Forum - كيف تعمل تقنية البلوثوث؟

كيف تعمل تقنية البلوثوث؟

كيف تعمل تقنية البلوثوث؟

 

عند استخدام أجهزة الكمبيوتر وأنظمة الترفيه أو أجهزة الهاتف، فان هذه الانظمة المختلفة ، فان هذه الأجهزة تتصل مع بعضها البعض باستخدام مجموعة متنوعة من الكابلات والأسلاك وإشارات الراديو والأشعة تحت الحمراء ضوء ، والمقابس والبروتوكولات .

 

هناك الكثير من الطرق المختلفة التي يمكن  للأجهزة الإلكترونية  ان تتصل مع بعضها البعض. على سبيل المثال:

  • الكابلات .
  • الاسلاك الكهربائية.
  • كابلات الايثرنث (Ethernet cables).
  • الواي فاي (WiFi).
  • الاشعة التحت الحمراء .

ان طرق الاتصال بين الاجهزة الالكترونية اصبحت في تطور مستمر كل يوم ،في هذه المقالة، سوف نتطرق  إلى وسيلة من وسائل الاتصال بين الاجهزة ، تدعى بالبلوتوث “Bluetooth” ، والتي تلعب دورا كبيرا في تبسيط هذه العملية.عملية الاتصال  عبر البلوتوث  عملية  لاسلكية، و تتم بطريقة آلية ،ولها عدد من المزايا المثيرة للاهتمام التي سهلت حياتنا اليومية.

  • المعضلة :

كما يحدث في الحياة اليومية ، عندما  يحتاج أي جهازين  الى التحدث مع بعضهما البعض ( تعبير مجازي)،يجب عليهما الاتفاق على عدد من النقاط قبل أن تبدأ المحادثة. النقطة الأولى من الاتفاق هي مادية بحتة:  هل ستتم المحادثة عير الاسلاك او عن طريق الاشارات اللاسلكية ؟ اذا كانت ستت عبر الاكابلات ،كم سلكا ستحتاج هذه المحادثة : واحد ، اثنان ، 25 ……؟  عندما يتم تحديد طريقة الاتصال بينهما ، تطفو العديد من الاسئلة الاخرى على السطح :

  • ماهي كمية البيانات المرسلة في ان واحد ؟ على سبيل المثال، المنافذ التسلسلية ترسل 1 بت في وقت واحد، في حين المنافذ المتوازية ترسل عدة بيتات في آن واحد.
  • تحتاج انظمة الاجهزة الالكترونية الى طريقة  لتفهم بعضها البعض وللتاكد من ان البيانات المرسلة هي نفسها البيانات النستقبلة . وهذا ما يسمى بالبروتوكول.

تطرح تقنية البلوتوت حلا لهذه المشكلة.

  • كيف تعمل تقنية البلوثوت؟

ان تقنية البلوتوت هي عبراة عن شبكة تعمل على مستوويين :

  1. على المستوى الفيزيائي المادي : تستحدم تقنية البلوثوث ترددات امواج الراديو .
  2. على مستوى البروتوكول : يجب على طرفي الاتصال (الجهاز المرسل والجهاز المرسل اليه ) ان يتاكدا ان البيانات المرسلة هي نفسها البيانات المستقبلة .

الافضلية الكبيرة التي تتمتع بها هذه التقنية هي انها  لاسلكية، وغير مكلفة، و تتم بطريقة آلية. هناك طرق اخرى لتستخدم لتفادي  الكابلات بما في ذلك طرق الاتصال بالاشعة التحت الحمراء ، الاشعة التحت الحمراء هي الامواج الضوئية ذو ترددات صغيرة لايمكن لعين الانسان رؤيتها او تلقيها ، وتستخدم في معظم اجهزة التحكم عن بعد لاجهزة التلفاز، طرق الاتصال بالاشعة التحت الحمراء حافظت على مكانتها بسبب فاعليتها الكبيرة و عدم تكلفتها  الا انها لا تخلو من العيوب  ( عد الى موضوع اجهزة التحكم عن بعد ).

تمكنت تقنية البلوتوت من تجاوز هذه المعوقات ، في نظام البلوثوث القديم (Bluetooth 1.0) تبلغ السرعة القصوى للنقل ب 1 ميغابايت في الثانية ، اما الاصدار (Bluetooth 2.0) فتبلغ سرعته الى 3 ميغابايت .

 

تنقل البيانات في تقنية البلوتوث عبر امواج الراديو بتردد  2.45 gigahertz  ( بين 2.402 GHz و 2.480 GHz ) للدقة فقط ، و يتم تحديد هذا النطاق الترددي من طرف  الاتفاق الدولي لاستخدام الأجهزة الصناعية والعلمية والطبية (ISM).

يستخدم عدد كبير من الاجهزة نفس نطاق الترددات المحدد من طرف ISM مثل : أجهزة مراقبة الطفل، فاتحات ابواب المراب، والجيل الجديد من الهواتف اللاسلكية . ان  التأكد من أن البلوثوث و هذه الأجهزة  لا تتداخل مع بعضها البعض ياخد اهتماما كبيرا اثناء عملية التصميم.

من الطرق المستعملة   لتجنب التداخل مع الأنظمة الأخرى هي عن طريق ارسال اشارات ضعيفة جدا  (1 ميلي واط مثل) ، في حين ان اقوى شرائح الهاتف النقال بامكانها ارسال اشارات بقوة 3 ميلي واط .

ان ارسال الاشارات الضعيفة يحد من نطاق البلوثوث الى حوالي 10 امتار فقط (32 قدم)  ما يمنع التداخل بين جهاز حاسوبك وهاتفك النقال و جهاز التلفاز ، كما طريقة الارسال هذه لا تتطلب “خط البصر” (هذا يعني ان اشارات البلوثوث تستطيع المرور عبر الجدران ولا تحتاج لتوجه على نحو مستقيم باتجاه الجهاز المستقبل ) وهذا ما يمكنك من التحكم في اجهزة مختلفة و في اماكن مختلفة .

يمكن للبلوتوث ان يتحكم في  ثمانية أجهزة في وقت واحد في قطر 10 امتار ( ربما تظن ان اشارت اي جهاز بامكانها التداخل مع اشارات جهاز اخر ولكن ذلك نادرا ما يحدث ) ، يستخدم البلوثوث تقنية تدعى “spread-spectrum frequency hopping“  ما يجعل التداخل بين الاشارات غير وارد الحدوث .

عندما يلتقي نطاقي بلوثوث لجهازين مختلفين ، يحدث ما يشبه المحادثة الالكترونية بين الجهازين لتحديد ما اذا كانت هناك اي بيانات لنقلها او ان احد الجهازين بحاجة الى التحكم بالجهاز الثاني . لايحتاج مستعمل الجهاز الى ضغط اي زر فهذه العملية تتم بطريقة الية . عندما تتم هذه العملية بين الجهازين ، يشكلان شبكة ثنائية . يشكل البلوثوث شبكة شخصية (personal-area network (PAN)، حالما يتم تشكيل هذه الشبكة ، يقوم الجهازان بتغيير الترددات بشكل منسجم بينهما حتى يظلان متصلين وفي نفس الوقت يتجنبان التداخل بينهما وبين الاجهزة الاخرى الموجودة ضمن نطاق 10 امتار .