в каком году придумали блютуз
История появления и развития Bluetooth: кратко о самом важном
Один из способов относительно быстрой передачи данных – Bluetooth. Эта технология стала стандартной и обыденной для всех нас. Многие не задумываются даже, кто и когда придумал эту технологию, а также как она совершенствовалась с течением времени.
Краткая история Bluetooth
В 1989 году, если не раньше, появилось осознание того, что мобильным устройствам не хватает технологии, которая бы позволила обмениваться информацией более просто и легко (ИК-порты нужно было чем-то заменить). Технический директор Ericsson Нильс Рюдбек и изобретатель Йохан Ульман загорелись желанием создать беспроводные наушники. Появление этого продукта было бы невозможным без доктора Яап Хаартсена из Голландии. Именно он через пять лет составил первый протокол, а еще через пять лет представил саму технологию. В итоге полноценное работающее решение появилось только в 1999 году.
В конце прошлого века несколько компаний обдумывали внедрение радиотехнологии ближнего радиуса действия, чтобы владельцы мобильных телефонов и компьютеров разных производителей не испытывали сложностей с передачей информации между устройствами. Это были Intel, Ericsson, Nokia, IBM и Toshiba. В 1999 году было принято решение создания единого стандарта беспроводной связи.
Возник вопрос, как назвать технологию. Тогда Джим Кардач из Intel предложил название Bluetooth в честь датского короля Харальда Блатанда. Блатанд в переводе означает «синий зуб». Кардача невероятно вдохновили деяния правителя, который объединил Данию, Норвегию и Швецию. Викинг, по рассказам, получил прозвище синий зуб из-за гнилого синеватого зуба.
Согласно рассказам Кардача, в начале 2000-х не было никаких международных стандартов, поэтому рабочей группе Bluetooth SіG пришлось общаться персонально с каждой из 106 стан для определения, какие частоты будут выделены для технологии. Были проведены также эксперименты влияния технологии на самолеты. Они завершились удачно, никаких опасностей выявлено не было.
Больше всех к успеху Bluetooth приложила руку компания Intel, а именно её сотрудники Йохан Вебер, Саймон Эллис, Стивен Нахтсхайм и, конечно же, Джим Кардач.
Как работает технология
Как и WiFi, Bluetooth использует радиоволны, чтобы пересылать информацию. Разница только в том, первая технология осуществляет обмен данными между маршрутизатором и конечным устройством, а вторая – между самими аппаратами (смартфонами, телефонами, ноутбуками и т.д.). Сперва обе технологии работали на частоте 2,4 ГГц, поэтому нередко наблюдались помехи. Сегодня же WiFi может также работать в диапазоне частот 5 ГГц и 6 ГГц.
Bluetooth испускает сигнал, который в разы слабее – 1 мВт. Для сравнения лазерная указка использует 5 МВт мощности. Еще одна особенность технологии – разные устройства могут выполнять разные функции, одни могут контролировать другие. Такие особенности реализуются через программное обеспечение.
Каждый гаджет имеет свой собственный адрес. Это позволяет Bluetooth-мышке, к примеру, игнорировать сигналы от мобильного телефона.
Поколения Bluetooth
В 1999 году появился Bluetooth 1.0. Он имел массу недостатков, в частности постоянные обрывы связи. Вскоре вышла версия 1.1, в которой исправили множество минусов.
Более важным стал выпуск 2.0 с поддержкой ускоренной передачи данных Enhanced Data Rate (EDR). Появившаяся вскоре версия 3.0 работала в 8 раз быстрее, революционным же стал выпуск 4.0. Эта версия включала классические протоколы, высокоскоростной Bluetooth (обмен файлами через точка доступа WiFi) и Bluetooth с минимальным энергопотреблением. Стоит отметить, что WiFi-протокол 802.11 для передачи данных использовался также в версии 3.0.
Еще лучше поработали над энергопотреблением в версии 5.0, а Bluetooth 5.1 оснастили технологию функцией определения направления сигнала.
Последние улучшения, начиная с версии 4.0, стали толчком к массовому распространению разных беспроводных устройств: колонок, смарт-часов, фитнес-трекеров и т.д. Bluetooth стал потреблять минимальное количество энергии, поэтому гаджеты могут синхронизироваться со смартфонами беспрерывно. Так, активная передача данных через технологию отнимает каждый час максимум 10 мВт энергии. iPhone 8 с не самым большим аккумулятором на рынке имеет батарею на 6900 мВт/час. Таким образом, беспокоиться за заряд не нужно.
Сегодня без Bluetooth сложно обойтись. Правда, кардинально изменились привычки: теперь технология служит в основном для соединения разных устройств, нежели для передачи каких-либо файлов.
Коротко об истории Bluetooth: четверть века для путешествия от 1.0 до 5.2
Беспроводные технологии появились несколько десятков лет назад. Не так давно мы писали в своем блоге об истории WiFI, а теперь самое время вспомнить о «родственнике» — технологии Bluetooth.
Без WiFi и Bluetooth, вероятно, современный мир выглядел бы несколько иначе, и не обязательно — лучше. Нам повезло — раз став популярной, технология Bluetooth продолжала развиваться, получая все новые возможности.
Как все начиналось
Идея о создании беспроводной технологии передачи данных, кроме WIFi, появилась не вдруг. Пробовали реализовать ее такие крупные игроки IT-рынка, как Ericsson, Nokia, Intel, Toshiba и несколько других компаний.
Для концентрации и фокусирования их усилий в марте 1998 года была создана группа SIG — Special Interest Group, куда и вошли все эти и другие компании. У участников было несколько критически важных пожеланий к Bluetooth:
Развитие происходило и происходит бурными темпами. В настоящий момент в состав группы SIG входит более 30 тысяч компаний со всего мира.
Первое поколение
Первая версия протокола так и называлась — Bluetooth 1.0, она появилась в 1998 году. К ней предъявляли претензии — как компании, так и обычные пользователи, которые жаловались на совместимость устройств, сложность в настройке и т.п.
К сожалению, насчет совместимости действительно были проблемы — далеко не все гаджеты быстро и оперативно выявляли все Bluetooth-устройства поблизости. Кроме того, у разных девайсов были различные версии беспроводного модуля, так что вполне могло случиться так, что два устройства с вроде бы одинаковыми версиями Bluetooth не видели друг друга.
Чуть позже появилась обновленная версия — 1.0В. И в 2000 году появилась версия Bluetooth 1.1 с большим количеством улучшений — теперь пользователи получили возможность определять уровень сигнала беспроводного соединения и передавать данные по незашифрованным каналам. А устройства в большинстве случаев видели друг друга. Конечно, проблемы случались, но в большинстве случаев все работало как надо.
Ну и «в люди» Bluetooth вышел уже начиная с версии 1.2. Она отличалась повышенной пропускной способностью канала (вплоть до 1 Мбит/с) и улучшения помехоустойчивости. Плюс появилась поддержка профиля A2DP, что означало возможность передавать стереозвук.
Версия 2.0
Спустя четыре года после выхода версии Bluetooth 1.1 появился Bluetooth 2.0. Конечно, по сравнению с предыдущим поколением улучшений была масса. Вот главные:
В последнем варианте версии 2.1 энергопотребление удалось снизить в пять раз, плюс значительно улучшить защиту передаваемых данных.
А теперь — версия 3.0
Здесь вообще улучшили все и вся. Особенно отличились разработчики в плане улучшения скорости передачи данных. Теоретический предел ширины канала — 24 Мб/с. На практике получалось несколько ниже, но все равно гораздо больше, чем у версии 2.0.
Интересно, что версия 3.0 включала и 2.0. Более новая использовалась в том случае, если нужно было передать большой объем данных. Предыдущая — в том случае, если файл маленький высокая скорость передачи данных не особо нужна.
Через год — Bluetooth 4.0
Каждая новая версия Bluetooth появлялась быстрее, чем предыдущая. Так, «четверка» вышла всего через год после «тройки». Производители мобильных устройств не успели еще освоить закупленные чипы с Bluetooth 3.0, а уже надо было выпускать модели устройств с обновленным стандартом.
Огромный плюс 4.0 — в низком энергопотреблении. Оно настолько небольшое, что модули Bluetooth стало возможным устанавливать в небольшие датчики, сенсоры и прочие устройства. Экономия энергии стала возможной благодаря тому, что чип активируется лишь в момент отправки или приема данных.
В итоге обычной батарейки CR2032 хватает для нескольких лет работы модуля 4.0. Именно благодаря этой особенности четвертого поколения беспроводной связи стало возможным выпускать поисковые метки для ключей, кошельков и т.п. Раньше такое и представить было невозможно.
В четвертой версии значительно увеличен радиус действия — вплоть до 100 метров.
Эта версия продержалась несколько лет, с разными улучшениями, добавляемыми в апдейтах протокола — 4.1 и 4.2.
И, наконец, Bluetooth 5.0
16 июня 2016 года Bluetooth Special Interest Group (SIG) представила спецификацию Bluetooth 5.0. Радиус увеличили еще в четыре раза, до 300 метров, а скорость, по сравнению с «четверкой» — в два, до 48 Мбит / с. В помещении радиус действия беспроводной связи уменьшается до 40 метров, что тоже очень неплохо.
Кроме того, в этой версии удалось избавиться от проблем в протоколе, которые приводили к эксплуатации уязвимостей злоумышленниками. Речь идет о проблеме BlueBorne, которая привела к компрометации большого количества устройств.
Bluetooth 5 идеально подходит для IoT устройств благодаря низкому энергопотреблению и высокой скорости передачи данных. Одно из достоинств этой версии беспроводной связи — то, что она может работать в очень загруженных с точки зрения радиоизлучения местах.
Bluetooth 5 используется в большом количестве устройств, включая промышленный IoT, любые носимые устройства, от трекеров до умных часов, смартфонах, медиацентрах, ноутбуках и т.п.
А еще — звук можно транслировать сразу на несколько устройств, так что к одному источнику может подключиться сразу несколько пользователей. Эта возможность была усовершенствована в версии Bluetooth 5.2. Она включает LE Isochronous Channels — функцию для поддержки нового стандарта передачи аудио LE Audio. Она дает возможность передавать данные с привязкой ко времени на одно или несколько устройств для синхронизированной по времени обработки (пример: беспроводные наушники с раздельными приёмниками), а также для параллельной трансляции на неограниченное количество устройств. Версия 5.2 появилась в начале января 2020 года.
Что касается Bluetooth 6.0, то, вероятно, разработка новой спецификации уже ведется, но информации по ней пока нет, так что ждем.
Беспроводную технологию Bluetooth назвали в честь кого?
Беспроводную технологию Bluetooth назвали в честь: Персонажей фильма «Зубастики», Пираньи, Короля викингов Харальда I? Дарим 10 бонусов в 1 вопросе. Здесь можно узнать верный ответ на вопрос викторины «Вопрос дня» на сайте mnogo.ru за сегодня. Советуем не полагаться на ответы в интернете, так как иногда в викторине бывают ошибки. А значит верный ответ может оказаться неправильным именно в викторине клуба.
На сайте Спринт-Ответ всегда даются нужные ответы, так как мы также отвечаем на эти вопросы. В этой же рубрике можно найти и ответы на другие вопросы викторины. За ответ на этот вопрос можно получить бонусы – 10 баллов клуба.
Беспроводную технологию Bluetooth назвали в честь
Bluetooth – это технология беспроводной связи, основанная на технологии радиосвязи ближнего действия, которая была разработана для замены кабелей между компьютерами, сотовыми телефонами, клавиатурами и мышками, принтерами и другими периферийными устройствами. Это открытый стандарт для беспроводной связи устройств с близкого расстояния.
Bluetooth также заменяет инфракрасные соединения IrDA, поскольку это более надежная и универсальная технология передачи и не требует, например, визуального соединения между соединительными устройствами. Bluetooth состоит из трех частей, которые являются частью радио (радио Bluetooth), секции управления радиосвязью (Link controller) и управления подключением (Link manager). В отличие от IrDA, технология Bluetooth также обеспечивает аутентификацию и шифрование данных или шифрование устройств связи.
Bluetooth возник, когда в 1994 году шведский производитель мобильных телефонов Ericsson начал исследовать различные методы беспроводной передачи данных между мобильными телефонами и их периферийными устройствами.
20 мая 1998 года по инициативе Ericsson была создана Bluetooth SIG (Special Interest Group), в которую также входили Nokia, IBM, Intel и Toshiba. Целью было создание стандарта де-факто. Уже через год в организации было более 400 членов. В 2017 году в SIG было более 30 000 членов. Имя Bluetooth было дано викингами короля девятого века, Harald Sinihampa, в то время как логотип был создан путем объединения скандинавских рун ᚼ (Hagall) и ᛒ (Беркана).
Как работает Bluetooth: не все так просто
Если задуматься, выяснится, что вы понятия не имеете, как работает большинство функций привычных вам электронных устройств. Восполнить эти пробелы я постараюсь в серии образовательных статей. Начнется же она с Bluetooth – технологии беспроводной связи, без которой не обходится ни один смартфон. О том, как она появилась, почему так названа, что из себя представляет и какой станет в ближайшем будущем, читайте в этом материале.
Содержание
История названия Bluetooth
В 1998 году инженер компании Intel Джим Кардак, в составе большой команды разработчиков трудился над радиотехнологией ближнего действия. Системой связи, которая могла бы объединить компьютеры и мобильные телефоны универсальным протоколом связи.
Для нее технологии было перебрано множество названий, но ни одно из них не устраивало руководство компании. Одни были какими-то-громоздкими, другие не отражали сути проекта. Тогда, Джим Кардак услышал от своего шведского коллеги историю об одной маленькой норвежской деревеньке.
Она известна лишь одной старинной достопримечательностью. Там установлены рунные камни Еллинга.
Сейчас они защищены от непогоды и вандалов прочным стеклом, за которым поддерживается постоянная температура, но больше тысячи лет каменную поверхность поливали дожди и ветра, так что ныне камни Еллинга мало напоминают те монументы, что были здесь когда-то.
Самый маленький и самый старый из них поставлен королем Дании Гормом в честь жены, Тиры. Камень побольше — дело рук их сына, чье имя, в переводе на английский звучит как Харольд Блютуз (Синезубый). Надпись на нем гласит «Харальд, покоривший всю Данию и Норвегию, кто крестил датчан».
История о владыке, объединившим такие непохожие народы, приглянулась Кардаку и он решил, что из имени «Блютуз» получится неплохое кодовое название. Надо же как-то называть проект пока продолжаются споры. Только и всего.
После долгих совещаний и согласований официальным названием решили сделать «Персональная Сеть» или PAN (Personal Area Networking), но за три недели до релиза юристы сказали, что не могут зарегистрировать товарный знак на нечто с таким распространенным названием. Выбора не осталось, и за протоколом закрепили техническое название — имя древнего короля — Bluetooth.
Что до логотипа, то он означает: Харальд Блютуз. «ХБ», написанные рунным алфавитом слившись вместе образуют нечто древней подписи.
Тысячу лет назад датский король приказал вырезать и воздвигнуть камни в память о своих деяниях, а через век его имя увековечили в каждом смартфоне.
Аппаратная основа Bluetooth
Думаю, среди читателей этой статьи вряд ли найдется хоть один человек, который бы никогда не пользовался Bluetooth, так что я не буду задерживаться на том, для чего нужна эта технология. Лучше сразу расскажу, как выходит, что файлы перемещаются будто по воздуху с одного телефона на другой.
Вначале работу Bluetooth обеспечивал отдельный невзрачный маленький чип, который ничем не отличался от других компонентов, распаянных на плате телефона.
Однако, со временем миниатюризация, подстегиваемая погоней за наименьшей толщиной телефонов и первых смартфонов, вынудила инженеров создать чипы, объединяющие в себе Wi-Fi, FM-радио и Bluetooth под одной крышкой. Так эти протоколы связи могли использовать одну антенну, да и в случае поломки куда проще заменить один чип, чем несколько распаянных по всей плате.
Вот только в современных смартфонах вы скорее всего не найдете и комбинированного чипа беспроводных интерфейсов.
Нынче Bluetooth принято интегрировать в кремниевый кристалл, объединяющий в себе процессор, видео ускоритель и прочие вычислительные элементы.
Встраивать сетевой функционал непосредственно в кристалл или выносить его отдельным чипом решает производитель процессоров. В продаже ещё можно найти отдельные чипы Bluetooth от MediaTek, но постепенно такой подход к компоновке компонентов уходит в прошлое.
Принцип функционирования протокола
Что же до процесса передачи, то выбрав файл в меню операционной системы, вы активируете радиопередатчик, работающий в ограниченном диапазоне частот в районе 2,4ГГц, так называемом ISM — Industry, Science and Medicine — части спектра, выделенной специально под нужды различных высокотехнологичных устройств.
Bluetooth начинает отслеживать все сигналы, в этих пределах. Смартфон на другом конце делает то же самое — старается вычленить из шума помех знакомые приветственные последовательности.
Стоит иметь в виду, что формально Bluetooth это разом и приемник, и передатчик, но одновременно работать в обоих режимах чип не может. Исключение составляет звук в bluetooth-гарнитурах, но этот аспект технологии заслуживает отдельного рассказа.
После того, как телефоны обнаружили друг друга, начинается настоящая магия. Первый Bluetooth контроллер берет на себя роль передатчика, а второй становится приемником. Передатчик формирует из радиоволн особый шаблон, который меняется 1600 раз за секунду «прыгая» с одной из доступных 79 частот (в пределах с 2,401ГГц до 2,480ГГц) на другую в почти что случайном порядке.
Шаблон выступает в роли идентификатора. Обменяться файлами смогут только те устройства, которые настроены на один и тот же шаблон. В то же время для других приборов передаваемая информация ничем не отличается от обычных радиопомех. Так удается добиться не только приватности, но и беспрепятственной одновременной работы нескольких пар приемник-передатчик, например, в одной комнате.
Непосредственно перед отправкой по bluetooth данные разбиваются на пакеты — определённым образом оформленные блоки данных, сопровождаемые инструкциями по сборке из них исходного файла.
Процессор приемника обрабатывает эти пакеты, складывает их в один файл и помещает его в постоянную память устройства. Если обнаруживается нехватка пакета, он запрашивается повторно.
Весь это процесс требует куда меньше времени, чем понадобилось на то, чтобы прочесть его объяснение — обычно от нескольких секунд, до пары минут. Скорость передачи файла зависит главным образом от его размера.
Краткая история версий
Некоторые из наших читателей могут помнить времена, когда передача файлов по Bluetooth была тем еще занятием. Единственный рингтон мог передаваться десятки минут, а процесс сопровождали разрывы связи. Имели место и проблемы совместимости между разными аппаратами (скажем, LG и Nokia). Все дело в версиях. Ни один продукт не идеален с самого первого дня его существования. Протоколы связи постоянно дорабатываются и настраиваются.
Так, Bluetooth 1.0 был ужасен, и по сути представлял собой демонстрационный образец. К счастью, в реальной жизни почти никто не успел с ним столкнуться.
Bluetooth 1.1 и 1.2 были чуть лучше, но принципиально от первой версии не отличались. С ними разработчики в основном сосредоточились на исправлении ошибок и повышении стабильности протокола.
Только с 10 ноября 2004 года, когда был выпущен Bluetooth 2.0, технология пошла в массы. С внедрением EDR (Enhanced Data Rate) скорость передачи данных достигла 2,1 Мбит/с, а Bluetooth быстро приобрел огромную популярность.
Следующим большим шагом вперед стал выход Bluetooth 4.0 в котором под одним названием фактически объединили несколько протоколов связи: обычный, высокоскоростной и с низким энергопотреблением. Последний из них — Bluetooth Low Energy продвигался как идеальное решение для миниатюрных устройств эпохи интернета вещей, которая так и не наступила. Зато экономичный протокол пригодился при создании гарнитур, беспроводных наушников и фитнес браслетов.
В этом режиме сканирование радиодиапазона не обязательно пробуждает устройство. Смартфон с помощью Bluetooth Low Energy может распознать, например, гарнитуру, и поддерживать с ней связь, не выходя из режима ожидания.
К тому же, новые версии этого беспроводного протокола обучены распараллеливать вещание. Речь не об одновременной связи с несколькими устройствами (это было реализовано уже давно), а о распределении полосы связи между различными приложениями.
Поскольку место в каждом пакете с данными ограничено, раньше приложения, желающие передать данные через Bluetooth, конкурировали за него. С выпуском Bluetooth 4.0 разработчики могут указывать содержимое пакетов вещания, а радиомодуль отправлять данные каждого приложения в отдельном наборе пакетов.
Как и в случае со сканированием, технология теперь позволяет настроить частоту передачи пакетов запросов, для соблюдения баланса между питанием и работой функций Bluetooth, например, сканирования или подключения к беспроводному геймпаду.
Наиболее распространенной сейчас является модификация Bluetooth 4.2, с более сложной и безопасной, чем у первоначальной модификации процедурой установления соединения между устройствами.
В декабре Bluetooth 4.2 исполняется три года – почтенный возраст, так что в грядущем 2018 большинство смартфонов, по крайней мере из среднего и высокого ценового сегментов, будут иметь на борту Bluetooth 5.0, еще более быстрый энергоэффективный и стабильный.
По сравнению с версией 4.2 новый Bluetooth обладает в два раза большей максимальной скоростью передачи данных — 6,25 МБ/с, и куда большим радиусом. Замеры в лабораторных условиях, которые и приводят в характеристиках протокола, говорят об увеличении радиуса связи с 10 до 40 метров в помещениях и с 50 до 200 метров на улице.
Для особенно прожорливых приложений и быстрой передачи больших объемов данных добавлен и режим вещания с увеличенным пакетом.
Bluetooth Special Interest Group, нынешние разработчики протокола, продолжают развитие темы интернета вещей и ввели для него схему последовательного подключения устройств. Проще говоря, с Bluetooth 5.0 данные могут передаваться не только напрямую между смартфоном и умной лампочкой, но и через систему посредников – ретрансляторов, в роли которых выступят другие элементы умного дома.
К счастью, с выходом новых версий протокол не утрачивает поддержки старых – это называется обратной совместимостью. Так Bluetooth 5.0 без проблем установит соединение с Bluetooth 3.0, но передача данных будет ограничена скоростью младшего протокола и, конечно, все эти новые возможности работать не будут.
Заключение или пара слов о будущем протокола
С 1994 года Bluetooth стал неотъемлемым атрибутом любого смартфона, оказался востребован в самых разных устройствах, от умных лампочек, до геймпадов. Тем не менее, похоже, что пик популярности протокола уже пройден.
По крайней мере мы все реже пользуемся его базовым функционалом – передачей файлов с устройства на устройство без посредников.
Вряд ли технология вновь обретет прежнюю популярность как средство передачи файлов, по крайней мере в тех странах, где есть скоростной интернет, но для выполнения других задач Bluetooth по-прежнему незаменим.
Все больше компаний отказываются от 3,5 мм jack в своих смартфонах и нет никаких сомнений в том, что гарнитуры будут присоединяться к новым флагманам именно по Bluetooth. Но приведет ли распространение Bluetooth 5.0 к новому взлету популярности технологии, покажет только время.