Mi is az a Bluetooth?

Mi is tulajdonképpen a Bluetooth?

A Bluetooth (magyarul kékfognak fordíthatjuk) rádiófrekvenciás kommunikációs protokoll. Mi is ez? Vegyünk egy egyszerű példát. Ahhoz, hogy két elektromos eszközt összekapcsoljunk, és valamilyen kommunikációt valósítsunk meg köztük, szükség van fizikai kapcsolatra. Leggyakrabban ez a vezeték lehet. A Bluetooth megalkotói egységes kommunikációs rendszert szerettek volna kialakítani a legfontosabb informatikai eszközök (PC és perifériáik, PDA, notebook, mobiltelefon, stb) számára, felesleges kábeldzsungel nélkül. Milyen jó lenne, ha nem kéne százféle kábelt magunknál tartani, százféle csatalkozóval. Fejben tartani, melyik csatlakozó hová is tartozik. A Bluetooth terve egységes protokoll különböző kommunikációs eszközök összekapcsolására. Egy új szabvány azonban nem terjed el olyan könnyen, ehhez kvázi monopolhelyzetre van szükség. Egy kommunikációban fontos az egységes kezelés, hisz nemcsak a felhasználóknak, hanem a gyártóknak sem előny a többféle szabvány, mert nemcsak költséges, hanem nehézkes is. A felhasználó nem köteles fejben tartani, hogy melyik kapcsolathoz milyen szabványra van szüksége. Az egységes kialakítás, mondhatni, elengedhetetlen.

De honnan a név?

Harald Blaatand (vagyis Harald Bluetooth) vikingtől, akinek egykor sikerült egyesítenie a különböző nézeteket valló, és egyesülni nem akaró Norvégiát és Dániát. A Bluetooth-t kiagyaló cégek (Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba) alapgondolata is ez volt. Egyéges kommunikációs szabvány. Ahogy a vikingnek sikerült, a sokat támadott és sok gonddal küszködő rádiós technológiának is sikerült - többé-kevésbé.

A technológia 8 eszköz csatlakoztatását teszi lehetővé egy 10 méteres hatótávolságon belül. Az otthoni felhasználás volt a cél, a mindennapok eszközeit volt hivatott összekötni. Az Ericsson 1994-ben mutatta be először az 1.0-s prototípust, mely nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket. A főleg kompatibilitási gondokkal küszködő szabvány továbbfejlesztését remélték. A legnagyobb baj az volt, hogy az összekapcsolt eszközök egyszerűen nem ismerték fel egymást.
Ahhoz, hogy valamennyi eszköz ismerje egymást, mindegyikbe integrálni kellett az összes kommunikációs forma protokollját. Ez viszont költséges megoldás. Eleinte lassú is volt a kapcsolat. Az 1.1-es változat már kellő adatátviteli sebeségű volt, a 2001-ben megjelenő 2.0 pedig már 10 Mbps (Megabit per másodperc) sebbeséget tudott elérni.

Hogyan működik a Bluetooth?

A működésből adódóan az effektív sávszélességnek töredéke a valós átviteli sebesség.

A Bluetooth a hasonló kommunikációs szabványokhoz hasonlóan az adatokat csomagok formájában forgalmazza. Az átviteli közeg a levegő, az eszközök között rádióhullámok formájában terjednek a jelek átvitelére használt impulzusok. A rádióhullámok 2,4 GHz-es (2400-2483.5 MHZ közötti) frekvencián terjednek tova a levegőben. A kommunikációban résztvevő eszközök mindegyike kap egy címet, ami alapján azonosítható a hálózatban. A különbözőségek áthidalásához, és a komminkáció sokfélesége miatt különböző átviteli módokat, ún. profilokat vagy layereket tartalmaz, attól függően, mi az átviendő adat. Nyilván másféle szabvány kell egy hangátvitelhez, mint egy nyomtatandó adat elküldéséhez. A tervezett 20 profilból tulajdonképpen csak 13 használható. Ezek közül is vannak olyan profilok, mely jellegtől függetlenül, minden egységben kötelező jelenlétű, az opcionális profilok azonban csak azokban találhatók meg, melyek ténylegesen használják is. Pl. a GAP (Generic Access Profile) hivatott az összeköttetés megteremtésére, így ez minden eszközből kihagyhatatlan.

Felsorolásképpen megemlítjük a fontosabb profilokat:

• GAP (Generic Access Profile)
• SDAP (Service Discovery Application Profile)
• CTP (Cordless Telephony Profile)
• IP (Intercom Profile)
• SPP (Serial Port Profile)
• HS (Headset profile)
• DNP (Dial-up Networking Profile)
• FP (Fax profile)
• LAP (LAN Access Profile)
• GOEP (Generic Object Exchange Profile)
• OPP (Object Push Profile)
• FTP (File transfer Profile)
• SP (Synchronization Profile)

A Bluetooth 3 osztályban terjedt el, ezek a leadott teljesítményben és a hatótávolságban különböznek egymástól.

• Class 1 - 100 mW - 100 méter
• Class 2 - 2,5 mW - 15-20 méter
• Class 3 - 1 mW - 10 méter

A kapcsolat vezérlését megvalósító kialakításban helyet kapott (célszerűen) a master-slave (mester-szolga) adattovábbitási vezérlés. A hálózatban egy (vagy több) kitüntetett szerep kerül kiosztásra, ez a master. A master vezérli az adattovábbítást, így a vezérlés nélküli káosz küszöbölhető ki. A slave eszközök pedig a master utasításait követik. Így pl. egy slave eszköz ha aatot akar valamelyik másik eszköznek továbbítani, szól a masternek. A master megfelelő körülmények esetén ezt jóváhagyja, és megteremti a közvetlen összeköttetést a céleszközzel. Így a kapcsolat szervezett, és irányítható.
A Bluetooth képes szinkron és aszinkron kapcsolatot is felépíteni, attól függően, hogy az összekapcsolt eszközök közül melyek küldenek és fogadnak adatot. Kép PC összekötése során aszinkron átvitelről beszélünk, hisz a gépek küldenek is adatot, és fogadnak is. Itt viszont korlátba ütközhetünk. Ugyanis az 1 Mbps sebesség két irányban elég lassúnak bizonyul. És ez jóval kevesebb, ha a vezérlőjeleket is levonjuk. Szinkron átvitel esetén a küldött és fogadott adatmennyiség is 432 kilobit másodpercenként. Akárhogy nézzük, ez nem valami sok. Aszinkron átvitelnél már az egyik irányban 721, míg a másikban 57,6 kbps sebesség érhető el. Ez célszerűen PC-nyomtató kapcsolatban használható. A számítógép (viszonylag) nagy sebességgel küld át adatokat, a nyomtató pedig a kisebb sebességű vonalon küldi vissza a gépnek címzett információkat. Hang átvitelekor mindkét irányban 64 Kbps sebességű a kapcsolat.

A vezetéknélküli technológiában a jövő

Most pedig szóba kerül a mobiltelefon. Mivel a telefon mobilitása, hordozhatósága miatt örvend nagy népszerűségnek, eleve rossz gondolat kábellel hozzákötni valamihez. Rádiós kapcsolat az ideális. Habár van IrDA (infrared data association - infravörös adatkapcsolat), ez látókörű kapcsolatot jelent, nem túl ideális. Hisz ha az adó és a vevő kikerül egymás látóteréből, megszakad a kapcsolat. Bluetooth esetében ez nem gond. És mivel mindkét eszköz, a telefon és a PC kapcsolati profiljai is kidolgozásra kerültek minden eszközben, a kommunikáció képes a működésre. Igazán ezen két eszköz közötti adatkapcsolatot sikerült a legjobban realizálni, és jelenleg a legelterjedtebb is. Gondoljunk csak bele. Felszabadítjuk a kezünket, és nincs szükség vezetékre se. Gondok jelentkeznek az összekapcsolás körül. Az ugyanis kicsit nehézkes. Először is minden eszközt felismerő módba kell kapcsolni, majd (ahol erre szükség van), a vezérlőprogramot is telepíteni kell, valamint az kommunikációban résztvevő eszközöket fel kell venni a saját eszközök közzé, ezután a következő csatlakozáskor egy lépéssel kevesebbet kell megtennünk. Ezután minden adatmozgást mindkét komunikáló fél esetében jóvá kell hagyni. Ez felesleges terheket ró a felhasználókra. És előfordul, hogy ezen sorrendek betartása során sem jön létre a hőn áhított kapcsolat. A gondolatmenet az emberi észjárással ellentétes, de működik.
Mivel egyszerre több eszköz kapcsolható össze és rádiós összeköttetésről van szó, valahogy védeni is kell a kialakult hálózatot illetéktelenektől is. Erre szintén kidolgoztak egy titkosítási rendszert, hisz azon túl, hogy az összekapcsolt eszközök eltérő azonosítóval rendelkeznek, egy hitelesítő kulcsra is szükség van a kapcsolat felépítéséhez. Ez egy hálózaton belül egy kulcsot jelent, amit minden eszköznek megadunk. Ha a kódok egyeznek, a kommunikáció létrejöhet a helyes kulcsot tartalmazó eszközök között. Ezek alapján a védelemmel sincs túlzott gond.

A Bluetooth alkalmazása

A Bluetooth technológiát vezetéknélküli hálózatok, eszközök összekapcsolására különböző, általában mobil (tehát legtöbbször nem fix helyen lévő eszközök, illetve kis energiafogyasztású berendezések esetén használnak.

Néhány Bluetooth-felhasználási eset:

• Asztali számítógép és egy vagy több hordozható eszköz összekapcsolása (PDA, notebook, mobiltelefon)
• Ha a hálózat nem igényel nagy átviteli sebességet (egér, billentyűzet nyomtató, amennyiben a kábelezés nem megoldhat&oacute
• Egyéb esetek, amikor nem célszerű, vagy lehetséges kábelt vagy más átvitelt megvalósítani (PC internetkapcsolatának kiterjesztése PDA-ra vagy mobiltelefonra, bár ezekre is létezik jobb megoldás)
• Ideiglenes, ritkán használt (és ezért nem kábelezhető kapcsolatokra.

Megemlítjük, hogy lehetséges számítógépek hagyományos LAN hálózati össszeköttetése, de ez estetben a sebesség az elterjedt 100 Mbites kábelezésnek csupán töredéke lesz.



Természetesen a mobilitás az előállítási költségek növekedésével jár, de mindeképpen a vezetéknélküli összeköttetésben van a jövő. A Bluetooth még nem ez a jövő, de jó úton halad a kitűzött célok megvalósítása felé.
Már csak azért is, hiszen készül a Bluetooth 2.0, mely a jelenlegi 1 Mbps sebességnél háromszor lesz gyorsabb.
Célunk volt a Bluetooth névre keresztelt rádiókommunikációs szabvány ismertetése, feleslegesen nem bonyolódtunk bele a részletekbe, hogy mindenki számára érthető maradjon az írásunk.

by Imi [Szerkesztve, kibővítve: 2005. 09. 03.]
Forrás: Tom"s Hardware Guide, SG, Sony Ericsson