Bluetooth

Bluetooth – это стандарт беспроводной связи для передачи сигналов на расстояние до 100м. Позволяет установить высокоскоростное беспроводное соединение радиотелефона с настольным ПК, портативными и карманными компьютерами, а также с другими устройствами, поддерживающими стандарт Bluetooth.

Первоначально, слово Bluetooth было просто кодом проекта разработки стандарта. Но существует официальная версия происхождения названия, согласно которой, прозвище Харальда I Синезубого Гормссона (Harold Bluetooth); 930-986?) — короля Дании и Норвегии, было дано технологии, призванной объединить различные электронные устройства, подобно тому, как Харальд объединил народы на территории современных Дании и Сконе, где и была разработана эта технология.

Bluetooth – производственная спецификация беспроводных персональных сетей (PAN).

Bluetooth – это обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, ноутбуки, принтеры, мобильные телефоны, мышки, клавиатуры, цифровые фотоаппараты, джойстики и наушники на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10 - 100 метров друг от друга (дальность очень зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Эта спецификация была разработана компанией Ericsson, позднее оформлена группой Bluetooth Special Interest Group (SIG). SIG была официально объявлена 20 мая 1999. Она была основана Sony Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia, а затем много других компаний вступили в неё как ассоциированные члены.

Радиосвязь Bluetooth реализовывается в ISM-диапазоне (Industry, Science and Medicine), который применяется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4—2,48 ГГц). Спектр сигнала формируется по методу FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, т.е. широкополосный сигнал по методу частотных скачков). Метод FHSS легок в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а само оборудование стоит довольно недорого.

Устройства версий Bluetooth 1.0 и Bluetooth 1.0B имели нехорошую совместимость между продуктами разных производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможным реализовать анонимность на протокольном уровне и было основным недостатком данной спецификации.

В Bluetooth 1.1 было исправлена масса ошибок, найденных в 1.0B, добавлена поддержка для нешифрованных каналов, индикация уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).

В версии 1.2 была прибавлена технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что улучшило сопротивляемость к электромагнитным помехам, путем использования разнесенных частот в последовательности перестройки. Также возросла скорость передачи и добавилась технология eSCO, которая улучшала качество передачи голоса путем повторения поврежденных пакетов. В HCI добавилась поддержка трех-проводного интерфейса UART.

Bluetooth версии 2.0 полностью совместим с предыдущими версиями 1.x. Основным новшеством стала поддержка EDR (Enhanced Data Rate), что позволило повысить скорость передачи до 2,1 Мбит/с.

В Bluetooth версии 2.1 введена поддержка энергосберегающей технологии Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора как минимум в пять раз. Кроме того, обновленная спецификация существенно упростит и ускорит нахождение связи между двумя устройствами, а также сделает указанные соединения более защищенными, благодаря использованию технологии Near Field Communication.

Существует несколько профилей Bluetooth:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) – разработан для передачи двухканального стерео аудиопотока, например музыки, к беспроводной гарнитуре или любому другому устройству. Профиль полностью поддерживает низкокомпресированный кодек Sub_Band_Codec (SBC) и опционально поддерживает MPEG-1,2 аудио, MPEG-2,4 AAC и ATRAC, способен поддерживать кодеки определенные производителем.

Personal Area Networking Profile (PAN) – разработан для использования протокола Bluetooth Network Encapsulation в качестве транспорта через Bleutooth соединение.

Phone Book Access Profile (PBAP) – разработан для обмена записями телефонных книг между устройствами.

Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP) – разработан для управления типичными функциями телевизоров, Hi-Fi оборудования и т.п. Т.е., позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A2DP или VDPT.

Basic Imaging Profile (BIP) – разработан для пересылки изображений между устройствами. Содержит возможность изменения размера изображения и конвертирование в поддерживаемый формат принимающего устройства.

Basic Printing Profile (BPP) – разработан для передачи текста, e-mails, vCard и других элементов на принтер. Профиль не требует от принтера специфических драйверов, что выгодно отличает его от HCRP.

Common ISDN Access Profile (CIP) – разработан для доступа устройств к ISDN.

Cordless Telephony Profile (CTP) – разработан для беспроводной телефонии.

Device ID Profile (DID) – разработан для идентификации класса устройства, производителя, версию продукта.

Dial-up Networking Profile (DUN) – разработан для стандартного доступа к Интернету или другому телефонному сервису через Bleutooth. Базируется на SPP, включает в себя PPP и AT команды определенные в спецификации ETSI 07.07.

Fax Profile (FAX) – разработан в качестве интерфейса для связи между мобильным или стационарным телефоном и ПК, на котором установлено программное обеспечение для факсов. Поддерживает ITU T.31 и/или ITU T.32 набор AT команд. Голосовой звонок или передача данных профилем не поддерживается.

File Transfer Profile (FTP) – разработан для доступа к файловой системе устройства. Включает в себя стандартный набор команд FTP, позволяющий получать список директорий, изменения директорий, получать, передавать и удалять файлы. В качестве транспорта используется OBEX, базируется на GOEP.

General Audio / Video Distribution Profile (GAVDP) – разработан как база для A2DP и VDP.

Generic Access Profile (GAP) – разработан как база для всех остальных профилей.

Generic Object Exchange Profile (GOEP) – разработан также как база для всех остальных профилей. Базируется на OBEX.

Serial Port Profile (SPP) – разработан для использования протокола RFCOMM на базе спецификации ETSI TS07.10. Профиль эмулирует последовательный порт, предоставляя возможность замены стандартного RS-232 беспроводным соединением. Является бaзовым для профилей DUN, FAX, HSP и AVRCP.

Service Discovery Application Profile (SDAP) – разработан для предоставления информации о профилях, которые использует устройство-сервер.

SIM Access Profile (SAP, SIM) – разработан для получения доступа к SIM-карте телефона, что позволяет использовать одну SIM-карту для нескольких устройств.

Synchronisation Profile (SYNCH) – разработан для синхронизации личных данных (PIM). Профиль заимствован из спецификации инфракрасного порта связи и адаптирован группой Bluetooth SIG.

Video Distribution Profile (VDP) – разработан для передачи потокового видео. Поддерживает H.263, стандарты MPEG-4 Visual Simple Profile, H.263 profiles 3, profile 8 поддерживаются опционально и не содержатся в спецификации.

Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP) – разработан как альтернатива кабельного соединения между устройством и принтером. Минус профиля в том, что для принтера необходимы специфичные драйвера, что делает профиль неуниверсальным.

Hands-Free Profile (HFP) – разработан для соединения беспроводной гарнитуры и телефона, передает монозвук в одном канале.

Human Interface Device Profile (HID) – разработан для обеспечения поддержки устройств с HID (Human Interface Device) – например, мышки, джойстики, клавиатуры и т.п. Использует медленный канал, работает на пониженной мощности.

Headset Profile (HSP) – разработан для соединения беспроводной гарнитуры и телефона. Поддерживает минимальный набор AT команд спецификации GSM 07.07 для обеспечения возможности совершать звонки, отвечать на звонки, завершать звонок, настраивать громкость.

Intercom Profile (ICP) – разработан для обеспечения голосовых звонков между Bluetooth совместимыми устройствами.

Object Push Profile (OPP) – разработан также как базовый профиль для пересылки «объектов» – изображения, виртуальные визитные карточки и т.п. Передачу данных инициирует не приемное устройство (сервер), а отправляющее (клиент).

Wireless Application Protocol Bearer (WAPB) – разработан для организации P-to-P (Point-to-Point) соединения через Bluetooth.

Для предоставления безопасности в Bluetooth используется алгоритм аутентификации и генерации ключа SAFER+. Инициализационный и главный ключи генерируются по алгоритму E22. Поточный шифр E0 используется для закрытия передаваемых данных. Что в целом делает более трудоемким прослушивание устройств, связанных по Bluetooth.