Bluetooth Проектировался для применения в домашних и промышленных устройствах, находящихся в пределах одного или нескольких помещений. Благодаря технологии расширения спектра с перестройкой частоты устройства могут функционировать одновременно, не мешая друг другу.
Связывание устройств Bluetooth в Windows
Вы можете подключать к компьютеру абсолютно все типы оборудования с поддержкой Bluetooth, включая клавиатуры, мыши, мобильные телефоны, динамики и прочее. Для этого ваш компьютер должен иметь Bluetooth-адаптер. В некоторых устройствах, таких как ноутбуки и планшеты, этот адаптер может быть встроен. Если же в вашем ПК отсутствует поддержка Bluetooth, вы можете воспользоваться USB-адаптером, который подключается к USB-порту на вашем компьютере.
Перед тем как начать, убедитесь, что ваш компьютер с операционной системой Windows 11 поддерживает Bluetooth. Уточнить это можно, прочитав статью по устранению проблем с Bluetooth в Windows. Если вам требуется помощь в добавлении устройства, у которого отсутствует поддержка Bluetooth, обратитесь к статье о добавлении устройств на компьютере с Windows.
Включение Bluetooth
После того как вы убедитесь, что ваш компьютер с Windows 11 поддерживает Bluetooth, вам необходимо активировать эту функцию. Для этого выполните следующие шаги:
- Через Параметры: Нажмите на Пуск, выберите Параметры, далее Устройства Bluetooth и другие устройства, и включите Bluetooth.
- Через быстрые параметры: Для доступа к быстрым параметрам Bluetooth, кликните на значки сети, звука или батареи ( ) в правом верхнем углу панели задач, рядом с временем и датой. Выберите Bluetooth для его активации. Да, если Bluetooth уже активен, но ни одно устройство не подключено, он будет отображаться как Не подключено.
История появления Bluetooth
Разработка Bluetooth началась в 1994 году, когда производитель телекоммуникационного оборудования Эрикссон начал искать беспроводное решение для замены кабелей RS-232. В 1998 году для стандартизации нового протокола была организована группа компаний Special Interest Group (SIG), куда вошли такие гиганты, как Intel, Nokia, Toshiba, Ericsson и IBM.
К 1999 году SIG выпустила спецификации для Bluetooth версии 1.0, что дало возможность производителям интегрировать эту технологию в свои устройства.
Первой продукцией, выпущенной с использованием данной технологии, стала Bluetooth-гарнитура от Ericsson, которая была представлена на рынок через год. В комплекте с гарнитурой поставлялся адаптер, подключаемый к телефону, поскольку в устройствах того времени не было встроенных Bluetooth-модулей.
Почему именно «голубой зуб»?
Название протокола Bluetooth имеет свои корни в истории. Оно было придумано в честь Гарольда Синезубого, короля Дании, который известен своим умением мирить разные семьи из Дании и Норвегии.
Логотип Bluetooth также связан с этим историческим персонажем — он объединяет инициалы имени короля.
Что такое Bluetooth и принцип его работы
Bluetooth представляет собой стандарт беспроводной связи, который обеспечивает обмен данными между устройствами, используя ультракороткие радиоволны. Этот стандарт отличается от других технологий беспроводной связи по частотному диапазону, протоколам передачи и алгоритмам шифрования данных.
Как и Wi-Fi, Bluetooth функционирует на частотах, приблизительно равных 2,4 ГГц. Однако у него есть свои особенности: частота передачи данных колеблется, а устройства образуют так называемую пикосеть. Рассмотрим это подробнее.
Для передачи данных через Bluetooth используется метод расширения спектра с скачкообразной пересылкой частоты (FHSS — frequency hopping spread spectrum). Это, хоть и звучит сложно, в действительности достаточно просто.
Диапазон передачи делится на 79 частот. Устройство, осуществляя выбор из этого диапазона, 1600 раз в секунду случайным образом выбирает одну из этих частот для передачи пакетов данных.
Почему выбор происходит случайным образом? Частоты меняются по заранее определённому алгоритму, который, хоть и сложен, известен как передающим, так и принимающим устройствам. Это позволяет им поддерживать соединение, в то время как другие устройства воспринимают этот звук как электромагнитный шум и не могут его зафиксировать.
Устройства, использующие одинаковый метод передачи и понимающие друг друга, объединяются в пикосеть. В таких сетях выделяют два типа устройств: ведущее (главное) и ведомое (периферийные).
Примером ведущего устройства может служить смартфон, который управляет наушниками, смарт-часами, умными весами и другими девайсами, получая от него команды.
Протокол Bluetooth поддерживает так называемый standby-режим, позволяя сопряжённым устройствам запоминать друг друга и автоматически подключаться после перезагрузки или отключения. Например, если у вас есть беспроводные наушники, вы, вероятно, замечали, что они быстро находят смартфон после извлечения их из зарядного кейса.
Разрешение на доступ к Bluetooth
Некоторые пользователи, возможно, уже сталкивались с тем, что Bluetooth включается сам по себе. На эту тему также упоминалось ранее, и сегодня важно отметить, что это может происходить из-за определённых приложений, установленных на телефоне. Приложения могут получать разрешение на доступ к Bluetooth, что позволяет им активировать датчик без вашего участия.
❗ Поделитесь своим мнением или задайте вопрос в нашем телеграм-чате
Иногда это может оказаться необходимым, например, для автоматического соединения со смарт-часами через приложение. Но вы всегда можете отозвать это разрешение, выполнив следующие шаги:
- Откройте настройки вашего телефона.
- Перейдите в раздел Приложения, затем выберите Состояние Bluetooth.
- Снимите галочки с программ, которым желаете запретить доступ к Bluetooth.
Некоторые приложения могут самостоятельно активировать Bluetooth, и это не всегда является положительным аспектом.
Это также можно сделать для конкретного приложения или игры, открыв список её разрешений в настройках всех приложений. После ограничения доступа Bluetooth перестанет автоматически включаться.
Как улучшить геолокацию
Возможно, вы будете удивлены, но Bluetooth может действительно помочь в улучшении GPS на телефоне для более точного определения местоположения. Геокодирование становится более точным, когда телефон собирает данные о размещении других Bluetooth-устройств поблизости. Если вы тоже хотите улучшить геолокацию, следуйте этой инструкции:
- Откройте настройки устройства.
- Перейдите в раздел Местоположение, далее выберите Поиск сетей Wi-Fi и Bluetooth.
- Включите функцию Поиск Bluetooth-устройств.
Bluetooth действительно может помочь в определении где вы находитесь.
Поздравляю! Теперь ваш смартфон сможет более точно определить ваше местоположение. Если это не поможет, вам стоит ознакомиться с отдельным материалом, посвященным проблемам GPS.
? Загляните в телеграм-канал Сундук Али-Бабы, где мы собрали лучшие товары с АлиЭкспресс.
Принцип функционирования протокола
Когда вы выбрали файл в меню операционной системы, начинается процесс передачи данных. Активируется радиопередатчик, работающий в диапазоне частот примерно 2,4 ГГц, известном как ISM — Industry, Science, and Medicine, который был выделен специально для нужд высокотехнологичных устройств.
Bluetooth отслеживает все сигналы в заданных пределах. На стороне смартфона происходит аналогичный процесс — он извлекает из общего потока шум сигналы от знакомых устройств.
Важно отметить, что Bluetooth фактически является как передатчиком, так и приемником, но одновременно функционировать в обоих режимах он не может. Исключение составляет работа с аудиоприложениями в Bluetooth-гарнитурах; это отдельная тема, требующая более глубокого рассмотрения.
После обнаружения друг друга начинается основная задача. Первый Bluetooth-контроллер принимает на себя функцию передатчика, тогда как второй выступает в роли приемника. Передатчик создает определённый шаблон радиоволн, который изменяется 1600 раз в секунду, «прыгая» с одной из 79 доступных частот (из диапазона 2,401 ГГц до 2,480 ГГц) на другую в quasi-случайном порядке.
Этот шаблон служит идентификатором. Обмен файлами возможен только между устройствами, которые используют одинаковый шаблон. Для остальных устройств передаваемая информация выглядит как обычный радиошум, что обеспечивает и приватность, и возможность одновременной работы нескольких пар приемник-передатчик, к примеру, в одной комнате.
Перед передачей данные разбиваются на пакеты — это специально оформленные блоки данных, которые сопровождаются инструкциями о том, как их собрать в исходный файл.
Процессор приемника анализирует эти пакеты, собирает их в один файл и сохраняет его в постоянной памяти устройства. Если какой-либо пакет не был получен, он запрашивается повторно.
Весь этот процесс занимает гораздо меньше времени, чем требуется на его объяснение — обычно он варьируется от нескольких секунд до пары минут, причем скорость передачи файлов зависит, прежде всего, от их размера.
Краткая история версий
Некоторые из вас могут помнить времена, когда передача файлов через Bluetooth была настоящим искусством. Например, передача одного рингтона могла занимать целую вечность, а процесс был полон сбоев и разрывов связи. Проблемы совместимости между разными устройствами (между, скажем, LG и Nokia) также стали обыденным делом. Причиной этих трудностей были версии Bluetooth, ведь ни одна технология не идеальна с первого дня.
Bluetooth 1.0 оказался крайне неудовлетворительным и по сути представлял собой демонстрационный образец. К счастью, в реальной жизни с ним столкнуться удалось немногим.
Bluetooth 1.1 и 1.2 были немного лучше, но при этом не значительно отличались от своего предшественника. В основном разработчики сосредоточились на исправлении ошибок и повышении стабильности протокола.
С 10 ноября 2004 года, когда была представлена Bluetooth 2.0, технология сделала значительный шаг вперед. Внедрение EDR (Enhanced Data Rate) позволило увеличить скорость передачи данных до 2,1 Мбит/с, что быстро сделало Bluetooth чрезвычайно популярным.
Следующим большим шагом стал выпуск Bluetooth 4.0, который под одним заглавием объединил несколько протоколов связи: стандартный, высокоскоростной и для устройств с низким энергопотреблением. Последний, Bluetooth Low Energy, представлялся как оптимальное решение для миниатюрных устройств в эпоху интернета вещей, которая, впрочем, так и не наступила. Тем не менее, этот экономичный протокол оказался подходящим для создания гарнитур, беспроводных наушников и фитнес-браслетов.
В режиме Low Energy сканирование радиодиапазона не обязательно пробуждает устройство. Это означает, что смартфон способен распознать гарнитуру и поддерживать с ней связь, не выходя из режима ожидания.
Кроме того, новые версии Bluetooth теперь могут параллелить вещание. Это не просто возможность одновременно связываться с несколькими устройствами (что было реализовано еще раньше), но и распределение полосы подключения между различными приложениями.
Ранее приложения, желающие передавать данные через Bluetooth, конкурировали за место в одном пакете данных, так как это ограниченное пространство. С выпуском Bluetooth 4.0 разработчики получили возможность задавать содержимое пакетов рекламных обращений, а радиомодуль отправлять данные каждого приложения в своих отдельных наборах пакетов.
Технология теперь позволяет также регулировать частоту передачи запросов пакетов, что создает баланс между энергией и функциональностью Bluetooth, как, например, в сценариях сканирования или подключения к беспроводному контроллеру.
В настоящее время наибольшее распространение имеет версия Bluetooth 4.2, характеризующаяся более сложным и безопасным процессом установления соединений между устройствами по сравнению с первоначальными версиями.
В декабре Bluetooth 4.2 исполняется три года – это уже солидный срок, что предвещает, что в 2018 году большинство смартфонов, особенно в средне- и высокоценовом сегментах, будут поддерживать Bluetooth 5.0, ещё более быстрый, энергоэффективный и стабильный.
Сравнимо с версией 4.2, Bluetooth 5.0 обладает в два раза большей максимальной скоростью передачи данных — 6,25 МБ/с и значительно увеличенной дальностью. Научные измерения, приводимые в характеристиках протокола, демонстрируют рост радиуса действия с 10 до 40 метров в закрытых помещениях и с 50 до 200 метров на открытом пространстве.
Недостатки
На первый взгляд очевидным недостатком Bluetooth является его радиус действия, который обычно составляет несколько метров. Это ограничение может вызвать неудобства при использовании некоторых устройств.
Важным, хоть и менее заметным недостатком, является уязвимость Bluetooth к кибератакам. Во время соединения между устройствами генерируются долгосрочные ключи, которые необходимо периодически обновлять. Без периодической перезаписи ключей, хакеры могут подменять их и получать полный доступ ко всем приложениям на вашем устройстве. Это особенно критично, учитывая, сколько банковских и платежных приложений установлено на смартфонах и ноутбуках. Кроме того, через взломанное соединение злоумышленники могут заразить устройство вирусом и прослушивать его.
Применение Bluetooth
Bluetooth предлагает множество возможностей, соединяя разнообразные устройства, что позволяет пользователям контролировать их на расстоянии и инициировать разные действия — от переключения музыки до подготовки кофе. Сегодня смартфон можно подключить по Bluetooth к различным устройствам: колонкам, принтерам, умным часам, фитнес-браслетам, мультиваркам и даже спортивной обуви.
Чтобы установить соединение между устройствами через Bluetooth, необходимо активировать эту функцию на всех устройствах. Можно соединить не менее двух устройств, при этом одно устройство выступает в роли главного, а остальные — подключаемых. Например, смартфон может быть основным устройством, к которому могут подключаться часы, наушники, колонки и другие гаджеты.
Явным преимуществом использования Bluetooth в автомобильных системах является CarPlay, который позволяет быстро и легко подключить смартфон к мультимедийной системе автомобиля, управлять функциями GPS, воспроизводить музыку и даже запускать двигатель. Однако в этом контексте дальность связи остается ограниченной.
Наиболее популярными аудиоустройствами, использующими Bluetooth, являются беспроводные наушники, которые в равной мере востребованы как у обычных пользователей, так и у профессиональных диджеев, звукорежиссёров и музыкантов.
Bluetooth также встречается в гитарных усилителях, таких как BLACKSTAR FLY 3 BLUETOOTH, которые можно подключить к смартфону, создавая идеальный усилитель для домашних занятий, с возможностью дистанционного управления.
Если усилитель не поддерживает Bluetooth, это легко исправить, используя отдельный приемный модуль Bluetooth, например, BLACKSTAR BLUETOOTH TONE:LINK, который превращает любой гитарный усилитель с линейным входом в беспроводной стереоаудиоресивер. Вы также можете подключать системы звукоусиления, микшерные пульты, аудио- и видеосистемы, домашние стереосистемы, наушники и автомобильные колонки — всё, что имеет стереовход.
Bluetooth-контроллеры избавляют от лишних проводов в студии, предоставляя возможность полноценного управления устройствами. То же самое касается микшерных пультов, которые оснащены Bluetooth-модулями. Многие современные цифровые консоли позволяют управлять ими удаленно через Bluetooth, что даёт возможность изменять настройки не находясь напрямую за пультом. Этот аспект оценят все современные звукорежиссёры.
Главным конкурентом Bluetooth в наше время является Wi-Fi. Однако Bluetooth продолжает оставаться востребованным протоколом передачи данных, особенно в области портативных устройств. Bluetooth проявляет себя в простых приложениях, когда требуется ненавязчивое соединение (например, простое нажатие кнопки) и отсутствует необходимость в высокой скорости и больших объемах передачи данных.
