บลูทู ธ ทำงานอย่างไร

ในขณะที่โลกของเราเชื่อมต่อกันมากขึ้นเรื่อย ๆ เราจึงนำเทคโนโลยีมากมายมาใช้เพื่อช่วยให้เราสามารถติดต่อกับเพื่อนและครอบครัวได้ หนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือเทคโนโลยีบลูทู ธ ซึ่งสามารถพบได้ในอุปกรณ์จำนวนมากที่เราใช้ทุกวันเทคโนโลยีไร้สายเชื่อมต่อเมาส์และคีย์บอร์ดกับคอมพิวเตอร์ของเรา มันเชื่อมต่อโทรศัพท์ของเรากับรถของเราเพื่อติดตามพอดคาสต์ล่าสุดในระหว่างการเดินทางตอนเช้าของเราและเชื่อมต่อสมาร์ทวอทช์และตัวติดตามกิจกรรมของเรากับสมาร์ทโฟนของเรา

เมื่ออุปกรณ์ทั้งสองจำเป็นต้องสื่อสารกันพวกเขาจะต้องตกลงกันในประเด็นต่างๆก่อนที่จะเริ่มการสนทนาได้ จุดแรกของข้อตกลงคือทางกายภาพ: พวกเขาจะพูดคุยผ่านสายไฟหรือสัญญาณไร้สาย? ถ้าพวกเขาใช้สายไฟต้องใช้กี่สาย - หนึ่งสองแปดหรือ 25? เมื่อตัดสินใจคุณสมบัติทางกายภาพแล้วจะมีคำถามอีกหลายข้อ:

ไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อทางกายภาพ Bluetooth Special Interest Group (SIG) จึงสร้างมาตรฐานเทคโนโลยีไร้สายสำหรับผู้ผลิตฮาร์ดแวร์เพื่อใช้เมื่อพวกเขาสร้างอุปกรณ์ใหม่ เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายก็มีเช่นกัน ในขณะที่เขียนนี้มีมาตรฐานเทคโนโลยีบลูทู ธ สองมาตรฐานที่นักพัฒนาใช้เพื่อให้คุณเชื่อมต่ออยู่เสมอ แม้ว่าจะคล้ายกัน แต่ก็มีความแตกต่างเล็กน้อยที่ทำให้มีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีบลูทู ธ สองประเภทด้านล่าง

1. การเชื่อมต่อ Bluetooth
2. เทคโนโลยีบลูทู ธ ทำงานอย่างไร
3. ช่วงบลูทู ธ
4. ความปลอดภัยของบลูทู ธ

Wireless communication is now a common phenomenon. Many of us have WiFi internet connections in our offices and homes. But Bluetooth devices communicate directly with each other, rather than sending traffic through an in-between device such as a wireless router. This makes life very convenient and keeps power use extremely low, improving battery life.

Bluetooth devices communicate using low-power radio waves on a frequency band between 2.400 GHz and 2.483.5 GHz [source: Bluetooth Special Interest Group (SIG)]. This is one of a handful of bands that is set aside by international agreement for the use of industrial, scientific and medical devices (ISM).

อุปกรณ์หลายอย่างที่คุณมีอยู่แล้วอาจจะใช้ใช้ประโยชน์จากวงวิทยุความถี่เดียวกันนี้รวมทั้งตรวจสอบทารก , openers โรงรถประตูและรุ่นใหม่ล่าสุดของโทรศัพท์ไร้สายการตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์บลูทู ธ และเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายอื่น ๆ ไม่รบกวนกันและกันเป็นสิ่งสำคัญ

เทคโนโลยีบลูทู ธ ในปี 2020 มี 2 ประเภท ได้แก่ Bluetooth Low Energy (LE) และ Bluetooth Classic (รู้จักกันอย่างเป็นทางการในชื่อ Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate หรือ BR / EDR) [ที่มา: Bluetooth SIG ] ทั้งสองทำงานโดยใช้ย่านความถี่เดียวกัน แต่ Bluetooth LE เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากกว่า ต้องใช้พลังงานน้อยกว่ามากในการทำงานและยังสามารถใช้สำหรับการออกอากาศหรือเครือข่ายตาข่ายได้นอกจากนี้เพื่อให้สามารถสื่อสารผ่านการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องได้อีกด้วย

เทคโนโลยีบลูทู ธ แบบคลาสสิกสามารถให้อัตราข้อมูลที่สูงกว่า Bluetooth LE เล็กน้อย (3 Mbs เมื่อเทียบกับ 1Mbs หรือ 2 Mbs) แต่สามารถใช้สำหรับการสื่อสารโดยตรงระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องโดยใช้การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด เทคโนโลยีบลูทู ธ แต่ละประเภทมีจุดแข็งเฉพาะและผู้ผลิตเลือกใช้เวอร์ชันที่ตรงกับความต้องการของผลิตภัณฑ์มากที่สุด

ทำไมจึงเรียกว่าบลูทู ธ ?

Harald Bluetooth เป็นกษัตริย์ของเดนมาร์กในช่วงปลายทศวรรษที่ 900 เขาสามารถรวมเดนมาร์กและส่วนหนึ่งของนอร์เวย์ให้เป็นอาณาจักรเดียวจากนั้นจึงแนะนำศาสนาคริสต์เข้ามาในเดนมาร์ก เขาทิ้งอนุสาวรีย์ขนาดใหญ่คือหินรูน Jelling ไว้ในความทรงจำของพ่อแม่ของเขา เขาถูกสังหารในปี 986 ระหว่างการต่อสู้กับลูกชายของเขา Svend Forkbeard การเลือกชื่อมาตรฐานนี้บ่งบอกว่า บริษัท ต่างๆจากภูมิภาคนอร์ดิก (ประเทศต่างๆเช่นเดนมาร์กสวีเดนนอร์เวย์และฟินแลนด์) มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมการสื่อสารเพียงใดแม้ว่าจะพูดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเทคโนโลยีก็ตาม

ต้องจับคู่อุปกรณ์บลูทู ธ BR / EDR เสมอและขั้นตอนนี้ส่งผลให้อุปกรณ์ทั้งสองเชื่อถืออีกเครื่องหนึ่งและสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างปลอดภัยโดยใช้การเข้ารหัส

เมื่ออุปกรณ์บลูทู ธ BR / EDR อยู่ในระยะของกันและกันการสนทนาทางอิเล็กทรอนิกส์จะเกิดขึ้นเพื่อตัดสินว่าพวกเขาไว้วางใจซึ่งกันและกันหรือไม่และมีข้อมูลที่จะแบ่งปัน โดยปกติผู้ใช้ไม่ต้องกดปุ่มหรือออกคำสั่งการสนทนาทางอิเล็กทรอนิกส์จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อการสนทนาเกิดขึ้นอุปกรณ์ต่างๆไม่ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์หรือสเตอริโอจะรวมกันเป็นเครือข่าย

Bluetooth LE ทำงานแตกต่างกัน อาจมีการจับคู่อุปกรณ์เพื่อสร้างความสัมพันธ์ที่เชื่อถือได้ระหว่างกัน แต่ผลิตภัณฑ์บางประเภทไม่ต้องการสิ่งนี้ อุปกรณ์บลูทู ธ LE ที่ต้องการค้นพบเผยแพร่ข้อความพิเศษ (เรียกว่าแพ็กเก็ต) ในกระบวนการที่เรียกว่าการโฆษณา แพ็กเก็ตโฆษณามีข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับอุปกรณ์โฆษณา อุปกรณ์อื่นที่เหมาะสมจะค้นหาอุปกรณ์โฆษณาโดยการสแกน (ฟัง) สำหรับแพ็คเก็ตโฆษณาและเลือกอุปกรณ์ที่มาจากอุปกรณ์ที่เหมาะสม โดยปกติแล้วการสแกนจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อผู้ใช้เรียกใช้โดยการพูดโดยกดปุ่มในแอปพลิเคชันสมาร์ทโฟน โดยปกติแล้วผู้ใช้จะได้รับรายละเอียดของอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่ค้นพบจากนั้นเลือกอุปกรณ์ที่จะเชื่อมต่อ

อุปกรณ์ต่อพ่วงบลูทู ธ (เช่นตัวติดตามกิจกรรมและสมาร์ทวอทช์) ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ส่วนกลางเดียวกัน (เช่นสมาร์ทโฟน) ในรูปแบบเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล (PAN) หรือปิคอนเน็ตที่อาจเต็มทั้งอาคารหรืออาจรวมระยะทางไม่เกินกว่านั้นระหว่างสมาร์ทโฟนในกระเป๋าเสื้อของคุณกับนาฬิกาบนข้อมือของคุณ เมื่อมีการสร้าง piconet แล้วสมาชิกจะกระโดดคลื่นความถี่วิทยุโดยพร้อมเพรียงกันเพื่อให้พวกเขาติดต่อกันและหลีกเลี่ยงการรบกวนปิคอนเซ็ตบลูทู ธ อื่น ๆ ที่อาจทำงานในห้องเดียวกันหรืออุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีไร้สายอื่น ๆ เช่น WiFi เทคโนโลยีบลูทู ธ ยังเรียนรู้ว่าช่องสัญญาณวิทยุใดทำงานได้ดีและช่องสัญญาณใดที่มีสัญญาณรบกวนเพื่อให้สามารถหลีกเลี่ยงช่องสัญญาณที่ไม่ดีได้แบบไดนามิกและใช้ช่องสัญญาณที่ปราศจากสัญญาณรบกวน กระบวนการนี้เรียกว่าการกระโดดความถี่แบบปรับได้ช่วยให้อุปกรณ์บลูทู ธ ทำงานได้ดีแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุปกรณ์ไร้สายจำนวนมากทำงานอยู่

แม้ว่าหลายคนจะคิดว่าบลูทู ธ เป็นเทคโนโลยีระยะสั้นเป็นหลัก แต่ก็ยังสามารถใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ห่างกันมากกว่าหนึ่งกิโลเมตร (3,280 ฟุต) [ที่มา: Bluetooth SIG ] ในความเป็นจริงผลิตภัณฑ์หลายประเภทเช่นหูฟังไร้สายต้องการให้ช่วงการสื่อสารของอุปกรณ์สั้นมาก แต่เนื่องจากเทคโนโลยีบลูทู ธ มีความยืดหยุ่นมากและสามารถกำหนดค่าตามความต้องการของแอปพลิเคชันได้ผู้ผลิตจึงสามารถปรับการตั้งค่าบลูทู ธ บนอุปกรณ์ของตนเพื่อให้ได้ช่วงที่ต้องการในขณะเดียวกันก็ยืดอายุแบตเตอรี่ให้สูงสุดและได้คุณภาพสัญญาณที่ดีที่สุด

ปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อช่วงของอุปกรณ์บลูทู ธ :

One of the most recent Bluetooth technology updates introduced a technique called forward error correction (FEC) to improve receiver sensitivity. FEC corrects data errors that are detected at the receiving end and improves a device's effective range by four or more times without having to use more transmission power. This means a device can successfully receive data when it is at a much longer range from the transmitter, where the signal will be much weaker [source: Bluetooth SIG].

Bluetooth technology includes a number of security measures that can satisfy even the most stringent security requirements such as those included in the Federal Information Processing Standards (FIPS).

When setting up a new device, users typically go through a process called pairing. Pairing equips each device with special security keys and causes them to trust each other. A device that requires pairing will not connect to another device which it has not been paired with.

Those security keys allow Bluetooth technology to protect data and users in a number of ways. For example, data exchanged between devices can be encrypted so that it cannot be read by other devices. It can also allow the address which acts as the identity of a device and which is included in wireless data exchanges to be disguised and changed every few minutes. This protects users from the risk of being tracked using data transmitted by their personal electronic devices.

หากคุณเป็นเจ้าของอุปกรณ์ที่เปิดใช้งานบลูทู ธ คุณจะต้องประสบกับสิ่งนี้ด้วยตัวคุณเอง ตัวอย่างเช่นหากคุณซื้อเมาส์ไร้สายในครั้งแรกที่คุณเปิดเครื่องคุณจะจับคู่กับอุปกรณ์ที่คุณวางแผนจะใช้ด้วย คุณอาจเปิดเมาส์จากนั้นไปที่การตั้งค่าบลูทู ธ บนคอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อจับคู่อุปกรณ์เมื่อคุณเห็นชื่อในรายการอุปกรณ์เสริมบลูทู ธ คอมพิวเตอร์สามารถรองรับการเชื่อมต่อบลูทู ธ จำนวนมากพร้อมกันได้โดยการออกแบบ คุณอาจต้องการใช้เมาส์คีย์บอร์ดและหูฟังไร้สาย

อย่างไรก็ตามผู้ผลิตอุปกรณ์เสริมเหล่านั้นจะ จำกัด การเชื่อมต่อทีละรายการ คุณต้องการให้แป้นพิมพ์ของคุณพิมพ์เฉพาะบนคอมพิวเตอร์ของคุณหรือหูฟังของคุณเพื่อฟังโทรศัพท์ของคุณโดยเฉพาะ บางเครื่องอนุญาตให้ผู้ใช้จับคู่อุปกรณ์กับคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตหรือโทรศัพท์หลายเครื่อง แต่อาจได้รับอนุญาตให้เชื่อมต่อทีละเครื่องเท่านั้น ทุกอย่างขึ้นอยู่กับสิ่งที่ผู้ผลิตตัดสินใจว่าเหมาะสมกับผลิตภัณฑ์ของตน

อุปกรณ์บางอย่างต้องใช้รหัสเพื่อความปลอดภัยขณะจับคู่กับอุปกรณ์อื่น นี่คือตัวอย่างของการพิสูจน์ตัวตนและช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ที่คุณกำลังตั้งค่าความสัมพันธ์ที่เชื่อถือได้นั้นเป็นอุปกรณ์ที่คุณคิดว่าเป็นมากกว่าอุปกรณ์อื่นในสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่นรถยนต์หลายคันให้คุณรับสายโดยไม่ต้องละมือจากพวงมาลัย ในครั้งแรกที่คุณต้องการใช้สิ่งอำนวยความสะดวกนี้คุณจะต้องจับคู่โทรศัพท์ของคุณกับระบบเสียงของรถโดยใช้จอแสดงผลความบันเทิงของรถและสมาร์ทโฟนของคุณเข้าด้วยกัน รถจะให้หมายเลขสำหรับพิมพ์โทรศัพท์ของคุณจะแจ้งให้คุณทราบว่ามีอุปกรณ์ที่ต้องการจับคู่โดยใช้รหัสตัวเลข คุณป้อนรหัสปิดการแสดงความบันเทิงเพื่อยืนยันว่าเป็นการจับคู่ที่ได้รับอนุญาต หลังจากนั้นคุณสามารถใช้ระบบโทรศัพท์แฮนด์ฟรีได้โดยไม่จำเป็นต้องจับคู่อีกเลย

The user also has control over a device's visibility to other Bluetooth devices. On a computer or smartphone, for example, you can also simply switch the device's Bluetooth mode to "nondiscoverable" or simply disable Bluetooth until you need it again.

Originally Published: Nov 11, 2019

What is difference between WiFi and Bluetooth?

What is a Bluetooth driver?

What devices use Bluetooth?

Who regulates Bluetooth technology?

What is the latest Bluetooth version?

How do you add Bluetooth to a PC?

Related Articles

More Great Links

Sources