Bluetooth - Hogy is van ez?

A bluetooth kapcsolat kicsit pontosabb megértéséhez segít, ha lerajzoljuk és elnevezzük a részt vevő eszközöket. Az adó eszközöket masternek nevezik, a vevőket pedig slave-nek. Bármelyik eszköz lehet Master vagy Slave, attól függően, hogy melyik eszköz létesíti a kapcsolatot. A szinkronizációs folyamat alatt a két eszköz megegállapodik egy frekvenciaugrásos szekvenciában (az adó ugrál a frekvenciákon, a vevő pedig követi). Ez másodpercenként több százszor is megtörténik, így a jeleket igen nehéz, optimális esetben lehetetlen megzavarni.

A Bluetooth-t eredetileg azért fejlesztették ki, hogy a számítógép, nyomtató, billentyűzet, egér és más irodai eszközök kábeles összeköttetését helyettesítse.

Egy különálló Slave eszköz több, mint 1 piconet rendszerhez is tartozhat, amikor a két piconet egymással kezd el kommunikálni, létrejön a scatternet.

Több tényező is befolyásolhatja a Bluetooth eszközök közötti kapcsolatot:

1. Rádió jel spektruma

• A rádióspektrum 30 Hz-től 300 GHz-ig terjed. Minél alacsonyabb a frekvencia, annál nagyobb a tartomány. Azonban minél alacsonyabb a frekvencia, annál kisebb az adatátviteli sebességet támogatni. Ennek eredményeként a rádióspektrum kiválasztása kompromisszumokkal jár a tartomány és az adatsebesség között.
• A Bluetooth® technológia a 2,4 GHz-es ISM spektrumsávot (2400-2483,5 MHz) használja, amely jó egyensúlyt tesz lehetővé a hatótávolság és az átviteli sebesség között. Ezenkívül a 2,4 GHz-es sáv világszerte elérhető.

2. PHY

• Ez a vezeték nélküli kapcsolat fizikai rétege, minden eszközt és modulációs sémát magában foglal, ami adatok küldésére használható rádiófrekvenciás sávon keresztül. Ettől függ a beszéd sebessége és tisztasága.

A vevő érzékenysége a vevő által értelmezhető minimális jelerősség mértéke. Más szavakkal, ez a legalacsonyabb teljesítményszint, amelyen a vevő képes érzékelni egy rádiójelet, fenntartani a kapcsolatot és demodulálni az adatokat. Gondoljon a vevő érzékenységére úgy, mint annak mértékére, hogy mennyire jól hall, vagy a leghalkabb hangot hallja és érti.

3. A vevő érzékenysége

• A Bluetooth® technológia előírja, hogy az eszközöknek képesnek kell lenniük -70 dBm és -82 dBm közötti minimális vevőérzékenység elérésére (erre úgy is gondolhatsz, hogy ezen a minimális tartományon már érzékeled a leadott hangot), azonban általában sokkal magasabb vevőérzékenységi szintet érnek el.

4. Az átvitel

• Az adási teljesítményszint kiválasztása a hatótávolság és az energiafogyasztás közötti tervezési kompromisszum. Minél nagyobb az adási teljesítmény, annál valószínűbb, hogy a jelet nagyobb távolságra is lehet hallani, és annál nagyobb a hatótávolság. Az átviteli teljesítmény növelése azonban növeli a készülék energiafogyasztását.

A Bluetooth működési hatótávolsága az eszköztől függ A 3. osztályú rádiók hatótávolsága legfeljebb 1 méter vagy 3 láb A 2. osztályú rádiók leggyakrabban mobileszközökben találhatók, hatótávolságuk 10 méter vagy 30 láb Az 1. osztályú rádiókat elsősorban ipari felhasználási esetekben használják. hatótávolsága 100 méter vagy 300 láb.

5. Vétel antennával

• Az antenna az adóból származó elektromos energiát elektromágneses energiává (vagy rádióhullámokká) alakítja át, és fordítva a vevő számára. Az antenna elhelyezkedése, a csomagolás mérete és kialakítása nagyban befolyásolhatja a jel átvitelének és vételének hatékonyságát
• A Bluetooth® technológia tervezői számos antennaopcióból választhatnak. Az antennatervezés éppúgy művészet, mint tudomány. A Bluetooth-eszközök általában –10 dBi és +10 dBi közötti antennaerősítést érnek el.

6. Útvesztés

• Az útvesztés a jelerősség csökkenése, amely akkor következik be, amikor a rádióhullám a levegőben terjed. Az útvesztés vagy útcsillapítás természetesen távolságonként lép fel, és befolyásolja a környezet, amelyben a jelet továbbítják. Az adó és a vevő közötti akadályok ronthatják a jelet.
• A csillapítók bárminek lehetnek a páratartalomtól és a csapadéktól a falakig, ablakokig és más üvegből, fából, fémből vagy betonból készült akadályokig, beleértve a rádióhullámokat visszaverő és szóró fémtornyokat vagy paneleket. Míg a rádióhullámok áthaladhatnak tárgyakon, a csillapítás mértéke és a tényleges útvesztés az akadály típusától és sűrűségétől függően változik.

Ezen az elven működnek a mobiltelefonod és más okos eszközeid közötti párosítások bluetooth-on keresztül. Szóval a jó kapcsolódáshoz érdemes tisztában lenned az eszközök tudásával és figyelni a környezeti tényezőkre is.

Az eszközeiden lévő specifikáció alapján Te is kiszámolhatod ITT.

Sokan abban a tévhitben élnek, hogy a Bluetooth egy rövid hatótávolságú technológia.

Leginkább a technológia kialakulása miatt lehet erre következtetni, amikor is a rövidebb hatótávok elegendőek a jól ismert felhasználási esetekben, mint például az audio streaming és a viselhető eszközök. Ennek eredményeként sok fejlesztő úgy döntött, hogy Bluetooth-kompatibilis termékeit 10-30 méteres maximális hatótávolság elérése érdekében alkalmazza. Ez optimalizálja az energiafogyasztást az okoseszközök gyakran kisméretű akkumulátoraihoz is. Nagyobb hatótávhoz nagyobb akksi is kellene.

Az igazság viszont az, hogy a Bluetooth jelek egy kilométernél is tovább terjedhetnek.

A Bluetooth-eszközök közötti hatékony, megbízható hatótávolság a megvalósítástól függően meghaladhatja az egy kilométert, és akár a vizuális hatótávolságon túli (BVR) drónok távvezérlését is támogathatja. Az adatátvitelhez megbízhatóan elérhető távolságok széles skálája óriási rugalmasságot kínál a Bluetooth alkalmazások fejlesztéséhez és megvalósításához kereskedelmi és ipari környezetben egyaránt.

Ennek tudatában már Te sem fogod magad átverve érezni, mikor azt mondják, hogy a drón bizony bluetooth-on keresztül kommunikál.

A fentiek tekintetében már jobban megértheted a vezeték nélküli fülhallgatód működését és az egyéb bluetooth-on keresztül is csatlakozó készülékedet. Ne feledd, hogy a bluetooth technológia is egyre csak fejlődik, érdemes képben lenni.

Forrás: 1. 2. 3.