Všetko o Bluetooth

(Ak nepoužívate Bluetooth headset, nemôžete strácať čas nasledujúcim textom.) Bluetooth používam už dlho a pri výbere každého nového telefónu vždy dbám na to, ako plne a kompetentne funguje s týmto príslušenstvo. Ak donedávna záujemca o kúpu nespĺňal toto kritérium, bol zo zoznamu vyškrtnutý. Smartfón a tablet so systémom Android boli výnimkou z tohto pravidla – mnohé z pohodlných funkcií, na ktoré som bol tak zvyknutý v mojich predchádzajúcich telefónoch, som musel obetovať. Čo v Androide chýba pre plnohodnotnú prácu s „modrými zubatými ušami“? A naozaj to nestačí?

Začnem príjemnou maličkosťou. Dokonca od verzie 1.5 alebo 1.6 pre stereo slúchadlá si môžete vybrať, ktoré profily pripojenia chcete použiť – „telefónny“ HSP / HFP, multimediálny A2DP / AVRCP alebo všetky naraz. To znamená, že headset je možné pripojiť k smartfónu iba na rozprávanie a hudbu môžete počúvať napríklad z počítača alebo iného smartfónu. Týmto, bohužiaľ, možnosti Androidu končia a začína „nemožnosť“.

Pokiaľ viem (testované na niekoľkých Android smartfónoch rôznych značiek), Android do verzie 2.2 neumožňuje:

1) odošlite melódiu zvonenia priradenú účastníkovi do náhlavnej súpravy - monofónnu aj stereo (melódia sa prehráva cez reproduktor telefónu a v náhlavnej súprave znie štandardný vyzváňací tón);

2) výstup volacieho signálu iba do náhlavnej súpravy, keď je pripojená (bez zmeny profilu v smartfóne na tichý);

3) použiť takú štandardnú funkciu AVRCP ako pretáčanie v rámci stopy (funguje len prechod medzi stopami);

4) prehrávanie multimediálnych súborov v mono slúchadlách, ktoré nepodporujú A2DP (t. j. ani zvukové knihy a podcasty, ktoré nevyžadujú špeciálnu kvalitu zvuku, sa nedajú počúvať cez mono slúchadlá)

5) premenujte alebo odstráňte predtým pripojené (spárované) zariadenia Bluetooth zo zoznamu (ak sú v rodine dve rovnaké náhlavné súpravy alebo telefóny, spôsobí to zmätok);

6) flexibilne spravovať prístup k zariadeniam Bluetooth (zvlášť pre každý profil);

7) zavolať účastníkovi z adresára jeho menom (alebo vopred nahraným hlasovým štítkom) jedným stlačením tlačidla na náhlavnej súprave;

8) ovládať režim prijatia prichádzajúceho hovoru - manuálne alebo automaticky.

To všetko by nebolo také urážlivé, keby som pred smartfónom s Androidom nepoužíval telefóny Motorola E770v (model 2005) a RAZR2 V9 (2007) na proprietárnom OS (P2K), v ktorom je možné vykonať všetko vyššie uvedené.

Okrem toho môžete náhlavnú súpravu Bluetooth používať na hlasové hovory cez Skype iba vtedy, ak podporuje A2DP. A potom v ňom počujete iba partnera a musíte hovoriť do mikrofónu smartfónu (keďže profil HSP v Skype pre Android sa z nejakého dôvodu nepoužíva). To znamená, že pri používaní bezdrôtovej náhlavnej súpravy ste stále pripútaní k smartfónu / tabletu neviditeľným „vodítkom“. S najväčšou pravdepodobnosťou tu nie je chyba vývojárov Skype, ale Android, pretože v Maemo 4 (IT OS 2008) klient Skype fungoval dobre na „telefónnom“ profile.

Áno, pre mono náhlavné súpravy na trhu existujú aplikácie ako Super BT Mono, ktoré vám umožňujú vyriešiť problém č. 4 (ale nie č. 1 a č. 2) a zároveň vysielať prichádzajúci audio stream do náhlavnej súpravy v Skype. Mikrofón náhlavnej súpravy v programe Skype však stále nefunguje.

Záver je smutný: moderné smartfóny s módnym operačným systémom na palube úplne strácajú na „jednoduchých telefónoch“ spred 7 rokov, pokiaľ ide o schopnosť pracovať s náhlavnými súpravami Bluetooth. Nech "bluetooth" používa len asi 5% majiteľov mobilných telefónov, aj keď väčšina z vyššie uvedených funkcií je všeobecne potrebná, pravdepodobne menej ako 1% - faktom zostáva.

V poslednej dobe sa naša komunikácia s priateľmi, kolegami atď. čoraz viac presúva na sociálne siete a instant messenger. To znamená, že hlasové hovory sa vytláčajú a nahrádzajú textovými správami, pričom napríklad telefón mám viac času v rukách a na očiach ako vo vrecku. To znamená, že hlasové vytáčanie, diaľkové ovládanie a dokonca aj osobné zvonenia sú potrebné čoraz menej. Zrejme preto sa používatelia aj výrobcovia príliš nestarajú o funkčnosť Bluetooth headsetov a väčšina z tých, ktorí čítajú tento článok, bude moje tvrdenia považovať za pritiahnuté za vlasy.

Ak však:

Stále viac telefonujete ako píšete?

- všetky funkcie poskytované náhlavnou súpravou Bluetooth sú pre vás dôležité a užitočné;

- nechcete zmeniť štýl komunikácie,

potom vám odporúčam, aby ste si do zálohy kúpili ďalšiu kópiu vášho obľúbeného modelu Motorola alebo Sony Ericsson, kým sa ešte dajú nájsť.

Jedným zo stabilných trendov vo vývoji mobilných zariadení je zlepšovanie bezdrôtovej komunikácie, ktorá poskytuje možnosť pripojenia na internet, lokálnu sieť, ako aj rôzne periférne zariadenia (slúchadlá, headsety, reproduktory, tlačiarne atď.) a ďalšie blízke gadgety. Bezdrôtové technológie, ako aj ďalšie komponenty mobilných zariadení sa neustále vyvíjajú. Existujú nové verzie špecifikácií, zvyšuje sa priepustnosť, rozširuje sa sada funkcií atď. Vďaka tomu je zabezpečený kvalitatívny vývoj, bez ktorého je technický pokrok nemysliteľný. Pokrok má však nevýhodu: každý rok je pre používateľov čoraz ťažšie zistiť, aký je rozdiel medzi rôznymi modelmi.

Zo stručného popisu mobilného zariadenia sa zvyčajne dajú vyčítať iba názvy bezdrôtových rozhraní, ktorými je vybavený. Podrobná špecifikácia spravidla obsahuje ďalšie informácie, najmä verzie bezdrôtových rozhraní (napríklad Wi-Fi 802.11b/g/n a Bluetooth 2.1). To však zďaleka nie vždy stačí na úplné posúdenie možností bezdrôtovej komunikácie príslušného zariadenia. Napríklad, aby ste pochopili, či to alebo ono periférne zariadenie pripojené cez Bluetooth bude fungovať s vaším smartfónom alebo tabletom.

V tomto článku budeme hovoriť o rôznych nuansách, ktorým musíte venovať pozornosť pri hodnotení schopností zariadení vybavených rozhraním Bluetooth.

Pôsobnosť

Bezdrôtové rozhranie s krátkym dosahom s názvom Bluetooth bolo vyvinuté v roku 1994 inžiniermi zo švédskej spoločnosti Ericsson. Od roku 1998 túto technológiu vyvíja a propaguje skupina Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), založená spoločnosťami Ericsson, IBM, Intel, Nokia a Toshiba. K dnešnému dňu obsahuje zoznam členov Bluetooth SIG viac ako 13 tisíc spoločností.

Prijatie rozhrania Bluetooth v spotrebiteľských zariadeniach pre masový trh sa začalo v prvej polovici minulého desaťročia. Mnoho notebookov a mobilných zariadení je teraz vybavených vstavanými adaptérmi Bluetooth. Okrem toho je v predaji široká škála periférnych zariadení (bezdrôtové náhlavné súpravy, manipulátory, klávesnice, akustické systémy atď.) vybavených týmto rozhraním.

Hlavnou funkciou Bluetooth je vytváranie takzvaných osobných sietí (Private Area Networks, PAN), ktoré poskytujú možnosť výmeny dát medzi blízkymi (v rámci toho istého domu, priestorov, vozidla atď.) stolnými a prenosnými počítačmi, periférnymi a mobilné zariadenia atď.

Hlavnými výhodami Bluetooth v porovnaní s konkurenčnými riešeniami sú nízka spotreba energie a nízka cena transceiverov, čo umožňuje jeho zabudovanie aj do malých zariadení s miniatúrnymi batériami. Okrem toho sú výrobcovia zariadení oslobodení od platenia licenčných poplatkov za inštaláciu Bluetooth transceiverov do svojich produktov.

Prepojovacie zariadenia

Pomocou rozhrania Bluetooth môžete kombinovať dve aj niekoľko zariadení naraz. V prvom prípade sa pripojenie uskutočňuje podľa schémy "bod-bod", v druhom - podľa schémy „bod-multibod". Bez ohľadu na schému zapojenia je jedno zo zariadení master (master), ostatné sú slave (slave). Master nastaví šablónu, ktorú budú používať všetky podriadené jednotky a synchronizuje ich prevádzku. Takto zapojené zariadenia tvoria pikonet. V rámci jednej pikonety možno kombinovať jedno hlavné a až sedem podriadených zariadení (obr. 1 a 2). Okrem toho je povolené mať v pikonete ďalšie slave zariadenia (viac ako sedem), ktoré majú stav zablokované (zaparkované): nezúčastňujú sa výmeny dát, ale sú synchronizované s nadradeným zariadením.

Ryža. 1. Schéma pikonetu,
prepojenie dvoch zariadení

Ryža. 2. Schéma pikonetu,
pripojenie viacerých zariadení

Do distribuovanej siete (scatternet) je možné skombinovať niekoľko pikoniet. Aby to bolo možné, zariadenie fungujúce ako podriadené v jednej pikonete musí fungovať ako nadriadené v inej (obr. 3). Piconety, ktoré sú súčasťou rovnakej distribuovanej siete, nie sú navzájom synchronizované a používajú rôzne vzory.

Ryža. 3. Schéma distribuovanej siete vrátane troch pikonetov

Maximálny počet pikoniet v distribuovanej sieti nemôže presiahnuť desať. Distribuovaná sieť teda umožňuje kombinovať celkovo až 71 zariadení.

Všimnite si, že v praxi sa potreba vytvorenia distribuovanej siete objavuje len zriedka. Pri súčasnom stupni integrácie hardvérových komponentov si len ťažko vieme predstaviť situáciu, kedy by majiteľ smartfónu či tabletu potreboval cez Bluetooth pripojiť viac ako dve či tri zariadenia súčasne.

Akčný rádius

Špecifikácia Bluetooth poskytuje tri triedy transceiverov (pozri tabuľku), ktoré sa líšia výkonom, a teda aj efektívnym dosahom. Najbežnejšou možnosťou, ktorá sa používa vo väčšine v súčasnosti vyrábaných mobilných elektronických zariadení a počítačov, sú Bluetooth transceivery triedy 2. Nízkoenergetické systémy triedy 3 sú vybavené lekárskym vybavením a hlavným rozsahom sú tie "najdlhšie" Moduly triedy 1 sú monitorovacie a riadiace systémy pre priemyselné zariadenia.

Samozrejme, môžete počítať so stabilným bezdrôtovým spojením medzi zariadeniami, ktoré sú vzdialené (napríklad 10 m v prípade transceiverov triedy 2), iba ak medzi nimi nie sú veľké prekážky (steny, priečky, dvere atď. .). Skutočný dosah sa môže líšiť v závislosti od charakteristík miestnosti, ako aj od prítomnosti rádiového rušenia a zdrojov silného elektromagnetického žiarenia vo vzduchu.

Verzie Bluetooth a ich rozdiely

Prvá verzia špecifikácie (Bluetooth 1.0) bola schválená v roku 1999. Krátko po predbežnej špecifikácii (Bluetooth 1.0B) bol schválený Bluetooth 1.1 – opravoval chyby a odstraňoval mnohé nedostatky prvej verzie.

V roku 2003 bola schválená základná špecifikácia Bluetooth 1.2. Jednou z jeho kľúčových noviniek bolo zavedenie metódy adaptívneho frekvenčného hoppingu rozprestretého spektra (AFH), vďaka ktorej bolo bezdrôtové pripojenie oveľa odolnejšie voči elektromagnetickému rušeniu. Okrem toho bolo možné skrátiť čas strávený postupmi pri objavovaní a pripájaní zariadení.

Ďalším dôležitým vylepšením verzie 1.2 bolo zvýšenie rýchlosti výmeny dát na 433,9 Kbps v každom smere pri použití asynchrónnej komunikácie cez symetrický kanál. V prípade asymetrického kanála bola priepustnosť 723,2 Kbps v jednom smere a 57,6 Kbps v druhom smere.

Pridaná bola aj vylepšená verzia technológie Extended Synchronous Connections (eSCO), ktorá zlepšila kvalitu streamovaného audio prenosu pomocou mechanizmu na opätovné odosielanie paketov, ktoré boli počas prenosu poškodené.

Koncom roka 2004 bola schválená základná špecifikácia Bluetooth 2.0 + EDR. Najdôležitejšou novinkou druhej verzie bola technológia Enhanced Data Rate (EDR), vďaka ktorej zavedením bolo možné výrazne (niekoľkonásobne) zvýšiť šírku pásma rozhrania. Teoreticky vám použitie EDR umožňuje dosiahnuť rýchlosť prenosu dát 3 Mbps, ale v praxi toto číslo zvyčajne nepresahuje 2 Mbps.

Treba poznamenať, že EDR nie je vyžadovaná funkcia pre transceivery vyhovujúce špecifikácii Bluetooth 2.0.

Zariadenia vybavené transceiverom Bluetooth 2.0 sú spätne kompatibilné s modulmi z predchádzajúcich verzií (1.x). Prirodzene, rýchlosť prenosu dát je obmedzená možnosťami pomalšieho zariadenia.

V roku 2007 bola schválená základná špecifikácia Bluetooth 2.1 + EDR. Jednou z noviniek v ňom implementovaných bola energeticky úsporná technológia Sniff Subbrating, ktorá umožnila výrazne (tri až desaťnásobne) zvýšiť výdrž batérie mobilných zariadení. Výrazne sa zjednodušil aj postup nadviazania komunikácie medzi dvoma zariadeniami.

V auguste 2008 bol schválený dodatok Core Specification Addendum (CSA) pre špecifikácie Bluetooth 2.0 + EDR a Bluetooth 2.1 + EDR. Vykonané zmeny sú zamerané na zníženie úrovne spotreby energie, zvýšenie úrovne ochrany prenášaných dát a optimalizáciu postupov pri identifikácii a párovaní Bluetooth zariadení.

V apríli 2009 bola schválená základná špecifikácia Bluetooth 3.0+HS. Skratka HS v tomto prípade znamená High Speed (vysoká rýchlosť). Jeho hlavnou inováciou je implementácia technológie Generic Alternate MAC / PHY, ktorá poskytuje možnosť prenášať dáta rýchlosťou až 24 Mbps. Okrem toho je zabezpečené použitie dvoch modulov transceivera: nízkorýchlostný (s nízkou spotrebou energie) a vysokorýchlostný. V závislosti od šírky vysielaného dátového toku (alebo veľkosti prenášaného súboru) sa používa buď nízkorýchlostný (do 3 Mbps) alebo vysokorýchlostný transceiver. To znižuje spotrebu energie v situáciách, keď nie sú potrebné vysoké rýchlosti prenosu dát.

Základná špecifikácia Bluetooth 4.0 bola schválená v júni 2010. Kľúčovou vlastnosťou tejto verzie je použitie nízkoenergetickej technológie na prenos dát. Zníženie spotreby energie je dosiahnuté jednak obmedzením rýchlosti prenosu dát (nie viac ako 1 Mbit/s) a jednak tým, že transceiver nepracuje stále, ale zapína sa iba na dobu výmeny dát. Na rozdiel od všeobecnej mylnej predstavy, Bluetooth 4.0 neposkytuje rýchlejšie prenosové rýchlosti ako Bluetooth 3.0 + HS.

Bluetooth profily

Možnosti interakcie medzi zariadeniami pri pripojení cez rozhranie Bluetooth sú do značnej miery určené množinou profilov, ktoré každé z nich podporuje. Profil poskytuje podporu pre určité funkcie, ako je streamovanie súborov alebo médií, sieťové pripojenie atď. Informácie o niektorých profiloch Bluetooth nájdete na bočnom paneli.

Je dôležité pochopiť, že pripojenie Bluetooth môžete použiť na vykonanie akejkoľvek úlohy iba vtedy, ak je príslušný profil podporovaný hlavným aj podriadeným zariadením. Preniesť „vizitku“ alebo kontakt z jedného mobilného telefónu do druhého cez Bluetooth je teda možné len vtedy, ak obe zariadenia podporujú profil OPP (Object Push Profile). Ak chcete napríklad použiť mobilný telefón ako bezdrôtový mobilný modem, je potrebné, aby toto zariadenie a počítač, ktorý je k nemu pripojený, podporovali profil DUN (Dial-up Networking Profile).

Často dochádza k situáciám, keď sa vytvorí spojenie Bluetooth medzi dvoma zariadeniami, ale nie je možné vykonať nejakú akciu (povedzme preniesť súbor). Jednou z pravdepodobných príčin takýchto problémov môže byť nedostatočná podpora príslušného profilu na jednom zo zariadení.

Súbor podporovaných profilov je teda dôležitým faktorom, ktorý treba brať do úvahy pri hodnotení schopností konkrétneho zariadenia. Bohužiaľ, niektoré modely mobilných zariadení podporujú minimálnu sadu profilov (napríklad len A2DP a HSP), čo výrazne obmedzuje možnosť bezdrôtového pripojenia k iným zariadeniam.

Upozorňujeme, že súbor podporovaných profilov je určený nielen špecifikami a dizajnovými vlastnosťami zariadenia, ale aj politikou výrobcu. V niektorých zariadeniach je napríklad pod zámienkou boja proti pirátstvu zablokovaná možnosť prenášať súbory určitých formátov (obrázky, videá, e-knihy, aplikácie atď.). Pravda, v skutočnosti takýmito obmedzeniami netrpia milovníci falošného mediálneho obsahu a softvéru, ale poctiví používatelia, ktorí sú nútení prenášať fotografie zhotovené vlastnými rukami vstavaným fotoaparátom do PC kruhovým spôsobom (napr. napríklad odoslaním potrebných súborov na ich vlastnú e-mailovú adresu).

Bluetooth profily

A2DP(Advanced Audio Distribution Profile) - poskytuje prenos dvojkanálového (stereo) audio streamu zo zdroja signálu (PC, prehrávač, mobilný telefón) do bezdrôtového stereo headsetu, reproduktorového systému alebo iného prehrávacieho zariadenia. Na kompresiu prenášaného toku je možné použiť štandardný kodek SBC (Sub Band Codec) alebo iný definovaný výrobcom zariadenia.

AVRCP(Profil diaľkového ovládania zvuku/videa) – umožňuje ovládať štandardné funkcie televízorov, systémov domáceho kina atď. Zariadenie, ktoré podporuje profil AVRCP, je schopné vykonávať funkcie bezdrôtového diaľkového ovládača. Možno použiť v spojení s profilmi A2DP alebo VDPT.

BIP(Basic Imaging Profile) – poskytuje možnosť prenášať, prijímať a prezerať obrázky. Umožňuje napríklad preniesť digitálne fotografie z digitálneho fotoaparátu do pamäte mobilného telefónu. Je možné meniť veľkosti a formáty prenášaných obrázkov s prihliadnutím na špecifiká pripojených zariadení.

BPP(Basic Printing Profile) - základný profil tlače, ktorý zabezpečuje prenos rôznych objektov (textové správy, vizitky, obrázky atď.) na výstup na tlačové zariadenie. Na tlačiarni si môžete vytlačiť napríklad textovú správu alebo fotografiu z mobilného telefónu. Dôležitou vlastnosťou profilu BPP je, že na zariadení, z ktorého je objekt odoslaný na tlač, nie je potrebné inštalovať špecifický ovládač pre existujúci model tlačiarne.

DUN(Dial-up Networking Profile) - poskytuje pripojenie PC alebo iného zariadenia k internetu cez mobilný telefón, ktorý v tomto prípade funguje ako externý modem.

FAX(Fax Profile) - umožňuje používať externé zariadenie (mobilný telefón alebo MFP s faxovým modulom) na príjem a odosielanie faxových správ z PC.

FTP(File Transfer Profile) - poskytuje prenos súborov, ako aj prístup k súborovému systému pripojeného zariadenia. Štandardná sada príkazov vám umožňuje prechádzať hierarchickou štruktúrou logickej jednotky pripojeného zariadenia, ako aj kopírovať a odstraňovať súbory.

GAVDP(General Audio/Video Distribution Profile) – poskytuje streamovanie zvuku a videa zo zdroja signálu do prehrávacieho zariadenia. Je základom pre profily A2DP a VDP.

HFP(Hands-Free Profile) - poskytuje pripojenie handsfree zariadení do auta k mobilnému telefónu pre hlasovú komunikáciu.

HID(Human Interface Device Profile) - popisuje protokoly a metódy na pripojenie bezdrôtových vstupných zariadení (myši, klávesnice, joysticky, diaľkové ovládače atď.) k PC. HID profil je podporovaný na množstve mobilných telefónov a PDA, čo umožňuje ich použitie ako bezdrôtové diaľkové ovládanie na ovládanie OS GUI alebo jednotlivých PC aplikácií.

HSP(Headset Profile) - umožňuje pripojiť bezdrôtový headset k mobilnému telefónu alebo inému zariadeniu. Okrem prenosu audio streamu sú k dispozícii funkcie ako vytáčanie, odpovedanie na prichádzajúci hovor, ukončenie hovoru a nastavenie hlasitosti.

OPP(Object Push Profile) - základný profil na odosielanie objektov (obrázkov, vizitiek a pod.). Môžete napríklad preniesť zoznam kontaktov z jedného mobilného telefónu do druhého alebo fotografiu zo smartfónu do počítača. Na rozdiel od FTP profil OPP neposkytuje prístup k súborovému systému pripojeného zariadenia.

PAN(Personal Area Networking Profile) – umožňuje spojiť dve alebo viac zariadení do lokálnej siete. Týmto spôsobom môžete pripojiť niekoľko počítačov k jednému s prístupom na internet. Okrem toho tento profil poskytuje vzdialený prístup k počítaču, ktorý funguje ako hlavné zariadenie.

SYNC(Synchronization Profile) - používa sa v spojení so základným profilom GOEP a synchronizuje osobné údaje (denník, zoznam kontaktov atď.) medzi dvoma zariadeniami (napríklad stolný počítač a mobilný telefón).

Výrobcovia neustále inšpirujú spotrebiteľov, že nové riešenia sú určite lepšie ako tie staré. Nové procesory ponúkajú vyšší výkon a nižšiu spotrebu energie ako ich predchodcovia; nové displeje majú vyššie rozlíšenie a širší farebný gamut atď. Sotva sa však odporúča použiť takýto prístup na posúdenie schopností rozhrania Bluetooth.

Najprv musíte vziať do úvahy vlastnosti už existujúcej flotily zariadení Bluetooth. Koniec koncov, ako už bolo spomenuté, maximálnu rýchlosť prenosu dát určuje zariadenie vybavené najstaršou verziou rozhrania. Okrem toho nie sú pre všetky úlohy potrebné vysoké rýchlosti prenosu dát. Ak je to skutočne dôležitý faktor pre kopírovanie mediálnych súborov (zvukové nahrávky, obrázky) alebo vysielanie audio streamu s nízkym stupňom kompresie, potom funkcie Bluetooth 2.0 budú stačiť na bežnú interakciu telefónu s bezdrôtovým headsetom alebo na výmenu kontaktov. s iným zariadením.

Po druhé, v mnohých prípadoch je oveľa dôležitejším faktorom ako maximálna rýchlosť bezdrôtového pripojenia sada podporovaných profilov Bluetooth. Koniec koncov, je to on, kto v skutočnosti určuje rozsah zariadení, s ktorými je existujúce zariadenie schopné interagovať. Žiaľ, tieto informácie sú málokedy uvedené aj v úplnej špecifikácii zariadenia a často ich musíte hľadať v texte návodu na použitie alebo na používateľských fórach.

V tomto článku budeme hovoriť o rôznych nuansách, ktorým musíte venovať pozornosť pri hodnotení schopností zariadení vybavených rozhraním Bluetooth.

Pôsobnosť

Prepojovacie zariadenia

Ryža. 1. Schéma pikonetu,
prepojenie dvoch zariadení

Ryža. 2. Schéma pikonetu,
pripojenie viacerých zariadení

Ryža. 3. Schéma distribuovanej siete vrátane troch pikonetov

Maximálny počet pikoniet v distribuovanej sieti nemôže presiahnuť desať. Distribuovaná sieť teda umožňuje kombinovať celkovo až 71 zariadení.

Akčný rádius

Verzie Bluetooth a ich rozdiely

Treba poznamenať, že EDR nie je vyžadovaná funkcia pre transceivery vyhovujúce špecifikácii Bluetooth 2.0.

Bluetooth profily

DUN(Dial-up Networking Profile) - poskytuje pripojenie PC alebo iného zariadenia k internetu cez mobilný telefón, ktorý v tomto prípade funguje ako externý modem.

FAX(Fax Profile) - umožňuje používať externé zariadenie (mobilný telefón alebo MFP s faxovým modulom) na príjem a odosielanie faxových správ z PC.

GAVDP(General Audio/Video Distribution Profile) – poskytuje streamovanie zvuku a videa zo zdroja signálu do prehrávacieho zariadenia. Je základom pre profily A2DP a VDP.

HFP(Hands-Free Profile) - poskytuje pripojenie handsfree zariadení do auta k mobilnému telefónu pre hlasovú komunikáciu.

Každý zvuk začína zdrojom. Dnes existuje veľa bezdrôtových protokolov na prenos zvuku. Niektoré z nich sú oveľa zaujímavejšie ako Bluetooth, ale zatiaľ nedostali správnu distribúciu. Bluetooth sú dnes vybavené takmer všetky smartfóny, notebooky a tablety a vybavenie zariadenia s jeho podporou USB výstupom je otázkou piatich minút.

Preto sa dnes obmedzíme na zariadenia reprodukujúce zvuk pomocou „modrého zuba“ (príručka je celkom vhodná na výber reproduktora Bluetooth). Táto technológia má pomerne dlhú históriu a veľa úskalí, ktorých existencia nie je používateľom vždy známa.

Prítomnosť vysielača Bluetooth neznamená, že zariadenie možno použiť ako zdroj zvuku pre bezdrôtové audio zariadenia. Nie každé Bluetooth vám umožní počúvať kvalitnú hudbu bez skreslenia. Nie každý je vhodný na počúvanie súborov s vysokou bitovou rýchlosťou a v bezstratových formátoch.

Na čo si dať pozor, aby ste mohli počúvať hudbu bezdrôtovo – či už len MP3 alebo kvalitný rip z vinylovej platne, to vám prezradíme v tomto článku.

Začnime tým najdôležitejším: tento parameter priamo udáva, či je možné pomocou zariadenia počúvať hudbu.

VerziaBluetooth

V moderných zariadeniach najčastejšie nájdete podporu pre Bluetooth 3.0 alebo 4.0, v niektorých špičkových smartfónoch a iných gadgetoch - 4.1. V tomto prípade sa môže ukázať, že zakúpený headset podporuje pripojenie iba cez protokol verzie 2.1. Adaptéry sú spätne kompatibilné, no po pripojení funguje najpomalší protokol z týchto dvoch.

Rozdiel medzi verziami protokolov pre bežného používateľa je vďaka spätnej kompatibilite minimálny. Do oka vám padne hlavne to, že s každou novou verziou klesá spotreba zariadení a od verzie 3.0 pribudol druhý modul pre vysokorýchlostný prenos dát rýchlosťou 24 Mbps.

Verzia 2.1 + EDR prenáša dáta rýchlosťou maximálne 2,1 Mbps. To stačí na prehrávanie zvukového toku s nízkou bitovou rýchlosťou. Na prehrávanie audio a video streamu sa odporúča použiť Bluetooth vo verzii aspoň 3.0.

Je potrebné poznamenať, že pre plné využitie zariadenia ako prehrávača je veľmi žiaduce mať Bluetooth vo verzii 4.0 a vyššej, alebo lepšie - so zníženou spotrebou energie.

Takýto adaptér môžete identifikovať vďaka nasledujúcim kategóriám.

ProfilyBluetooth

Profily sú súborom špecifických funkcií podporovaných zariadeniami. Zo všetkých tých, ktoré sa používajú v Bluetooth na počúvanie hudby, sú zaujímavé tieto:

Profil náhlavnej súpravy (HSP) potrebný na komunikáciu medzi náhlavnou súpravou a smartfónom a bezdrôtový prenos 64 kbps mono zvuku.
Profil handsfree (HFP) tiež poskytuje len mono prenos, ale s vyššou kvalitou.
Pokročilý profil distribúcie zvuku (A2DP) potrebné na prenos dvojkanálového audio prúdu.
Profil diaľkového ovládania zvuku/videa (AVRCP) poskytuje ovládanie funkcií prehrávacích zariadení (bez neho nie je možná ani zmena hlasitosti hudby).

Pre plné počúvanie hudby je potrebný A2DP. Zabezpečuje nielen prenos audio streamu, ale riadi aj kompresiu dát pred prenosom.

Aj keď je však vysielacie aj prehrávacie zariadenie (napríklad smartfón a bezdrôtové slúchadlá) vybavené Bluetooth 3.0 alebo 4.0 a podporuje potrebný protokol, musíte si dať pozor na použitý kodek.

KodekyBluetooth

Najdôležitejšou vecou pre prehrávanie hudby pomocou protokolu A2DP je kodek, ktorý komprimuje audio stream prenášaný do headsetu. Celkovo existujú v súčasnosti tri kodeky:

Subband Coding (SBC)- kodek štandardne používaný A2DP a vytvorený vývojármi profilov. Bohužiaľ, SBC lisuje oveľa drsnejšie ako MP3. A preto nie je vhodný na počúvanie hudby.
Pokročilé kódovanie zvuku (AAC)- pokročilejší kodek, ktorý používa iné kompresné algoritmy. Znie to oveľa lepšie ako SBC.
AptX- tu to je, správna voľba! Minimálne kvôli schopnosti prenášať súbory do MP3 a AAC bez dodatočných manipulácií a prekódovania. To znamená, že nedochádza k strate zvuku. Za zmienku však stojí. Existuje niekoľko verzií aptX na prehrávanie rôznych bitových rýchlostí. Každý z nich je navrhnutý pre svoj vlastný zvukový prúd.

Verzia	Počet podporovaných kanálov	Maximálna vzorkovacia frekvencia, kHz	Kvantovanie, bit	Maximálna bitová rýchlosť	Pomer kompresie
AptX	2	44,1	16	320 kbps	2:1
Vylepšený AptX	2, 4, 5.1, 5.1+2	48	16, 20, 24	až 1,28 Mbps	4:1
AptX Live	n/a	48	16, 20, 24	n/a	8:1
AptX Lossless	n/a	96	16, 20, 24	n/a	n/a
Nízka latencia AptX	n/a	48	16, 20, 24	n/a	n/a

»
Hlavnými znakmi posledných dvoch verzií kodeku je čo najnižšie oneskorenie prehrávania zvuku a znížená záťaž procesora pri kódovaní. Verzia Low Latency umožňuje dosiahnuť oneskorenie 32 ms medzi zdrojom audio streamu a prehrávacím zariadením. Tým sa zníži skreslenie spôsobené zariadením pri počúvaní hudby.

S určitými preferenciami si teda môžete vybrať konkrétny kodek. Ak sa neočakáva prehrávanie bezstratového streamu a vysoké oneskorenie zvuku nie je kritické, mali by ste sa obmedziť na štandardné aptX a nepreplácať zariadenie za podporu nasledujúcich verzií.

Je potrebné pripomenúť, že požadovaný profil a kodek musí podporovať smartfón (alebo iný zdroj audio streamu) aj samotná náhlavná súprava (alebo reproduktor Bluetooth). V opačnom prípade začne algoritmus A2DP automaticky používať SBC.

S Bluetooth fungujú ľubovoľné dve zariadenia vždy pomocou najnižšej verzie, najjednoduchšieho kodeku a protokolu. Ak teda jeden z nich nepodporuje potrebnú technológiu, nebudete si môcť naplno vychutnať kvalitu zvuku.

Dlhodobé počúvanie hudby vyžaduje podporu Bluetooth verzie 3.0 alebo vyššej, kodeku aptX a profilu A2DP. Na počúvanie hudby pri vysokej bitovej rýchlosti je potrebná podpora pre aptX Lossless kodek – žiadny iný to neurobí, pretože hudba bude pri prenose do prehrávacieho zariadenia komprimovaná.

Technológia Bluetooth, ktorú v roku 1994 vyvinula švédska spoločnosť Ericsson, nebola pôvodne vôbec určená pre mobilné telefóny, ale pre v tých rokoch vytvorený koncept Flyway (www.swedetrack.com). Flyway je osobný automatický dopravný systém. Ide o rozvetvenú jednokoľajku s prívesmi malej nosnosti. Každý z nich sa môže pohybovať po svojej individuálnej trase v rámci siete – niečo ako taxík, len bez vodiča. Technológia Bluetooth zohrala v tomto novom dopravnom systéme kľúčovú úlohu: práve s jej pomocou si všetky prvky medzi sebou vymieňali dáta.

Samotný názov Bluetooth bol pôvodne len kódové označenie tohto projektu. Pochádza z prezývky dánskeho kráľa Harolda Blatanda, ktorý ho podľa legendy dostal kvôli pokazeným zubom. Prečo potom modrá? Ukazuje sa, že v časoch Vikingov slovo „bla“ znamenalo „modrý“ aj „čierny“. Napriek nie celkom zdravým zubom dokázal kráľ zjednotiť izolované špecifické kniežatstvá Dánska a vytvoriť silný štát. Myšlienka spojiť ľudí sa stala základom pri vývoji Flyway a jeho synchronizačného protokolu. Keď prišlo na komerčné spustenie technológie, vývojári štandardu nevedeli vymyslieť vhodnejší názov ako kód Bluetooth.

Prvé kroky nového štandardu

Už pri vývoji technológie si Ericsson uvedomil, že bude perfektná na prenos dát medzi mobilnými zariadeniami. V roku 1998 bola z iniciatívy spoločnosti vytvorená Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG, www.bluetooth.com), do ktorej patrili aj IBM, Intel, Toshiba a Nokia. V tom istom roku sa objavila verzia protokolu Bluetooth 1.0 a o niečo neskôr, začiatkom roku 1999, uzrela svetlo sveta jeho opravená verzia Bluetooth 1.0B. V týchto verziách protokolu zariadenia na vytvorenie spojenia vyžadovali prenos svojich hardvérových adries, čo znemožňovalo anonymné pripojenie. V prvých špecifikáciách neboli niektoré technické charakteristiky pevne stanovené. Z tohto dôvodu sa ukázalo, že zariadenia od rôznych výrobcov sú navzájom prakticky nekompatibilné: nastavenie dvoch rôznych zariadení Bluetooth nebolo, mierne povedané, ľahké.

preskakovanie frekvencie

V roku 2001 bola predstavená špecifikácia Bluetooth 1.1 – nemala plnú spätnú kompatibilitu s dvomi predchádzajúcimi verziami protokolu 1.0, no vývojári opravili všetky nedostatky a chyby.

Objavili sa aj nové funkcie: spojenie mohlo byť nešifrované, zariadenia zobrazovali úroveň prijímaného signálu. A čo je najdôležitejšie, všetky nasledujúce verzie protokolu Bluetooth sú spätne kompatibilné s Bluetooth 1.1, takže ho stále možno nájsť v mnohých fungujúcich zariadeniach. Moduly Bluetooth 1.1 sú teraz také jednoduché a lacné, že ich prítomnosť zvyšuje cenu produktu len o pár centov.

V roku 2003 bola vydaná špecifikácia Bluetooth 1.2. Použila technológiu AFH, aby uprednostnila najmenej hlučné frekvencie. To výrazne zvýšilo odolnosť komunikácie voči šumu a umožnilo zvýšiť rýchlosť prenosu dát. Neboli však použité žiadne nové modulačné schémy, takže maximálna rýchlosť Bluetooth zostala rovnaká – 721 kbps. Jediný rozdiel oproti verzii 1.1 bol v tom, že Bluetooth 1.2 mal reálnu rýchlosť bližšie k teoreticky možnej hranici kvôli prítomnosti AFH.

Potom sa vďaka technológii eSCO zlepšila kvalita hlasu. Nová verzia navyše zdvojnásobila rýchlosť zisťovania a párovania zariadení a objavila sa voliteľná možnosť pripojenia dvoch zariadení súčasne. Spolu s verziou 1.2 začal prenos stereo zvuku cez profil A2DP.

Prechod na druhú úroveň

V novembri 2004 vyšla nová verzia Bluetooth 2.0, v ktorej bola voliteľne prvýkrát implementovaná technológia EDR – zariadenia s jej podporou sú dodnes označené ako „2.0 + EDR“. Vďaka použitiu najnovších algoritmov kódovania signálu vám EDR umožňuje prenášať dáta 3-krát rýchlejšie – až 2,1 Mbps. V samotnom dátovom toku môže prenosová rýchlosť dosiahnuť 3 Mbps. Časť tejto šírky pásma sa však „zožerie“ – minie sa na opätovné odosielanie chybných paketov (v dôsledku rušenia). Okrem toho sa spotrebúva prevádzka služieb - na kódovanie a šifrovanie informácií.

Zvýšenie rýchlosti prenosu dát spolu so zvýšením odolnosti voči šumu umožnilo približne trojnásobne znížiť spotrebu energie Bluetooth. Je pravda, že toto tvrdenie neplatí pre všetky zariadenia, ale iba pre tie, ktoré nevyžadujú zvýšenú rýchlosť prenosu dát (napríklad náhlavné súpravy). Zjednodušilo sa aj súčasné pripojenie viacerých zariadení: v dôsledku zvýšenia kapacity adresovania bolo možné pri budovaní lokálnej bezdrôtovej siete použiť 256 zariadení namiesto 8 ako predtým.

Moderné štádium vývoja

V roku 2007 bola aktualizovaná špecifikácia Bluetooth - objavila sa verzia 2.1 (aj s voliteľnou podporou EDR), ktorá dostala pokročilú technológiu dotazovania na charakteristiky zariadenia pre rýchlu konfiguráciu všetkých profilov.

Navyše bola pridaná energeticky úsporná technológia Sniff Subbrating s optimalizovanými pracovnými a pohotovostnými cyklami. Umožňuje predĺžiť prevádzkový čas zariadenia Bluetooth na jedno nabitie batérie až päťnásobne. Aktualizovaná špecifikácia bezdrôtového štandardu Bluetooth 2.1 výrazne zjednodušila a urýchlila nadviazanie spojenia medzi dvoma zariadeniami a umožnila aktualizovať šifrovací kľúč bez prerušenia spojenia, čo zlepšuje ochranu. Pravda, takéto zjednodušenie nadviazania spojenia je možné len vtedy, ak sú obe zariadenia vybavené modulmi NFC. V malom okruhu okolo seba vytvárajú elektromagnetické pole: na spustenie procesu pripojenia stačí zariadenia priblížiť k sebe.

Väčšina existujúcich adaptérov (tu berieme do úvahy nielen užívateľské, ale aj firemné systémy) je vybavená zastaranými modulmi Bluetooth 1.1 a 1.2. Podpora štandardu Bluetooth 2.0 + EDR je prítomná v moderných modeloch telefónov a notebookov. Pokiaľ ide o Bluetooth 2.1+EDR, nová verzia štandardu sa až donedávna veľmi nepoužívala: z nejakého dôvodu mnohí výrobcovia túto verziu ignorujú.

Možno je to toto: všetky jeho výhody sa dosahujú iba so vstavaným modulom NFC, ktorý si vyžaduje minimálne dodatočnú anténu. Existuje však jednoduchšie vysvetlenie: staršie moduly Bluetooth 2.0 sú lacnejšie, takže je výhodnejšie ich používať v najmodernejších modeloch.

BLUETOOTH NA OBLEČENIE

Vytvorenie energeticky úspornej verzie Bluetooth 4.0 otvára vývojárom vzrušujúce vyhliadky. Napríklad rukavice Swany G-CELL sa dokážu spojiť s mobilným telefónom. Sú vybavené špeciálnymi tlačidlami na príjem alebo odmietnutie hovoru, vstavaným mikrofónom a reproduktorom, takže majiteľ pri rozhovore nemusí telefón ani vyťahovať. Teraz sú vybavené modulom Bluetooth 2.0 a sú schopné pracovať na jedno nabitie iba 48 hodín hovoru a 240 hodín v pohotovostnom režime. Prechod na Bluetooth 4.0 eliminuje potrebu neustáleho dobíjania batérie.

Vysokorýchlostné bluetooth

V roku 2009 bola prijatá ďalšia špecifikácia Bluetooth 3.0+HS. HS (High Speed) je nová úroveň rýchlosti prenosu dát, ktorá môže dosiahnuť až 24 Mbps. Mnohým odborníkom sa tento parameter zdal nereálny, no najnovšie moduly v skutočnosti fungujú rýchlejšie ako ich predchodcovia Bluetooth 2.1. Naozaj to vyzerá nepravdepodobne: ak Intel vydá nové procesory, ktoré o pár percent prekonajú staršie modely, všetky počítačové časopisy o tom píšu ako o neuveriteľnom úspechu. A keď konzorcium Bluetooth SIG vytvorí novú špecifikáciu pre bezdrôtový štandard, ktorý 10-násobne (!) zrýchli prenos dát, udalosť zostane pre väčšinu používateľov mimo dohľadu, akoby sa ich vôbec netýkala.

Pri prenose dát cez Bluetooth totiž taká vysoká rýchlosť vôbec nie je možná: stále má maximálnu rýchlosť obmedzenú na 2,1 Mbps, ako tomu bolo pri použití technológie EDR. Na prepnutie na 24 Mbps slúži priame Wi-Fi pripojenie. Protokol Bluetooth sa v tomto prípade nepoužíva na fyzickej, ale iba na logickej úrovni: na organizáciu samotného spojenia medzi zariadeniami. Wi-Fi funguje ako rádiový transportný protokol, zatiaľ čo samotné rozhranie Bluetooth zostáva len ako rámec na prepojenie zariadení.

Použitie technológie Wi-Fi na prenos dát však neznamená, že zariadenie Bluetooth je kompatibilné s bežnými sieťami Wi-Fi. Hovoríme len o použití rovnakého fyzického prenosového modelu podľa štandardu IEEE 802.11 - neexistovala logická kompatibilita so sieťami 802.11a / b / g / n pre telefóny a smartfóny s Bluetooth, ako tomu bolo a nie je.

stroj na večný pohyb

Samozrejme, Bluetooth 3.0 + HS možno považovať za skutočný technologický prelom, no ako každý veľký úspech má aj háčik. Práca s takouto vysokou rýchlosťou rýchlo vybíja batériu, takže tvorcovia nového štandardu okamžite narazili na problém s úsporou energie. Na vyriešenie tohto problému bola v decembri 2009 vydaná najnovšia špecifikácia Bluetooth 4.0, čo možno tiež považovať za mimoriadnu udalosť: ak sa obrátime do histórie, uvidíme, že medzi vydaniami Bluetooth spravidla uplynulo 4 až 5 rokov. verzií. V Bluetooth 4.0 nenastali žiadne zásadné zmeny týkajúce sa rýchlosti prenosu dát, inovácie sa týkajú iba spotreby energie. Táto norma je určená predovšetkým na použitie v rôznych senzoroch, ktoré možno použiť v simulátoroch, zdravotníckych zariadeniach a automobiloch. Bluetooth vysielač je zapnutý len na čas odosielania dát, čo zaisťuje, že modul dokáže fungovať z jednej batérie hodiniek niekoľko rokov! V tomto režime štandard poskytuje rýchlosť prenosu dát 1 Mbps s veľkosťou paketu 8–27 bajtov. Spojenie je oveľa rýchlejšie: dve zariadenia Bluetooth dokážu nadviazať spojenie za menej ako 5 milisekúnd a udržať si vzdialenosť až 100 m. Na to slúži pokročilá korekcia chýb a 128-bitové šifrovanie AES poskytuje požadovanú úroveň zabezpečenia.

Bluetooth profily

Každé zariadenie Bluetooth podporuje určitú sadu takzvaných profilov - sú to štandardizované algoritmy výmeny údajov. Podpora určitých profilov uľahčuje určenie schopností zariadenia. Táto funkcia vyžaduje, aby profil podporovali obe zariadenia Bluetooth.

Pre lepší prenos zvuku, A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)– rozšírený profil distribúcie zvuku. Je zodpovedný za prenos stereo zvuku cez rádiový kanál Bluetooth do akéhokoľvek prijímacieho zariadenia. Profil rozlišuje dva typy zariadení: vysielač (A2DP-SRC – Advanced Audio Distribution Source), napríklad telefón; prijímač (A2DP-SNK - Advanced Audio Distribution Sink), ako sú slúchadlá. Pri nadväzovaní spojenia sa vysielač a prijímač dohodnú na kodeku, ktorý sa má použiť, a parametroch kódovania: prenosová rýchlosť, vzorkovacia frekvencia atď. Norma definuje jeden povinný kodek SBC - nevyžaduje veľa výpočtového výkonu na kódovanie a dekódovanie , ale má nízku kvalitu zvuku. SBC sa zvolí, ak sa prijímač a vysielač nedokážu „dohodnúť“ na použití iných kodekov: MP3, AAC, ATRAC.

Profil zvyčajne podporujú aj zariadenia, ktoré pracujú s A2DP AVRCP (Profil diaľkového ovládania zvuku/videa). Je určený na diaľkové ovládanie zdroja signálu a vo verzii AVRCP 1.0 umožňuje spustiť alebo zastaviť prehrávanie, pretáčať dozadu a prepínať medzi skladbami. Vo verzii 1.3 profilu AVRCP protokol sprostredkúva aktuálny stav zdroja a metadáta o samotnom mediálnom prvku, ako je napríklad názov skladby. Vo verzii AVRCP 1.4 bolo možné zobraziť zoznamy skladieb a vybrať skladbu.

HID (Human Interface Device Profile) poskytuje podporu pre vstupné zariadenia: myši, joysticky, klávesnice. Existuje aj pomerne veľké množstvo iných profilov Bluetooth - ich celkový počet dosahuje 28 (údaje v čase písania tohto článku).

Bluetooth zásobníky

Okrem profilu má Bluetooth aj niečo ako zásobník. Pre ľahšie pochopenie si ho môžete predstaviť ako softvér, ktorý riadi hardvérový modul, teda sadu ovládačov zariadení. Každý z týchto ovládačov je zodpovedný za implementáciu špecifického profilu. Pre používateľa je rozdiel v dostupnosti jedného alebo druhého Bluetooth stacku na počítači v podpore určitej sady profilov a v inom grafickom rozhraní pre prácu s nimi.

Widcomm

Widcomm bol prvý Bluetooth stack pre operačné systémy Windows. Po akvizícii spoločnosti Widcomm spoločnosťou Broadcom bola podľa toho premenovaná na zásobník Broadcom. V súčasnosti tento stack nie je rozšírený a funguje len so zariadeniami, ktorých výrobcovia si zakúpili licenciu od Broadcomu. Podporuje profily, ktoré sú zriedkavé, no pre niektorých používateľov nevyhnutné – HCRP, BPP a BIP. A okrem toho má priateľské rozhranie, ktoré dokonale zapadá do štandardného rozhrania systému Windows.

Microsoft

Windows predstavil svoj vlastný Bluetooth stack od Windows XP SP2. V systéme Windows Vista bola aktualizovaná, aby zahŕňala podporu pre zariadenia HID pred operačným systémom OS, profily A2DP a AVRCP. Ďalšie profily ako FTP, BIP, BPP sa stali dostupnými ako zásuvné moduly vydané tretími stranami. K dispozícii je podpora pre Bluetooth 2.0+EDR a Vista Feature Pack obsahuje aj Bluetooth 2.1+EDR, ktorý je tiež podporovaný v zásobníku Windows 7.

Modrý Soleil

Medzi alternatívnymi zásobníkmi je najbežnejší BlueSoleil, ktorý navrhuje IVT Corporation. Nevýhodou BlueSoleil je nesprávna práca s modulmi Bluetooth od rôznych výrobcov. Pravidelným prístupom na svoj server môže zásobník náhle zistiť, že hardvérová adresa zariadenia nie je licencovaná, po čom prejde do režimu so zníženou funkčnosťou, v ktorom je možné preniesť iba 5 MB dát. Následne budete musieť znova aktivovať zásobník BlueSoleil.