بلوتوث هي تقنية راديو تحتوي على العديد من إصدارات البلوتوث, يسمح للأجهزة بالاتصال بسهولة عبر مسافات قصيرة تقل عن 10 متر. يمكنه تبادل البيانات لاسلكيًا بين أجهزة متعددة مثل الهواتف المحمولة, أجهزة الكمبيوتر المحمولة, سماعات لاسلكية, أجهزة المساعد الرقمي الشخصي, والأجهزة الطرفية المتحالفة معها.
مقدمة لإصدار البلوتوث 1.0(بلوتوث 1.0)
بلوتوث 1: استكشاف مبكر للاتصالات قصيرة المدى
البلوتوث 1.0 تم تقديم الإصدار إلى السوق في 1999. شهدت الإصدارات الأولية من Bluetooth 1.0A و1.0B تحديات متعددة. وأشار العديد من البائعين إلى أن إصدارات البلوتوث هذه غير متوافقة مع منتجاتهم. ترسل هذه الإصدارات عنوان BD_ADDR الخاص بجهاز Bluetooth بعد توصيل أجهزة المصافحة. لقد تسبب في تسرب البيانات وإبعاد بعض المستخدمين لأنه كان مجهولاً على مستوى البروتوكول.
مقدمة لإصدار البلوتوث 1.1(بلوتوث 1.1)
معدل الإرسال في البلوتوث 1.1 الإصدار حوالي 748 ~ 810KPBS8. تتأثر جودة الاتصال الخاصة به بسرعة بدخول منتجات ذات تردد مماثل نظرًا لأنه تصميم مبكر.
نسخة بلوتوث 1.1 تم تسجيله رسميًا في IEEE 802.15.1 معيار, الذي يحدد مواصفات التحكم في الوصول إلى الوسائط (ماك) والطبقة المادية (فاي) للاتصال اللاسلكي بين الأجهزة. معدل النقل الخاص به هو 0.7 ميجابت في الثانية.
مقدمة لإصدار البلوتوث 1.2(بلوتوث 1.2)
معدل الإرسال في البلوتوث 1.2 الإصدار بين 748~ و810KPBS, على الرغم من أنه يحتوي على وظيفة قفز إضافية للتردد المضاد للتداخل.
إصدار البلوتوث هذا متوافق مع إصدار البلوتوث 1.1. يحتوي على طريقة محسنة لإخفاء الهوية تعالج مشكلات الأمان التي كشفها الإصدار 1.0. علاوة على ذلك, يحتوي على وظيفة BD_ADDR المضافة التي تحمي المستخدمين من هجمات التعرف على الهوية وتتبعها.
فضلاً عن ذلك, تمت إضافة أربع ميزات جديدة إلى البلوتوث 1.2 إصدار: ·يشملوا;
- قفز التردد التكيفي (AFH) التكنولوجيا - تقلل من التطفل بين منتجات Bluetooth وأجهزة الاتصال اللاسلكية الأخرى.
- ال (وصلات موجهة للاتصال المتزامن الموسعة (Esco – يوفر نقل صوت QoS لتلبية احتياجات المنتجات الصوتية والصوت عالي الترتيب من خلال توسيع تقنية القناة الموجهة للاتصال المتزامن
- وظيفة الاتصال المحسنة – تجعل عملية الاتصال أسرع وأكثر استقرارًا عن طريق تقصير وقت إعادة البحث وإعادة الاتصال.
- ويدعم متطلبات ستيريو لنقل الصوت, على الرغم من أنه يعمل فقط في الوضع البسيط.
مقدمة لإصدار بلوتوث 2(بلوتوث 2)
يبلغ معدل الإرسال في إصدار البلوتوث هذا حوالي 1.8 ميجابت في الثانية إلى 2.1 ميجابت في الثانية. يعمل بفعالية في الوضع المزدوج. أيضًا, فهو ينقل في الوقت نفسه صورًا/ملفات عالية الجودة واتصالات صوتية. يدعم خاصية الستيريو عند تقليل استهلاك الطاقة.
بلوتوث 2: عصر EDR لمعدل نقل الطاقة
بلوتوث 2.0 هي نسخة محسنة من الإصدار 1.2. معدل نقله حوالي 3 ميجابت في الثانية, بنيت مع معدل البيانات المحسن (إدر) التكنولوجيا التي تعمل على تحسين القدرة على تعدد المهام. هنا, يمكن تشغيل العديد من أجهزة البلوتوث في وقت واحد.
علاوة على ذلك, يتم دعم الوضع المزدوج في هذا البلوتوث 2.0 إصدار. لذلك, يمكنه إجراء اتصال صوتي في نفس الوقت أثناء نقل المستندات أو الصور عالية الجودة. كليا, تعمل تقنية EDR على تقليل استهلاك الطاقة عن طريق تقليل دورات مسؤولية العمل. بجانب, البلوتوث 2.0 يحتوي الإصدار على نطاق ترددي محسّن يزيد بشكل فعال عدد الأجهزة المتصلة.
على الجانب الآخر, البلوتوث 2.1 تم تطوير الإصدار في 2007. تتم إضافته مع وظيفة توفير الطاقة لتصنيف Sniff Sub. تعمل الوظيفة أيضًا على إطالة الفاصل الزمني لإرسال الإشارات التي تسمح لبعضها البعض بالتجول 0.5 ثواني من 0.1 ثانية في الإصدار السابق, مما يقلل بشكل كبير من عبء عمل شريحة البلوتوث.
بالإضافة إلى, إصدار 2.1 تتم إضافته مع وظيفة الاقتران البسيطة والآمنة SSP لتعزيز تجربة الاقتران في أجهزة البلوتوث. كما أنه يحسن استخدام وكثافة الأمن. كما أنه يدعم التواصل قريب المدى (نفك) تكنولوجيا. ينقل كلمة مرور الاقتران عبر NFC دون إدخال يدوي, بشرط أن يتم تثبيت جهازي Bluetooth قريبين مع شرائح NFC.
مقدمة لإصدار بلوتوث 3(بلوتوث 3)
ال 3 الإصدار هو الجيل الثالث من تقنية البلوتوث. يتميز بمعدل نقل عالي السرعة يصل إلى 24 ميجابت في الثانية
البلوتوث 3.0 تم تطوير الإصدار في 2009 مع ميزة إضافية للتكنولوجيا الاختيارية عالية السرعة. فإنه يصل بسرعة مسجل فيديو إلى HD TV, الكمبيوتر إلى PMP, UMPC للطابعة بين نقل البيانات.
البديل العام MAC/PHY (أمبير) هو في قلب البلوتوث 3.0. إنها تقنية RF بديلة جديدة تمكن مجموعة بروتوكولات Bluetooth من تحديد التردد اللاسلكي المناسب لأي مهمة بقوة.
بلوتوث 3.0 تم تصميم الإصدار باستخدام تقنية التحكم في الطاقة المحسنة EPC, معزز ب 802.11. تعمل هذه الميزة على تقليل استهلاك الطاقة الخامل بشكل كبير.
بالإضافة إلى, تضيف الميزة الجديدة أيضًا تقنية المعلومات غير المتصلة للبث أحادي الاتجاه UCD لتعزيز قدرات المطابقة لأجهزة Bluetooth.
مقدمة لإصدار البلوتوث 4.0(بلوتوث 4.0)
إنه الجيل الرابع من تقنية البلوتوث. ال تحالف تكنولوجيا البلوتوث أطلقت مواصفاتها في يوليو 7, 2010. يستهلك هذا الإصدار طاقة منخفضة حيث أنه مضاف إليه خاصية توفير الطاقة. بلوتوث 4.0 هي أول مواصفات Bluetooth لبروتوكول شامل يدمج المواصفات الثلاثة. لقد قدمت تقنية Bluetooth التقليدية وعالية السرعة. تركز تقنية Bluetooth عالية السرعة بشكل أساسي على نقل البيانات وتبادلها, بينما تؤكد تقنية Bluetooth التقليدية على اتصال الجهاز واتصال البيانات. كما أن لديها ميزة Bluetooth Low Power, والتي تركز على توصيل الأجهزة التي تتطلب نطاقًا تردديًا أقل. بلوتوث 4.0 يستهلك 90 قوة أقل في المئة من الإصدارات السابقة.
بلوتوث منخفض الطاقة (بليه), تم تطويره من قبل شركة نوكيا, كانت تُعرف سابقًا باسم تقنية Wibree. بدءًا, تم تصميمه للأجهزة المحمولة كتقنية اتصالات لاسلكية لاستهلاك منخفض للطاقة. بلوتوث منخفض الطاقة (بليه) تمت إعادة تسميته بمجرد التعرف عليه وتوحيده بواسطة SIG. تم تطوير BLE بثلاثة مواصفات بروتوكول يمكن دمجها لتحقيق أنماط تطبيق مختلفة.
هناك وضعان للرقاقة في البلوتوث 4.0 (الوضع الفردي والوضع المزدوج). الوضع الفردي متوافق فقط مع تقنية Bluetooth 4.0, لكنه لا يستطيع التواصل مع الإصدارات 3.0/2.1/2.0. يتم تطبيقه على أجهزة الاستشعار التي تستهلك طاقة عالية وتستخدم بطاريات الزر, مثل أجهزة قياس الحرارة وأجهزة قياس معدل ضربات القلب. على الجانب الآخر, الوضع المزدوج متوافق فقط مع تقنية Bluetooth 3.0/2.1/2.0 الإصدارات. يُستخدم هذا الوضع في أجهزة Bluetooth التقليدية التي تستهلك طاقة منخفضة. علاوة على ذلك, البلوتوث 4.0 يعمل الإصدار أيضًا على تحسين نطاق إرسال البلوتوث إلى أكثر من ذلك 100 متر أثناء وجوده في وضع الطاقة المنخفضة. لديها وقت استجابة أسرع, يمكن استكمال الإعدادات في اتصال, ويبدأ نقل البيانات في أقل من 3 ميلي ثانية. تم تجهيز إصدار البلوتوث هذا بتقنية أكثر أمانًا تستخدم خوارزمية تشفير AES-128 CCM لمصادقة الحزمة وتشفيرها.
مقدمة لإصدار البلوتوث 4.1(بلوتوث 4.1)
نسخة بلوتوث 4.1 تم تطويره في 2013. على الرغم من أنه تم بناؤه بتغييرات أقل في نطاق وسرعة الإرسال عن الإصدار السابق, يحتوي البرنامج على تطورات مهمة أخرى. الهدف الرئيسي من التحديثات هو جعل Bluetooth Smart المحرك الأساسي لإنترنت الأشياء. نسخة بلوتوث 4.1 يدعم الشراكة السلسة مع LTE. عندما تقوم إشارات الراديو الخاصة بـ Bluetooth وLTE بنقل البيانات في وقت واحد, بلوتوث 4.1 يمكن مزامنة بيانات النقل تلقائيًا لضمان التواصل الداعم وتقليل التداخل المتبادل. وهذا يمكّن المطورين والمصنعين من تخصيص الفاصل الزمني لإعادة الاتصال بتقنية Bluetooth 4.1 الأجهزة, مما يوفر تحكمًا ومرونة معززتين.
نسخة بلوتوث 4.1 يدعم المزامنة السحابية ويحتوي على ميزة قناة IPv6 مخصصة. بلوتوث 4.1 ترتبط الأجهزة فقط بالأجهزة المتصلة بالشبكة لمزامنة المعلومات مع السحابة عبر ميزة IPv6 لتلبية متطلبات تطبيق إنترنت الأشياء متطلبات. كما أنه يدعم تبادل الأدوار بين الجهاز المركزي والجهاز الموسع. هذا الإصدار متوافق مع البلوتوث 4.1 سماعات الرأس القياسية, لوحات المفاتيح, ساعات, والماوس. علاوة على ذلك, يمكنه إرسال واستقبال المعلومات بحرية دون استخدام مراكز البيانات مثل الهواتف المحمولة, أجهزة الكمبيوتر, وأقراص. على سبيل المثال, يمكن للساعات الذكية وعدادات الخطى تمكين المحادثات حتى عن طريق تجاوز الهواتف الذكية.
مقدمة لإصدار بلوتوث 4.2(بلوتوث 4.2)
البلوتوث 4.2 تم تطوير الإصدار في 2014. يحتوي هذا الإصدار على سعة محسنة لحزم بيانات Bluetooth Smart التي يمكنها الاحتفاظ بها 10 مرات أكثر من البيانات, أصنعه 2.5 مرات أسرع من سابقتها. لقد تم تصميمه بمعدل نقل وخصوصية محسّن يجعل إشارات البلوتوث تطلب دائمًا إذن المستخدم للاتصال بجهاز المستخدم أو تتبعه. بلوتوث 4.2 الإصدار يدعم 6LoWPAN, شبكة مجال شخصي لاسلكية قياسية للسرعة المنخفضة تعتمد على IPv6.
الأجهزة المبنية باستخدام البلوتوث 4.2 يمكن الوصول مباشرة إلى الإنترنت من خلال 6LoWPAN وIPv6. تتيح هذه التقنية للعديد من أجهزة Bluetooth الاتصال بالإنترنت أو الشبكة المحلية (LAN) باستخدام محطة طرفية واحدة. مع البلوتوث 4.2 إصدار, يعد توصيل أجهزة الاستشعار الشخصية بمنزلك أسرع وأسهل لأنه يسمح لمختلف المنتجات المنزلية الذكية بتجنب الاتصال بشبكة Wi-Fi معقدة نسبيًا واستخدام البلوتوث بدلاً من ذلك.
مقدمة لإصدار البلوتوث 5.0(بلوتوث 5.0)
نسخة بلوتوث 5.0 هو الجيل الخامس من البلوتوث. مع تطورها في 2016, فتح إصدار البلوتوث هذا الباب أمام عصر إنترنت الأشياء.
فهو يوفر نقلًا أطول وأسرع للبيانات في وضع الطاقة المنخفضة, بسرعة تصل إلى 2 ميغابت في الثانية. أيضًا, يوفر هذا الإصدار 4 مسافة نقل أكثر كفاءة مرات و 8 أضعاف سعة حزمة البيانات من سابقتها. وهو يدعم وظائف تحديد المواقع والملاحة الداخلية حيث يمكن أن يحقق دقة تحديد المواقع الداخلية أقل من متر واحد عند دمجها مع واي فاي.
نسخة البلوتوث 5.0 تم تصميم البرنامج في المقام الأول لإنترنت الأشياء لتزويد المنازل الذكية بأداء أعلى واستهلاك منخفض للطاقة.
الشبكة التشعبية:
الشبكة الشبكية هي المفتاح إنترنت الأشياء. إنها تقنية شبكة تم تطويرها بشكل مستقل, ويستخدم أجهزة Bluetooth كمحطات اتصال إشارة لتغطية مساحة مادية واسعة. الشبكة المتداخلة متوافقة مع سلسلة بروتوكولات البلوتوث 4 و 5. يقوم بإنشاء اتصال شبكة صغيرة "واحد إلى واحد" أو "واحد إلى متعدد" حيث يتم تحقيق ربط البلوتوث التقليدي عن طريق "الاقتران" من جهاز إلى آخر. تسمح الشبكة للأجهزة بالتعرف على اتصالات "متعدد إلى متعدد"..
في شبكة مش, يمكن إرسال البيانات واستقبالها من كل عقدة جهاز. يمكن نقل البيانات بين العقد, بشرط أن يكون جهاز واحد متصلاً بالبوابة. وهذا يسمح بنقل المعلومات إلى مسافة أطول من مسافة الإرسال المعتادة لموجة الراديو.
ال الشبكة التشعبية يمكن استخدامها في مباني المكاتب, مصانع التصنيع, حدائق الأعمال, مراكز التسوق, ومجموعة أكثر شمولاً من السيناريوهات. إنه يوفر حلول تحكم أكثر استقرارًا لكاميرات المراقبة, معدات الإضاءة, أجهزة كشف الدخان, معدات الأتمتة الصناعية, وأجهزة الاستشعار البيئية.
مقدمة لإصدار البلوتوث 5.1(بلوتوث 5.1)
البلوتوث 5.1 تم تطوير الإصدار في 2019. تستخدم مواصفاتها الفنية ميزة تحديد الاتجاه لتحسين خدمات الموقع وتحديد اتجاه إشارات البلوتوث. تتيح ميزة تحديد الاتجاه عبر Bluetooth للمطورين تسويق المنتجات التي يمكنها تحقيق دقة تحديد المواقع حتى مستوى سنتيمتر واحد وتحديد اتجاه الجهاز. خدمات البلوتوث المحلية يقيس المسافة بين جهازين باستخدام RSSI. في سيناريوهات IPS و آر تي إل إس, ويمكن الوصول إلى تحديد المواقع على مستوى السنتيمتر باستخدام تقنيات تحديد الاتجاه وتقنيات المدى الثلاثي. في تكنولوجيا تحديد الاتجاه, يتم تحديد إشارة البلوتوث من خلال نوعين من تكنولوجيا مصفوفة الهوائي.
- زاوية الوصول (AOA) تكنولوجيا
- زاوية المغادرة (AOD) تكنولوجيا
يتم استخدام ميزة تحديد اتجاه AOD بشكل أساسي في IPS سيناريوهات الملاحة وتحديد المسار. يستخدم هاتفًا محمولاً مع تطبيق مطابق كجهاز استقبال ومجموعة هوائي كمحدد موقع. هناك حاجة إلى هوائي واحد فقط. يتم إرسال كافة الإشارات من عدة إشارات في محدد المواقع, تمر الإشارات عبر هوائي الهاتف. يتم حساب اتجاه الإشارة من خلال عينة الذكاء المستخرجة من الهاتف.
مقدمة لإصدار البلوتوث 5.2(بلوتوث 5.2)
بلوتوث 5.2 هو إصدار قياسي من تقنية Bluetooth تم إصداره في 2020 بواسطة تحالف تقنية البلوتوث. مميزاته الأساسية هي;
- التحكم في الطاقة LE
- تحسين بروتوكول ATT
- مزامنة الإشارة
- اتصال مستقر وأسرع
- تعزيز مكافحة التدخل
مميزات نسخة البلوتوث 5(بلوتوث 5)
في البلوتوث 5.1 والإصدارات السابقة, لا تدعم عمليات الإرسال التزامن حيث تتم معالجتها بشكل تسلسلي. هكذا, يجب إجراء جميع الاتصالات بعد اكتمال PDU/SUD. بلوتوث 5.2 يعمل الإصدار على تحسين بروتوكول ATT, يعزز استقرار EATT, يعدل نموذج نموذج المعاملة المتسلسلة, ويمكّن المكدس من معالجة المعاملات المتزامنة بكفاءة.
البلوتوث 5.1 لا يحدد الإصدار ميزة Bluetooth BR/EDR الخاصة بوظيفة التحكم في الطاقة. فهو يحدد فقط ميزة التحكم في الطاقة ثنائية الاتجاه BLE المستخدمة في سيناريوهات التطبيقات المختلفة. تساعد هذه الميزة في تقليل استهلاك الطاقة وتحسين استقرار وموثوقية الجهاز مع البقاء متصلاً.
بلوتوث 5.1 والإصدارات السابقة تدعم فقط البث المجاني وارتباطات الاتصال غير المتزامنة الموجهة نحو الاتصال. على الجانب الآخر, قنوات المزامنة LE الخاصة بالبلوتوث 5.2 يتم إعادة تعريفها بناءً على تطبيق الطاقة المنخفضة للجيل اللاحق من Bluetooth Audio. يتضمن ذلك قناة إرسال دفق الصوت المتزامن في وضع البث وقناة إرسال دفق الصوت في وضع الاتصال. يتم تنفيذ قناة LE المتزامنة عندما تحدد وحدة تحكم BLE طبقة بروتوكول اتصال جديدة.
