История Синего зуба: через тернии к терниям

Сегодня массово используется версия Bluetooth 5.4, хотя есть и более улучшенная версия Bluetooth 6.2, просто версия 5.4 на сегодня самая удобная – обеспечивает максимальный охват и поддержку и старых и новых устройств.

А когда-то… когда были мамонты…

В марте далекого 2007 года была выпущена версия протокола Bluetooth — 2.1. Хотя обычно кардинальные изменения обозначаются новым числом, стоящим перед точкой, а не после нее, Bluetooth 2.1 стал серьезным обновлением, заслуживающим внимания пользователей. Проследим историю этого непростой беспроводной сети, которая имела колоссальные амбиции, но по сей день они реализованы лишь на считанные проценты…

BLUETOOTH 1.0 - Первый «зуб»

В 1998 году была официально зарегистрирована группа разработчиков Bluetooth SIG во главе с корпорацией Ericsson. Спустя год была представлена первая версия протокола нового стандарта, Bluetooth 1.0, а чуть позже — Bluetooth 1.0В. Аппаратная реализация имела вид высокочастотного приемопередатчика, функционирующего в диапазоне 2,4—2,48 ГГц (для работы на этих частотах не требуется лицензия). Пользователи со стажем помнят, как сложно было заставить совместно работать устройства со встроенными адаптерами Bluetooth 1.0. У нас они появились примерно в 2000 году. Одной из «первых ласточек» был комплект, состоящий из гарнитуры Ericsson НВН-10 и адаптера для телефона DBA-10 (аппаратной поддержки Bluetooth в самих мобильниках тогда еще не было). В этой версии при установке соединения требовалась обязательная передача аппаратного адреса устройства другой стороне. Это делало невозможным анонимные подключения, идея которых лежала в основе многих перспективных сервисов Bluetooth.

BLUETOOTH 1.2 - Перестройка частоты

Вскоре появилась спецификация Bluetooth 1.1 — она долго была вполне жизнеспособной и присутствовала в различных устройствах. В ней были устранены основные недостатки версии 1.0В (а заодно фактически удалена обратная совместимость), добавлена поддержка незашифрованных каналов, а также отображение уровня принимаемого сигнала.

В 2003 году вышла спецификация Bluetooth 1.2. Она была обратно совместима с версией 1.1 и обладала целым рядом принципиальных отличий от своей предшественницы. Самое главное — это использование технологии AFH, увеличивающей помехозащищенность сигнала, в результате чего максимальная теоретически достижимая скорость в 721 кбит/с стала более достижимой на практике. За счет технологии eSCO улучшилось качество передачи голоса при использовании гарнитур и комплектов громкой связи. Благодаря протоколу Bluetooth 1.2 в два раза ускорилось обнаружение и установление соединения между устройствами; появилась поддержка профиля передачи стереозвука A2DP. Также в версии 1.2 стало возможным подключение двух устройств на каждый сервис, в то время как в предыдущих версиях можно было подключать устройства только по одному.

BLUETOOTH 2.0 - Увеличение скорости

В ноябре 2004 года вышла версия Bluetooth 2.0+EDR, обратно совместимая с 1.1 и 1.2. Несмотря на почтенный по меркам хайтек-индустрии возраст, она поддерживалась лишь в топовых, недавно выпущенных, на тот момент, устройствах. Изменений же здесь было внесено достаточно много. Во-первых, скорость потока EDR выросла до 3 Мбит/с, что на практике позволяет передавать данные со скоростью до 2,1 Мбит/с (остальное «съедают» помехи, кодирование, шифрование и т. и.). За счет сокращения времени рабочего цикла (необходимая информация передается за меньшее время) было снижено энергопотребление — теперь гарнитура Bluetooth 2.0 могла проработать в режиме разговора не час-полтора, а 4-5 часов. Благодаря увеличению полосы пропускания также упростилась работа с несколькими устройствами одновременно, а в локальной Bluetooth -сети максимальное число устройств было теперь ограничено не 8, а 256 — за счет повышения разрядности адресации.

BLUETOOTH 2.1 - Автоматическое соединение

Новый стандарт Bluetooth 2.1+EDR был официально анонсирован в марте 2007 года, но первые устройства с его поддержкой появятся только к зиме. В этой версии снова уменьшилось энергопотребление за счет оптимизации циклов работы и ожидания, так что время автономной работы Bluetooth- устройств, по заявлению разработчиков стандарта, теоретически вырасло до пяти раз. Ключевым нововведением Bluetooth 2.1 считалось значительное упрощение работы с беспроводным устройством. Дело в том, что во всех предыдущих версиях для установки связи между устройствами следовало провести подготовительный процесс: одно устройство перевести в режим спаривания (вручную), на другом запустить поиск новых устройств (опять же вручную), затем таким же образом выбрать из списка нужное устройство и ввести код-пароль. Спецификация 2.1+EDR уже поддерживала технологию NFC, благодаря чему для установки соединения достаточно поднести устройства друг к другу — остальное будет выполнено автоматически.

Технология NFC позволяла обмениваться небольшими пакетами данных за счет эффекта электромагнитной индукции на расстоянии до 20 см со скоростью до 424 Кбит/с.

Если не вдаваться в технические подробности, то на самом примитивном уровне процесс можно описать следующим образом. Одно устройство формирует электромагнитное поле, а другое его улавливает и распознает, так что будет достаточно «фонить» своим аппаратным адресом и предложением установить соединение, чтобы автоматически связать два любых устройства. Такая простота использования, по идее, делала Bluetooth-устройства гораздо популярнее и повышала спрос на них, поскольку до сих пор многие начинающие пользователи отказывались от беспроводной связи именно из-за сложности соединения устройств.

Илья Шатилин

Терминология Bluetooth

- Bluetooth SIG (Special Interest Group). Форум разработчиков стандарта Bluetooth, насчитывающий около 7000 компаний.

- AFH (Adaptive Frequency Hopping). Технология адаптивной перестройки частоты — постоянной смены частотного канала в зависимости от условий приема.

- eSCO (Extended Synchronous Connection-Oriented links). Технология расширенной поддержки синхронных соединений, когда ошибочные пакеты не выпадают, а передаются повторно.

- A2DP (Advanced Audio Distribution Profile). Профиль протокола Bluetooth, позволяющий передавать стереозвук на стерео Bluetooth-гарнитуру.

- EDR (Enhanced Data Rate). Повышение скорости передачи данных за счет использования нескольких альтернативных схем модуляции.

- NFC (Near Field Communication). Технология обмена пакетами данных на близком расстоянии.

*

А какие особенности современных версий Bluetooth – мы поговорим в следующей статье!

***