskim poborze mocy, gdzie żywotność baterii jest na wagę złota. Na dzień dzisiejszy istnieje pięć różnych wersji Bluetooth:

Bluetooth Classic (wersje 1.0 – 3.0)

Kiedy po raz pierwszy wprowadzono Bluetooth 1.0, prędkość transmisji danych była ograniczona do mniej niż 1 Mb/s, a zasięg nie był większy niż 10 metrów (33 stóp). Pierwszym telefonem, który pojawił się na rynku i który mógł poszczycić się taką funkcjonalnością, był Ericcson T39. Bluetooth 2.0 podniósł poprzeczkę, zwiększając prędkość z 2 do 3 Mb/s.

Bluetooth 3.0 wykorzystuje protokół radiowy 802.11, który pozwala protokołowi Bluetooth na wykorzystanie sygnału Wi-Fi podczas przesyłania dużych pakietów danych, w tym muzyki, zdjęć i filmów. Pomogło to zwiększyć transfer danych do 24 Mb/s.

Bluetooth 4.0

W Bluetooth 4.0 dodano tryb Bluetooth Energy (BLE), znany również jako Bluetooth Smart. Podczas gdy Bluetooth 4.0 może osiągnąć duże prędkości do 25 Mb/s, BLE przedkłada wydajność energetyczną nad prędkość. Dzięki niższej szybkości transmisji wynoszącej 1 Mb/s technologia BLE idealnie nadaje się do mniejszych urządzeń, takich jak urządzenia do noszenia i czujniki IoT. Dzięki temu mogą pozostawać w kontakcie przez dłuższy czas bez konieczności częstego ładowania.

Bluetooth 5.0

Bluetooth 5 to wersja, która potencjalnie może osiągnąć większy zasięg między urządzeniami niż poprzednie wersje. Oferuje również poprawę po stronie niskiego zużycia energii poprzez zwiększenie szybkości transmisji danych. Może pracować w różnych zakresach transmisji, w tym 125 Kbps, 500 Kbps, 1 Mbps i 2 Mbps.

Zmniejszenie szybkości transmisji danych miało pozytywny wpływ w postaci możliwości zwiększenia zasięgu danych do imponujących 240 metrów (800 stóp), chociaż obecnie może nie być to możliwe ze względu na nałożone przepisy. I odwrotnie, szybsza transmisja 2 Mb/s jest znacznie bardziej ograniczona i najlepiej nadaje się do użytku na krótkim dystansie.

Najnowsza wersja to Bluetooth 5.3, który zadebiutował w 2021 roku. Zapewnia połączenia z mniejszą ilością zakłóceń, większe bezpieczeństwo połączenia i lepszą jakość.

Jak działa technologia Bluetooth?

Gdy znajdują się w pobliżu, urządzenia obsługujące technologię Bluetooth mogą się wzajemnie wykrywać. Bluetooth wykorzystuje 79 różnych częstotliwości radiowych w paśmie widma 2,4 GHz. Chociaż Wi-Fi również wykorzystuje to pasmo, oferuje wystarczająco dużo miejsca, aby obie technologie bezprzewodowe mogły bezproblemowo współistnieć.

Aby nawiązać połączenie, urządzenia obsługujące technologię Bluetooth wybierają losowo jedną z 79 dostępnych częstotliwości. Po sparowaniu stale przełączają się między tymi częstotliwościami, przeskakując wiele razy na sekundę. Ta szybka sekwencja aktywnie łagodzi zakłócenia z Wi-Fi i innych urządzeń Bluetooth, ostatecznie zapewniając stabilne połączenie.

Grupa urządzeń Bluetooth wymieniających się informacjami tworzy tymczasową mini sieć komputerową zwaną piconetem, która umożliwia urządzeniom dołączenie lub opuszczenie w dowolnym momencie. W piconecie jedno urządzenie przejmuje rolę lidera, czyli mastera, koordynującego komunikację w sieci. Inne urządzenia, zwane urządzeniami podrzędnymi, postępują zgodnie z instrukcjami mistrza. Sieć może pomieścić od dwóch do ośmiu urządzeń, które są połączone i komunikują się w dowolnym momencie.

Proces łączenia ze sobą dwóch urządzeń Bluetooth nazywany jest „parowaniem”. Zazwyczaj urządzenia przekazują sobie nawzajem swoją obecność, jeśli ich tryb Bluetooth jest włączony. Gdy urządzenie główne wyświetli dostępne nazwy urządzeń, użytkownicy mogą po prostu wybrać to, z którym chcą się połączyć. Ze względów bezpieczeństwa niektóre połączenia mogą wymagać wprowadzenia kodu parowania w celu sprawdzenia, czy łączysz się z zamierzonym urządzeniem.

Bluetooth kontra Wi-Fi

Większość urządzeń, z których korzystamy na co dzień, takich jak laptopy i smartfony, jest wyposażonych w Bluetooth i Wi-Fi. Chociaż oba są bezprzewodowymi formami komunikacji, oba standardy różnią się pod względem celu i możliwości.

Największą różnicą jest to, że Bluetooth umożliwia przesyłanie danych na niewielką odległość pomiędzy pobliskimi urządzeniami. Z drugiej strony Wi-Fi umożliwia urządzeniom łączenie się z Internetem, dzięki czemu mogą uzyskać dostęp do treści i usług online. Wi-Fi oferuje znacznie większy zasięg, zwykle sięgający do 100 m (330 stóp) i więcej, w zależności od routera. Jednocześnie Wi-Fi oferuje znacznie większą prędkość przesyłania danych, podczas gdy Bluetooth ma mniejszą prędkość.

Jeśli chodzi o zużycie energii, Bluetooth jest przeznaczony do stosowania przy niskim poborze mocy, dlatego idealnie nadaje się do urządzeń zasilanych bateryjnie. Natomiast Wi-Fi zużywa więcej energii do utrzymania połączenia i przesyłania danych.

Dlaczego warto używać Bluetootha?

W swej istocie Bluetooth zapewnia bezprzewodowe połączenie między urządzeniami, ale oferuje także dodatkowe korzyści:

• Szeroka dostępność – Bluetooth jest obecnie praktycznie wszędzie, od smartfonów i laptopów po głośniki i zestawy słuchawkowe. Znajdziesz tę funkcjonalność na każdym nowym urządzeniu, które dzisiaj kupisz, czy tego chcesz, czy nie, więc równie dobrze możesz spróbować.
• Stosunkowo bezpieczny – Bluetooth nie jest odporny na luki w zabezpieczeniach i naruszenia. Ogólnie uważa się, że przesyłanie podstawowych danych jest bezpieczne.
• Do działania wymaga niewielkiej mocy — Bluetooth to technologia oszczędzająca baterię. Zużywa znacznie mniej energii niż Wi-Fi, dzięki czemu urządzenia mogą działać przez dłuższy czas bez konieczności ładowania.

Chociaż Bluetooth to solidna technologia bezprzewodowa, nie jest ona odporna na problemy. Alternatywnie te sugestie pomogą rozwiązać błąd pomiaru połączenia Bluetooth w systemie Windows.

Źródło obrazu: Freepik . Obrazy autorstwa Crystal Crowder.