Связь Bluetooth – как она работает и как использовать технологию связи. Avrcp bluetooth что это

Содержание

Bluetooth поддерживает функции изменения частоты «на лету» (FHSS), благодаря которой в течение секунды каналы могут быть изменены 1600 раз. Эти изменения, а также передача небольших пакетов данных приводят к тому, что Bluetooth-соединения остаются стабильны.

Интерфейс Bluetooth: разберемся с нюансами

Одна из устойчивых тенденций развития мобильных устройств — совершенствование средств беспроводных коммуникаций, которые обеспечивают возможность соединения с Интернетом, локальной сетью, а также c различным периферийным оборудованием (наушниками, гарнитурами, акустическими системами, принтерами и т.д.) и другими расположенными поблизости гаджетами. Технологии беспроводной связи, как, впрочем, и других компонентов мобильных устройств, — постоянно развиваются. Появляются новые версии спецификаций, увеличивается пропускная способность, расширяется набор функций и т.д. Благодаря этому обеспечивается качественное развитие, без которого немыслим технический прогресс. Впрочем, у прогресса есть и оборотная сторона: с каждым годом пользователям становится всё сложнее разобраться с тем, в чем же заключается различие разных моделей.

Обычно из краткого описания мобильного устройства можно почерпнуть лишь названия беспроводных интерфейсов, которыми оно оборудовано. В подробной спецификации, как правило, есть дополнительные сведения, в частности версии беспроводных интерфейсов (к примеру, Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 2.1). Однако и этого далеко не всегда достаточно для того, чтобы в полной мере оценить возможности беспроводных коммуникаций рассматриваемого устройства. Например, чтобы понять, будет ли работать то или иное периферийное устройство, подключаемое по Bluetooth, с имеющимся в вашем распоряжении смартфоном или планшетом.

В данной статье мы расскажем о различных нюансах, на которые необходимо обратить внимание при оценке возможностей устройств, оборудованных интерфейсом Bluetooth.

Сфера применения

Беспроводной интерфейс с небольшим радиусом действия, получивший название Bluetooth, был разработан в 1994 году инженерами шведской компании Ericsson. Начиная с 1998-го развитием и продвижением данной технологии занимается организация Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), основанная компаниями Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba. К настоящему времени список членов Bluetooth SIG включает более 13 тыс. компаний.

Внедрение интерфейса Bluetooth в потребительских устройствах для массового рынка началось в первой половине минувшего десятилетия. В настоящее время встроенными адаптерами Bluetooth оснащаются многие модели портативных ПК и мобильных устройств. Кроме того, в продаже представлен широкий ассортимент периферийных устройств (беспроводных гарнитур, манипуляторов, клавиатур, акустических систем и т.д.), оборудованных этим интерфейсом.

Основной функцией Bluetooth является создание так называемых персональных сетей (Private Area Networks, PAN), которые обеспечивают возможность обмена данными между расположенными поблизости (внутри одного дома, помещения, транспортного средства и т.д.) настольными и портативными ПК, периферийными и мобильными устройствами и пр.

Главными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет встраивать его даже в малогабаритные устройства с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования освобождены от выплаты лицензионных отчислений за установку в своих изделиях приемопередатчиков Bluetooth.

Далее, сообщения 2 и 3 подвергаются XOR с только что полученным Kinit. Следовательно, следующим шагом мы получим LK_RAND(A) и LK_RAND(B) в чистом виде. Теперь мы можем высчитать предполагаемое значение Kab, для чего проделываем следующую операцию:

Что такое связь Bluetooth

В самом начале следует объяснить, что такое Bluetooth. Это стандарт беспроводной связи между устройствами малого радиуса действия, который для передачи данных использует радиосвязь. С помощью Bluetooth мы можем передавать файлы, документы, видео и музыку. Из-за особенности подключения Bluetooth – низкая пропускная способность и значительной энергоэффективности Bluetooth используется, в основном, для связи между аксессуарами и передачи звука.

Статья по теме: 21.04.2022 Куда уехать из России. Куда можно сейчас улететь из москвы

Bluetooth является открытым стандартом, который был описан в спецификации IEEE 802.15.1. Она включает в себя три основных класса мощности с пределами дальности действия 1 метр, 10 метров и 100 метров.

Разработка стандарта Bluetooth была инициирована компанией Ericsson, которая вместе с IBM, Intel, Nokia и Toshiba создали в 1994 году группу SIG (Special Interest Group), целью которой была разработка универсального стандарта беспроводной связи малого радиуса действия. Идея избавиться от проводов быстро эволюционировала к сети LAN и превратилась в известную нам сегодня сеть WLAN (Wi-Fi).

Первая версия стандарта Bluetooth 1.0 была представлена в 1999 году. Описание решения занимало до 1500 страниц.

В настоящее время стандарт – это Bluetooth 5.0 (+ новый Bluetooth 5.1), а также популярный старый стандарт Bluetooth 4.2.

В самых простых случаях Bluetooth соединяет два устройства, например, смартфон с гарнитурой в легковом автомобиле. Подключение создается с помощью PAN (Personal Area Network), в котором есть одно соединение типа «точка-точка». Любое устройство, имеющее Bluetooth, имеет уникальный AMA (Active Member Address), т.е. идентификатор, который позволяет легко узнавать устройство. Производители могут также называть свои устройства понятными именами, что облегчает поиск выбранного оборудования в списке Bluetooth-устройств поблизости. Пользователь часто может изменить это название на другое.

Bluetooth также позволяет подключать большее количество устройств (до 8) в одной сети. В этом случае используется подключение типа «точка-много точек», когда одно устройство выполняет роль сервера, а остальные роль узлов.

Кроме того, устройства Bluetooth имеют функции standby (режим ожидания), благодаря которой пользователю не нужно каждый раз подключать между собой устройства. Например, мышь, связанная с устройством, будет автоматически подключаться после перезагрузки. Комплект громкой связи в информационно-развлекательной системе автомобиля при каждом запуске двигателя будет пытаться подключиться к последнему сопряженному смартфону.

Теоретическая спецификация Bluetooth предусматривает возможность использования до 256 устройств в режиме ожидания. Это возможно благодаря адресации PMA (Passive Member Adres), которая имеет разрядность 8 бит (2 8 = 256 устройств).

Классы и диапазоны Bluetooth

В сети можно найти информацию о трёх классах Bluetooth. Их основной задачей является определение максимальной дальности передачи и мощности беспроводного соединения.

1 класс позволяет осуществлять беспроводное подключение мощностью 100 милливатт (мвт). Это означает максимальный охват до 100 метров (при отсутствии препятствий, таких как стены, между подключенными устройствами). Это класс с большой дальностью и мощностью. Такого рода модули Bluetooth используются в компьютерах и системах громкой связи в автомобилях.
Класс 2 имеет максимальную мощность передачи на уровне 10 милливатт (мвт). Ограничение мощности в 10 раз приводит к снижению максимального расстояния передачи данных до 50 метров (при отсутствии препятствий, таких как стены, между подключенными устройствами). Такого типа адаптеры используюстя в модулях Bluetooth на USB.
Класс 3 используется для передачи данных с минимальной силой, которую установили на 1 miliwat (мвт). Bluetooth Класса 3 позволяет передавать данные на расстояние 10 метров. Решение такого рода мы находим во всех мобильных устройствах.

Статья по теме: 8 различных типов телескопов. Во что смотрят на звезды.

Самые популярные версии Bluetooth

В настоящее время на рынке тяжело найти устройства с Bluetooth 1-2.1. Доступные на рынке устройства используют одну из следующих версий Bluetooth:

Bluetooth 3 – в случае Bluetooth 3.0, мы точно имеем дело с версией 3.0 HS Bluetooth. Аббревиатура HS расшифровывается как High Speed, что означает повышенную скорость передачи данных. Это решение позволяет отправить данные со скоростью 24 Мбит/сек. Новая версия Bluetooth 3.1 ТН увеличила эту скорость до 40 Мбит/сек.
Bluetooth 4 – первая версия Bluetooth 4.0 имела дополнение LE в названии. Этот ярлык означает Low Energy. При разработке этого стандарта создатели особое внимание уделили снижению потребления энергии и увеличению радиуса действия до 100 метров – всё это обошлось за счёт пропускной способности, которая упала до 1 Мб/сек. Передача в режиме экономии энергии ещё медленнее и имеет радиус действия до 10 метров.
Bluetooth 4.1 является модификацией Bluetooth 4.0 и создан для устройств IoT (Интернет Вещей). Позволяет прямое подключение этих устройств к интернету с помощью Bluetooth.
Bluetooth 4.2 предлагает ещё большую энергоэффективность при одновременном повышении безопасности и обеспечении быстрой транспортировки данных. Кроме того, исправлен процесс сопряжения.
Bluetooth 5.0 фокусируется на сочетании возможностей Bluetooth 4.2, а также Bluetooth 3.0. В режиме BLE пропускная способность увеличивается до 2 Мбит/сек. Благодаря этому решению можно быстрее обновить фитнес-браслет и смарт-часы без Wi-Fi.

Если производитель решит ограничить передачу скоростью 125 КБ/сек, то возможно увеличение дальности до 200 метров (на открытых пространствах). Они также могут повысить скорость за счет энергоэффективности или сделать медленнее, но повысить энергоэффективность передачи данных.

Описанный подход называется Forward Error Correction (FEC) и позволяет обнаруживать и исправлять ошибки на приемной стороне, а не запрашивать повторную передачу пакетов, как это было в Bluetooth 4.0.

Аудио/видео профиль дистанционного управления (AVRCP)

Этот профиль отвечает за функциональность удаленного управления устройствами Bluetooth. Вы найдете этот профиль на таких устройствах, как телевизоры, наушники, интеллектуальные колонки, звуковые панели, смартфоны и другое стереооборудование. ACRCP предоставляет интерфейс, который позволяет вашему устройству Bluetooth ставить на паузу музыку, увеличивать и уменьшать громкость, переходить к следующему и предыдущему файлу в вашем списке воспроизведения и т. д.

Статья по теме: Каннский фестиваль. Каннский кинофестиваль где проходит?

AVRCP играет жизненно важную роль в управляющем устройстве (например, смартфоне) и целевом устройстве (гарнитуре Bluetooth, динамике и т. д.).

Когда вы нажимаете кнопку (воспроизведение, паузы, затем и т. д.) На управляющем устройстве, команда обнаруживается контроллером с помощью AVRCP. Профиль впоследствии преобразует команду в A/V-сигнал управления, который он передает целевому устройству.

Профиль передачи файлов (FTP)

Как видно из названия, этот профиль отвечает за беспроводную передачу файлов и папок между устройствами (телефонами, ноутбуками и т. д.) С помощью Bluetooth. Эти профили играют две роли: инициируют передачу или извлечение файлов как на стороне клиента (читает: отправитель), так и на стороне сервера (читает: получатель).

Как указано в названии, профиль Hands-Free (HFP) отвечает за успешное выполнение беспроводных телефонных звонков с устройства Bluetooth. Вы найдете этот профиль в мобильных телефонах, автомобильной информационно-развлекательной системе, наушниках и т. д.

HFP использует кодек Continuious Variable Slope Delta (CVSD) (кодирование используется для сжатия данных аудиосигналов) для передачи голоса и для определения некоторых параметров управления голосом (например, громкости). Если вы собираетесь использовать громкую связь во время вождения или в любом другом месте, ваше устройство должно иметь этот профиль.

На компьютерах Mac, перейдите в Finder → Об этом Mac → Отчет о системе → Bluetooth. Параметр Bluetooth Core Spec показывает, какую версию Bluetooth имеет компьютер.

Расширенный профиль распространения аудио (A2DP)

Коротко известный как A2DP, этот профиль отвечает за передачу высококачественного стереозвука от источника (SRC) к приемнику (SNK). Источником (SRC) является в основном устройство, производящее цифровой звук, а приемник (SNK) является приемным устройством в пикосети — сети устройств, подключенных с использованием технологии Bluetooth.

Если вы используете наушники Bluetooth, наушники, автомобильную стереосистему, ваше устройство использует этот профиль для обеспечения передачи высококачественного звука.