8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Работа с bluetooth с: Hello World для получения данных с Bluetooth (BLE) устройства через C# / Хабр

Содержание

Работа по Bluetooth — Описания, примеры, подключение к Arduino

Для чего используется Bluetooth в плате BBC Micro:bit?

Bluetooth, встроенный в микросхему платы, используется для широкого круга задач: дистанционное управление платой, построение «умных» устройств, отправляющих данные на смартфон или планшет, загрузка кода программ «по воздуху» без использования ПК, объединение нескольких устройств в сеть (до 101 устройства) и многое другое.

Как же всем этим воспользоваться? Об этом читайте дальше.

Видео

Краткие видео-инструкции с официального сайта о том, как настроить сопряжение в партнёрских программах по Bluetooth на устройствах с ОС Android и iOS.

Отдельно стоит отметить, что официального приложения, выпущенного компанией BBC для работы с платой по Bluetooth, нет. Все программы созданы сторонними разработчиками на партнёрской основе, а значит могут иметь проблемы как совместимости, так и стабильности  в работе. Учитывайте это при пользовании данными программами.

Установка, настройка и подключение.

Прежде всего, для работы по Bluetooth ваше устройство должно поддерживать работу с модулями Bluetooth версии 4.1 и выше. Если всё в порядке, то можно переходить к следующим пунктам.

В данной инструкции приведён пример настройки приложения для ОС Android.

  1. Загрузите на плату специальный тестовый код.
  2. Переведите плату в режим сопряжения. Для этого подайте на плату питание, после чего, зажав обе кнопки с лицевой стороны, нажмите кнопку «RESET». После этого можете отпустить все кнопки.
  3. На матрице платы вы увидите сообщение о том, что плата переведена в режим сопряжения, после чего будет выведен графический ключ для сопряжения. Пора настроить смартфон.
  4. Зайдите в настройки телефона, далее в настройки Bluetooth и включите соединение.
  5. Воспользуйтесь магазином приложений для Android и скачайте следующие приложения для организации тестовой проверки работы по Bluetooth: micro:bit и micro:bit Blue
  6. После установки, первым откройте на телефоне приложение micro:bit
  7. Зайдите в раздел «Connect» и нажмите «PAIR A NEW MICRO:BIT«
  8. Программа предлагает перевести плату в режим сопряжения (на рисунке продублирована информация о том, как это сделать), но вы это уже сделали ранее, так что жмите «NEXT«.
  9. Повторите графический ключ, изображённый на светодиодной матрице и нажмите «PAIR«
  10. Плата и смартфон нашли друг друга, сопряжение выполнено!
  11. Сверните программу и откройте второе приложение micro:bit Blue
  12. В открывшемся окне программы нажмите кнопку «FIND PAIRED BBC MICRO:BIT(S)» и в списке появившихся устройств выберите вашу плату, нажав на строку с её именем.
  13. После подключения к плате необходимо нажать на изображение шестерёнки в правом верхнем углу и выбрать «Refresh Services«. После этого можно там же зайти в раздел «Bluetooth Services» и определить, какие службы поддерживаются вашей платой.
  14. Можно приступить к тестированию. Для начала зайдите в первый пункт меню «Accelerometer«. Вращая плату в руках, на экране смартфона вы будете видеть все изменения её положения.
  15. Можно так же зайти в следующий пункт и определить температуру окружающей среды.
  16. Что ж, на этом проверка соединения завершена, для более детальной настройки работы со смартфона вы всегда можете изучить всю прилагающуюся документацию на
    официальном сайте
    .

Как включить Bluetooth на ноутбуке Windows 10

Одно из заметных изменений, которые появились в Windows 10, это работа с Bluetooth. Если в Windows 7 было не совсем понятно как включать Bluetooth-адаптер, и где его искать, то в Windows 10 все намного проще и понятнее. В этой статье мы рассмотрим как включить Bluetooth в Windows 10, как найти настройки, и что делать в том случае, если Bluetooth на ноутбуке не работает, нет кнопки включения, и нет даже самого Bluetooth-адаптера диспетчере устройств.

Если вы не знаете, есть ли вообще в вашем ноутбуке Bluetooth, то можете посмотреть характеристики на каком-то сайте, или в интернет магазине. Думаю, что если у вас ноутбук не очень древний, то Блютуз адаптер в нем есть. Вот только вопрос в драйвере. Ведь если Windows 10 не смогла подобрать и установить драйвер на сам адаптер, то Bluetooth конечно же работать не будет.

Может быть, что когда вы зайдете в настройки, или попытаетесь включить Bluetooth на ноутбуке, то увидите что кнопки включения и самого раздела «Bluetooth» в параметрах Windows 10 нет. Что делать в такой ситуации, мы так же рассмотрим в этой статье. Что бы вы не запутались, сделаем все по такой схеме:

  • Включим Блютуз на ноутбуке
  • Рассмотрим параметры Bluetooth в Windows 10 (поиск устройств, подключение устройств, выключение адаптера).
  • Разберемся, что делать, если нет кнопки включения Bluetooth. Установка и обновление драйверов.

Включаем Bluetooth в Windows 10

Почему-то все пишут, что для включения адаптера нужно обязательно использовать сочетание клавиш Fn+F2, Fn+F3 и т. д. Честно говоря, не понимаю откуда такая информация. У меня на ноутбуке Asus, при нажатии на клавиши Fn+F2 (F2 со значком беспроводной сети) просто включается и отключается режим «В самолете». Понятное дело, что для работы Блютуз, режима «в самолете» должен быть отключен. Если у вас на ноутбуке все иначе, напишите об этом в комментариях.

Все намного проще. Нажимаем на значок центра уведомлений, и видим там кнопку 

Bluetooth. Нажимаем на нее, и она станет синей. Это значит, что Bluetooth уже включен. Чтобы выключить его, нажмите на эту кнопку еще раз.

Вот и все 🙂 Можно подключать устройства, например, Bluetooth наушники.

Если у вас нет такой кнопки, как у меня на скриншоте выше, то скорее всего адаптер отключен, или не установлен драйвер. О том как решить эту проблему, читайте в конце этой статьи.

Управление устройствами Bluetooth, подключение, настройка

Что бы открыть параметры, посмотреть доступные и подключенные устройства и включить обнаружение вашего ноутбука другими устройствами, достаточно нажать на кнопку включения Bluetooth правой кнопкой мыши, и выбрать пункт Перейти к параметрам.

Откроется окно с параметрами. Ноутбук будет выполнять поиск Bluetooth устройств, и отображать их в списке. Вы можете установить соединение с этими устройствами. Достаточно выбрать нужное устройство, нажать кнопку Связать

, и следовать инструкциям. Если это Bluetooth-наушники, колонка и т. д., то они по умолчанию уже видимы, и их ноутбук определит. А если это например смартфон, то он может быть скрыт от поиска, и Windows 10 его не увидит. Это все отключается в настройках самого смартфона.

В этом же окне, так же есть кнопка включения и выключения Блютуз. Что касается настроек, то их там не много. Что бы открыть их, достаточно нажать на пункт Другие параметры Bluetooth. Появится новое окно, в котором разве что можно включить, или отключить обнаружение вашего ноутбука. Если убрать галочку с пункта Разрешить устройствам Bluetooth обнаруживать этот компьютер, то все устройства не смогут увидеть ваш ноутбук. Но, вы их будете видеть, и сможете к ним подключатся.

Еще, сразу после включения, на панели уведомлений появится значок. Нажав на который, можно быстро перейти к разным настройкам: добавление нового устройства, отправка/прием файлов, переход к настройкам и т. д.

Вот такие настройки. Можно без проблем подключать новые устройства, и управлять ими. Файлы вы вряд ли передавать будете, а вот беспроводные наушники, акустика, мышки и т. д., это очень удобно.

Не работает Bluetooth в Windows 10. Нет кнопки включения

Так, если на вашем ноутбуке нет никаких признаков Bluetooth (нет кнопки включения, и нет раздела в параметрах), то скорее всего:

  • Не установлен драйвер на адаптер.
  • Адаптер отключен, и поэтому Bluetooth не работает.
  • Либо он вообще не установлен в вашем ноутбуке.

Это легко проверить. Нам нужно открыть диспетчер устройств. Для этого, нажмите правой кнопкой мыши на кнопку «Пуск», и выберите в списке Диспетчер устройств.

Дальше, находим вкладку Bluetooth и нажимаем на нее. Там должно быть одно, или несколько устройств. Если у вас возле адаптера есть значок (в виде стрелки), то нажмите на него правой кнопкой мыши, и выберите Задействовать

.

После этого все заработает.

Что делать, если адаптера совсем нет в диспетчере устройств?

В таком случае, просто нужно установить драйвер на Bluetooth для адаптера, который установлен в вашем ноутбуке. Этот драйвер должен быть для Windows 10. В диспетчере, у вас скорее всего будет минимум одно неизвестное устройство, на вкладке Другие устройства.

Скачать драйвер, вы можете с официального сайта своего ноутбука, и обязательно для вашей модели. Если у вас USB Bluetooth-адаптер, то ищите драйверы для него (модель и производитель указаны на коробке). Правда, драйвера для Windows 10 вы можете не найти. Но, я думаю, что это редкость, так как «десятка» обычно сама устанавливает драйвера на беспроводные модули. В крайнем случае, можно воспользоваться программой для автоматического поиска и установки драйверов. После установки драйвера, в диспетчере устройств у вас должна быть примерно такая картина (названия у вас могут быть другими):

А если нужные устройства есть, но Bluetooth не работает, или работает не стабильно, то нужно обновить драйвера. Сделать это можно скачав драйвер и установив его, или через интернет с диспетчера устройств. У меня, кстати, Windows 10 сама обновила драйвера (просто обычно пишет, что обновление не нужно).

Нажмите правой кнопкой мыши на адаптер, и выберите Обновить драйверы.

Затем выбираем Автоматический поиск обновленных драйверов, и если такие есть, то система сама скачает их с интернета и установит. Ну, или скажет что обновление не нужно. Ваш ноутбук конечно же должен быть подключен к интернету.

Думаю, что после этих действий, у вас все отлично работает. Видел в интернете много подобных инструкций, в которых просто масса ненужной информации, которая только сбивает с толку. Поэтому, старался сделать статью максимально простой и информативной.

Как включить Bluetooth на ноутбуке? Ответ от iCover.ru

Ответ:

Для того чтобы bluetooth-модуль работал должным образом, вам следует установить официальные драйвера с сайта производителя вашего ноутбука.

На некоторых ноутбуках для работы модуля bluetooth нужно передвинуть аппаратный переключатель “Wireless” (включающий беспроводные сети Wi-Fi и Bluetooth) в положение “On”. Настройки bluetooth без включения этого переключателя будут недоступны, даже если драйвера установлены. Возможно также включение bluetooth с помощью клавиш “Fn” + “клавиша с иконкой bluetooth” (в зависимости от модели от F2 до F12).

Для включения bluetooth на Windows 8.1 откройте правую выдвижную панель “Charms” нажмите “Параметры”, а затем — “Изменение параметров компьютера”.

Выберите раздел “Компьютер и устройства” и раздел “Bluetooth”: 


После выбора указанного пункта меню, ноутбук или ПК автоматически перейдет в состояние поиска устройств bluetooth, а также станет доступен для поиска.

Для включения bluetooth на Windows 8:

Откройте правую выдвижную панель, подведя указатель мыши к одному из углов, и нажмите “Параметры”. Выберите пункт “Изменение параметров компьютера”, а затем — “Беспроводная сеть”.

На экране управления беспроводными модулями, где вы сможете включить Bluetooth. 


Для того, чтобы добавить новые устройства по bluetooth, в разделе “Изменение параметров компьютера” зайдите в подпункт “Устройства” и нажмите “Добавить устройство”.

Если указанные способы не помогли, зайдите в диспетчер устройств и проверьте, включен ли bluetooth и установлены ли драйвера на для этого модуля.


Зайти в диспетчер устройств можно, нажав клавиши Windows + R на клавиатуре и введя команду devmgmt.msc

Откройте свойства bluetooth-адаптера и убедитесь в отсутствии ошибок в его работе. Обратите внимание на поставщика драйвера: если это Microsoft, а дата выпуска драйвера отстаёт от сегодняшней на несколько лет, поищите подходящий драйвер для вашей модели ноутбука на сайте его производителя.

На ноутбуке с Windows 7 включить bluetooth проще всего с помощью значка в области уведомлений Windows, который, в зависимости от модели адаптера и установленного драйвера, по правому клику отображает разное меню для управления функциями bluetooth.



Если для управления bluetooth на вашем ноутбуке установлено фирменное ПО от производителя, попробуйте включить bluetooth через него. Поискать установленные программы для управления беспроводными соединениями можно через “Пуск” > “Программы”, а уточнить их названия можно на сайте производителя ноутбука.

Три вида Bluetooth: какой выбрать?

Краткая история беспроводной технологии Bluetooth

Технология Bluetooth LE появилась под названием “Bluetooth lite” в исследовательских лабораториях Nokia в середине 2000-х годов и изначально предназначалась для дополнения обычной технологии Bluetooth в приложениях, где использование обычного Bluetooth было слишком сложно или предполагало большие энергозатраты. В Nokia рассмотрели потенциал новой технологии. Позже, в 2006 году компания при содействии ряда других производителей полупроводниковых и беспроводных решений создала отраслевой альянс, который получил название Wibree (Wi — от wireless («беспроводной») и bree — со староанглийского «перекресток»).

Спустя примерно год стало ясно, что дальнейшее развитие технологии представляется более логичным внутри Bluetooth SIG (Special Interest Group), и разработка была передана этой организации. В 2010 году Wibree была включена в следующую спецификацию (Bluetooth v4.0) в качестве Bluetooth-технологии ультранизкого энергопотребления (Ultra-low Power Bluetooth), теперь известную как Bluetooth с низким энергопотреблением (Bluetooth Low Energy). Для потребителей интерфейс Bluetooth v4.0 более знаком как Bluetooth Smart или Bluetooth Smart Ready, в зависимости от того, в какой форме он представлен.

 

Текущее состояние Smart

С начала работы над этой статьей (октябрь 2012 года) интерфейс Bluetooth Low Energy уже использовался во многих устройствах, например в измерителе пульса Polar H7, спортивных часах Garmin Fenix и других решениях. Многие из них можно найти в списке продуктов на основе Bluetooth Smart на странице Bluetooth SIG Bluetooth Smart: http://www.Bluetooth.com/Pages/Bluetooth-Smart-Devices.aspx /ссылка утеряна/. Что не менее важно, стандарт Bluetooth Low Energy поддерживается в новых мобильных телефонах, планшетах и ПК от Apple, Motorola и Samsung.

 

Что на самом деле такое Bluetooth Smart/Bluetooth Low Energy?

Есть некоторая неопределенность относительно того, что именно предлагает стандарт Bluetooth 4.0. Некоторые люди, не знакомые с принципами работы технологии Bluetooth, считают, что Bluetooth Smart снижает потребление энергии во всех случаях применения Bluetooth, но это неверно. Преимущества Bluetooth Smart очевидны только в устройствах, действительно использующих возможности Bluetooth Smart/Bluetooth Low Energy относительно экономии энергии, и лишь в определенных режимах. Об этом мы поговорим позже, а сейчас рассмотрим, как можно определить Bluetooth Smart с точки зрения потребителя.

 

Bluetooth Smart и Bluetooth Smart Ready

Для удобства потребителя Bluetooth-устройства, поддерживающие технологию Bluetooth Low Energy, имеют стикеры Bluetooth Smart и Bluetooth Smart Ready. Эти стикеры необязательно напрямую соответствуют техническим категориям, которые будут описаны ниже, но они олицетворяют определение этих технологий, удобное для восприятия потребителя.

Устройства Bluetooth Smart Ready — это некие «узловые» устройства, например компьютеры, планшеты, мобильные телефоны и подобные продукты, которые поддерживают стандарт Bluetooth Smart (Bluetooth Low Energy) и позволяют в дальнейшем добавлять дополнительные профили за счет загрузки приложений или драйверов, или другими методами.

Рис. 1. Взаимосвязь между устройствами Bluetooth Smart и Bluetooth Smart Ready (источник: Bluetooth SIG)

Устройства Bluetooth Smart — это устройства на основе технологии Bluetooth Low Energy, способные соединяться с устройствами Bluetooth Smart Ready (рис. 1). Следует отметить одну важную вещь: устройства на основе Bluetooth Smart по определению не могут соединяться с «классическими» Bluetooth-устройствами, а только с устройствами Bluetooth Smart Ready. Такой подход направлен на то, чтобы потребитель при покупке устройства Bluetooth Smart знал, что оно будет работать с другим устройством с логотипом Bluetooth Smart Ready, но не с устройствами с обычным логотипом Bluetooth.

 

Технологические различия

С технологической точки зрения существуют три в корне разных типа устройств: «классический», двухрежимный и однорежимный Bluetooth. Первый тип представлен устройствами с поддержкой «классического» типа интерфейса Bluetooth, притом в эту категорию попадает большинство известных Bluetooth-устройств. Несмотря на то, что аппаратное обеспечение с поддержкой стандарта Bluetooth Low Energy на данный момент уже более чем год поставляется на международный рынок, множество конечных продуктов не имеют программной поддержки технологии Bluetooth Low Energy. Тем не менее есть веские причины ожидать, что большинство устройств в дальнейшем будут поддерживать Bluetooth Low Energy (так как интегральные схемы Bluetooth уже поддерживают его). Однако останутся некоторые категории Bluetooth-продуктов (например, Bluetooth-стереонаушники), где использование Bluetooth Low Energy не дает никаких ощутимых преимуществ, поэтому в обозримом будущем эти устройства продолжат использовать «классический» Bluetooth.

Вторая категория — так называемые двухрежимные устройства. Они поддерживают не только «классический» Bluetooth, но и Bluetooth Low Energy, и могут соединяться как с «классическими» Bluetooth-устройствами, так и с устройствами Bluetooth Smart. В конструкции устройств Bluetooth Smart Ready используются двухрежимные ИС. Эти устройства не могут воспользоваться преимуществами пониженного энергопотребления, которые предлагает технология Bluetooth Low Energy, так как им необходимо соответствовать техническим требованиям устаревших Bluetooth-устройств, но, тем не менее, они являются неотъемлемой частью всей экосистемы.

Третья и, вероятно, самая любопытная категория — это однорежимные устройства, которые используют Bluetooth Low Energy как единственно возможную технологию коммуникации. Эти устройства не могут напрямую соединяться с «классическими» Bluetooth-устройствами, но, с другой стороны, они оптимизированы для применения с Bluetooth Low Energy и способны использовать все ее преимущества.

Отметим, что технология Bluetooth Low Energy была разработана для тех сфер, где длительность работы устройства сравнительно мала. Например, браслет для измерения пульса может быть подключен все время в течение долгой тренировки, но ему нужно передавать всего несколько байт в секунду, то есть при условии использования оптимизированного протокола передатчик будет включаться не более чем на миллисекунду. Сравните это с работой беспроводного аудиодинамика или наушников, где объемы передаваемых данных исчисляются сотнями килобайт в секунду и передатчик, таким образом, находится во включенном состоянии значительное время (десятки процентов от общего времени работы устройства).

Изначальная спецификация Bluetooth предполагала беспроводную передачу данных в средах общего назначения, и она была успешно адаптирована под использование в других областях, например в устройствах ввода и беспроводных аудиопродуктах. Технология Bluetooth Low Energy была специально создана для решений, где применение классической формы Bluetooth не было бы оправданно, таким образом, был расширен потенциальный рынок для технологии Bluetooth.

 

Рынки для Bluetooth Smart

В настоящее время технология Bluetooth Smart нашла широкое распространение в сфере спорта и фитнеса. Многообещающие перспективы для этой технологии открываются в медицине и здравоохранении, а также в таких сферах, как бесконтактные бирки, так называемые «приложения-аксессуары» и интерфейсы удаленного доступа.

Бесконтактные, небольшого размера бирки работают от батарей. Благодаря им при помощи узловых устройств можно узнать, находится ли тот или иной объект на расстоянии действия Bluetooth. Это может быть очень удобно для отслеживания местоположения мелких предметов, например ключей, или для того, чтобы удостовериться, что телефон не остался дома, или чтобы найти, куда дети спрятали пульт ДУ.

«Приложения-аксессуары» — это устройства, которые подключаются по беспроводной связи к телефону или планшету и расширяют таким образом функциональность приложения, что не всегда возможно при помощи сенсоров, встроенных в мобильное устройство. Примером может служить измеритель пульса, применяемый в спортивных приложениях. (Сейчас вряд ли существует технология, позволяющая мобильному телефону напрямую измерять пульс человека.)

Рис. 2. Типичный встроенный пользовательский интерфейс

Удаленный пользовательский интерфейс основан на концепции, согласно которой различными устройствами можно управлять при помощи интерфейса на мобильном устройстве или компьютере: при таком подходе нет необходимости в использовании физического интерфейса с кнопками и дисплеями (рис. 2). Такая концепция уже применяется в более сложных устройствах, которые подключены к Интернету (например, домашний роутер автора статьи конфигурируется через веб-браузер). Но Bluetooth Smart расширяет эту функциональность на ряд других устройств, которые работают от батареи или не всегда подключены к Интернету.

Любимый пример автора: обогреватель в комнате его детей имеет термостат, который можно программировать с учетом различных температур днем и ночью каждый день недели. Пользовательский интерфейс этого прибора оснащен двумя семисекционными индикаторами, тремя LED-индикаторами и пятью кнопками. Абсолютно непонятно, как можно научиться им пользоваться, даже при помощи мануала. Однако если бы аппаратную начинку устройства можно было бы заменить микросхемой с Bluetooth Low Energy, работу обогревателя можно было бы программировать при помощи смартфона, что сделало бы использование устройства максимально удобным и могло бы сэкономить средства производителя (за счет компонентов, а также сокращения возвратов и обращений в службу поддержки).

Можно рассмотреть возможности Bluetooth Smart как катализатора так называемой концепции «Интернета вещей». Устройствам с поддержкой Bluetooth Smart не нужно напрямую подключаться к Интернету, это можно сделать посредством распространенных устройств вроде смартфонов, планшетов или ПК. Основным преимуществом такой реализации является возможность сделать беспроводные устройства проще, дешевле и экономичнее с точки зрения энергопотребления, чем устройства с прямым подключением к сети через интерфейсы GSM/3G/LTE или по Wi-Fi. Им не нужна инфраструктура: у пользователей уже есть все оборудование, необходимое для подключения таких устройств к Интернету.

Итак, чем же конкретно отличается Bluetooth Low Energy от «классического» Bluetooth? Различия начинаются на нижних уровнях: трансивер (PHY) Bluetooth Low Energy — это более тонкая и оптимизированная версия трансивера номинальной скорости Bluetooth (рис. 3). (PHY — трансивер для физической передачи радиосигнала; BR и EDR — термины, обозначающие номинальную скорость передачи и повышенную скорость передачи данных. Этими терминами ранее обозначались режимы передачи данных на уровне 1 и 2–3 Мбит/с в «классическом» Bluetooth.)

Рис. 3. Сравнение архитектуры:
а) Bluetooth Low Energy;
б) «классический» Bluetooth

В то время как трансивер номинальной скорости перестраивает частоту по 79 каналам (количество каналов можно снизить до 20 путем адаптивной перестройки частоты) и обнаруживает радиосигнал на 32 каналах, трансивер номинальной скорости Bluetooth Low Energy имеет только 37 каналов и обнаруживает радиосигнал на трех каналах. Так как сигналу Bluetooth Low Energy нужно пройти намного меньшее количество каналов во время обнаружения, этот процесс происходит намного быстрее, и связь можно установить в течение нескольких миллисекунд, а не в течение пары секунд, необходимых «классическому» Bluetooth. Шаг сетки частот у Bluetooth Low Energy составляет 2 МГц, а этот же параметр для интерфейсов номинальной скорости составляет 1 МГц, что снижает требования к фильтрации радиочастот.

На уровне выше соединения Bluetooth Low Energy в основном похож на так называемый режим sniff sub-rating, свойственный трансмиттеру номинальной скорости. Благодаря этому свойству Bluetooth Low Energy может поддерживать соединения энергоэффективным методом, при этом нет необходимости включать радиопередатчик. Также из спецификаций Bluetooth следует не вполне очевидный факт: более гибкие требования технологии дают производителям ИС возможность проводить множество действий по оптимизации, которые невозможны в «классическом» Bluetooth, например снижать активные и неактивные токи и сокращать время переключения. Эти приемы позволяют сделать однорежимные микросхемы маломощными, простыми и недорогими по сравнению с двухрежимными и классическими микросхемами.

Также существуют различия на уровне профиля. Уровень профилей Bluetooth Low Energy находится поверх GATT и для обмена данными связывается по протоколу GATT/ATT. В «классическом» Bluetooth профили самостоятельно определяют свой протокол. То есть эта технология обладает большей гибкостью, но усложняет внедрение, так как требует для исполнения больше строк кода.

 

Какой из вариантов технологии Bluetooth выбрать?

Более новые ИС, как правило, являются двухрежимными, а не классическими, поэтому с точки зрения аппаратного обеспечения в большинстве случаев выбор сделают за вас. Некоторые устройства, привязанные к определенным приложениям, вероятно, останутся только BR или BR/EDR, если их сфера применения не предполагает использования Bluetooth Low Energy. Относительно ПО многие распространенные стеки Bluetooth уже поддерживают Low Energy, но и среди них могут быть продукты, которые его не поддерживают.

Если приходится делать выбор между двухрежимными и однорежимными ИС или микросхемами типа «система на кристалле», следует учитывать, в какой сфере будет применяться устройство. Если вам нужно, чтобы устройство могло соединяться с «классическими» Bluetooth-устройствами, выбор прост: вам необходимо двухрежимное устройство. Если вы можете варьировать типы подключения на обоих концах соединения, то важным критерием отбора является предполагаемый объем данных, который нужно будет передавать по беспроводному соединению. Если объем данных велик или вы хотите организовывать потоковую передачу, вам следует остановить выбор на BR/EDR-решении. Примером такой ИС может служить CC2564 от TI. Эта ИС имеет стек Bluetooth v4.0 до уровня HCI, в то время как остальная часть стека исполняется на хост-контроллере (MCU).

Если вам нужно передавать малые объемы информации, то наилучшим выбором станет Bluetooth Low Energy. Bluetooth Low Energy обеспечивает более длительное время автономной работы, особенно если его использовать в сферах применения, для которых он был изначально разработан. Например, сенсор, соединяющийся с мобильным телефоном каждую секунду, может проработать без перерыва более года, питаясь от батареи-таблетки типа CR2032. Энергопотребление (а следовательно, и время автономной работы) зависит от длительности соединения. Минимальная длительность соединения, поддерживаемая в BLE, составляет 7,5 мс, а максимальная — 16 с. Время 16 с — это максимальное время ожидания. Если необходимо более длительное соединение, можно прервать соединение и переподключаться каждый раз, когда это необходимо. Как уже было сказано, так как только три канала используются для переподключения, само переподключение происходит намного быстрее, чем у «классического» Bluetooth, и исчисляется миллисекундами, а не секундами.

Отраслевой стандарт смещается в сторону ИС, способных обеспечить полную функциональность в устройствах сенсорного типа, за исключением самого элемента сенсорики. TI CC2541 — это пример однорежимного однокристального решения для Bluetooth Low Energy, которое содержит радиопередатчик, MCU и периферийные элементы, а также программируемую встраиваемую флэш-память.

Свою роль могут сыграть и другие факторы. Например, если вы хотите, чтобы ваше устройство могло соединяться с устройствами на базе iOS, для этой цели подойдет Bluetooth Low Energy. В настоящее время Apple требует, чтобы все устройства BR/EDR, поддерживающие профили помимо рекомендованных, проходили сертификацию по программе MFI. Относительно устройств на базе Bluetooth Low Energy таких ограничений нет, поэтому приложения на основе iOS для iPhone 4S, iPhone 5, iPod touch (пятого поколения) или iPad 3 (на базе iOS 5 или старших версий) cмогут использовать API на основе GATT для связи с BLE-устройствами.

Что касается других операционных систем, некоторые смартфоны на Android уже поддерживают Bluetooth v4.0, и количество таких решений будет расти. ОС Windows 8 предлагает полную поддержку Bluetooth v4.0, а соответствующие API уже были представлены на мероприятиях разработчиков Microsoft.

Также имеет смысл принять во внимание простоту внедрения и доступность инструментов и документации для разработчиков. Некоторые производители устройств на основе однорежимного Bluetooth Low Energy предлагают бесплатные программные стеки и документацию в открытом доступе на веб-сайтах. При разработке решений на основе «классического» Bluetooth принято требовать лицензионные выплаты за стек протоколов и предлагать техническую документацию и другие сведения при условии соблюдения политики неразглашения.

 

Заключение

Благодаря Bluetooth v4.0 разработчики Bluetooth-устройств получили новый полезный инструмент, существующий под различными названиями: Bluetooth Smart, Bluetooth Smart Ready или Bluetooth Low Energy. Но как ее ни называй, эта новая технология основана на долговременном успехе Bluetooth на рынке устройств на основе ближней радиосвязи и позволяет комбинировать изначальные преимущества Bluetooth с низким энергопотреблением, простотой и дешевизной.

Находим устройства с помощью BlueTooth View

В этой статье мы рассмотрим одну из программ, которая служит для поиска BlueTooth устройств и просмотра информации о них – BlueTooth View.

Многие люди знают, что такое BlueTooth, но мы на всякий случай напомним, что это такое. BlueTooth – это спецификация беспроводных сетей, то есть набор правил, по которым общаются беспроводные устройства, такие как телефоны, кпк, ноутбуки, нетбуки, беспроводные принтеры и сканеры. Радиус действия технологии небольшой, поэтому она используется для связи в небольшом радиусе (для самого продвинутого оборудования – до 100 метров без препятствий, если есть стены или прочие объекты, преграждающие путь радиоволнам – то меньше).

Для работы и обнаружения BlueTooth устройств требуются специальные драйвера и несколько программ, которые позволяют выполнять различные функции (осуществлять поиск устройств, выполнять подключение, передавать файлы и прочие). Программное обеспечение, которое сочетает в себе драйвера и внешнюю программную оболочку, называется BlueTooth-стеком. Сейчас наиболее популярны стеки от Microsoft, Toshiba, Broadcom. Они универсальны, но не все функции, реализованные в них, работают и выглядят так, как хотелось бы пользователю.

В частности, это касается реализации от Microsoft. Предлагаемый сканер устройств работает довольно медленно, часто не может с первого раза найти подключение и имеет довольно громоздкий и неудобный интерфейс. Для исправления такого печального положения дел служат различные программы-сканеры от сторонних разработчиков.

Одним из таких сканеров является BlueTooth View. Мы будем рассматривать последнюю версию на момент написания статьи – 1.41, взятую с официального сайта разработчиков – nirsoft.net . Программа распространяется абсолютно бесплатно и работает только со стеком от Microsoft Windows.

BlueTooth View выгодно отличается от программ такого рода своим интерфейсом – все данные наглядно представлены в виде таблицы.

В таблице отображаются все данные об устройстве – имя, физический адрес, тип устройства (телефон, компьютер и прочее) и в частности (смартфон, лаптоп), время первого и последнего подключения, состояние устройства и подключения к нему и прочее. К этой же информации можно получить доступ дважды щёлкнув левой кнопкой на устройстве в таблице. В появившемся окне информация выглядит более наглядной и понятной. Особенно этот вид помогает, когда подключённых устройств много, и строчки можно перепутать.

Информацию об устройствах можно копировать, редактировать, изменять подсказки, выбирать вид столбцов. Можно даже вывести общую информацию в виде HTML – таблицы.

При запуске программа имеет в трее свою иконку, которая, к сожалению сильно похожа на соседствующую с ней иконку BlueTooth от Windows – легко перепутать. Меню трея по-спартански короткое – всего три пункта: открыть окно программы, перезапустить и выйти.
 
Немного о впечатлениях от программы. Работает она действительно быстрая, находит устройства практически мгновенно, с этим проблем нет. Информация об устройствах предельно точная, выводятся все нюансы. При желании устройство можно подключить, щёлкнув на нём правой кнопкой и выбрав пункт из меню. Подключение осуществляется через стандартную процедуру подключения устройства Windows. Опции программы, вызываемые правой клавишей,  разбросаны по различным меню, и это в чём-то даже удобно – интуитивно понятно, где их искать. Также удивила возможность писать макросы на подключаемое устройство и выставлять на каждое устройство свои специфические настройки.
 
В целом опции служат для изменения различных мелочей – шрифтов, таблицы, сеток и прочего. Можно выставить периодичность поиска и обновления таблицы устройств, поставить звук при их обнаружении, включить информационно сообщение при подключении. В целом настроек не так уж и много и все они служат в основном декоративной функцией.

Минусов у программы практически нет. Можно, конечно, упрекнуть её за невзрачный и простой вид, но благодаря этому она работает очень быстро. Ещё одним недостатком является совместимость только с BlueTooth-стеком от Microsoft Windows и эта проблема характерна для многих программ, работающих с BlueTooth (например, BlueTooth Radar, BlueTooth Network Scanner).

Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что BlueTooth View – очень быстрая программа, с практичным и простым интерфейсом и отсутствием сложных и непонятных настроек. Всё просто и интуитивно понятно. К тому же она бесплатна. Есть одно «но» — работает только с драйверами от Microsoft, так что владельцам драйверов от других производителях придётся пользоваться программами от производителя оборудования или искать другую альтернативу.

Как вывод: эта программа идеально подходит Вам, если важна скорость работы или простота в освоении. Если же Вам важен внешний вид, то советуем обратить внимание на другую подобную программу с похожими функциями, но красивым и необычным интерфейсом – BlueTooth Radar.


что это, какие смартфоны поддерживают, сравнение с другими протоколами

Способов трансляции данных «по воздуху» создано и используется довольно много. Популярностью обзавелся протокол BLE, который внедрен в электронику различного типа и успешно используется и по сей день. Что из себя представляет данный протокол и в каких сферах применим — рассмотрено в этой статье.

Зачем разработали BLE

После изучения и успешного применения передачи информации без проводов, появилась потребность передавать данные, используя устройства с автономными источниками питания. Проблема состоит в том, что с этим устройством должно работать еще одно, которое постоянно передает данные либо слушает эфир.

Если у приемника и передатчика имеется батарейное питание, то наблюдаются проблемы со связью при разрыве постоянной передачи связи для экономии энергии, которые решили с новым протоколом передачи данных BlueTooth Low Energy (BLE).

BLE – это режим низкого энергопотребления, способствующий экономии заряда аккумулятора у сопряженных устройств.

Протокол стал частью Bluetooth 4.0. Операционная система Android поддерживает BLE с версии 4.3. В качестве пары, работающей с BLE, берется телефон с современной ОС, совместно с батарейной малой техникой (например, гарнитура). Но не исключены и взаимодействия иных гаджетов.

Чтобы принимать и передавать данные в необходимом объеме беспроводным способом, в стандарт Bluetooth LE включена скорость передачи информации, равная 1 Мбит/сек. Постоянный обмен данными затрачивает энергию, тем самым расходуя ее запасы. Поэтому протокол подразумевает разрыв постоянного эфира для экономии. Поэтому в протоколе не только важна скорость, а и то, что гаджеты умеют синхронизироваться друг с другом тогда, когда это необходимо.

Около 99% всего времени гаджеты спят и экономят энергию. Потом просыпаются на короткий период для обмена данными и снова засыпают. Но чтобы пребывать в данном режиме, устройства сперва между собой необходимо синхронизировать. Этот режим и называется advertising.

В каких сферах применяется

Протокол BLE используется по сценарию: редко передавать данные и обрабатывать долгое время. В частности, возможно использование двухрежимных гаджетов BLE в смартфонах, планшетных ПК, ноутбуках. Однорежимные могут использоваться во множестве сфер деятельности. Под эти сферы попадают устройства из разделов здоровья, автоматизации, анализа, управления.

Множество задач могут решаться, когда в радиусе двухуровневого модуля определяются иные одноуровневые BLE-приборы. К этим приборам относятся приборы-сигнализаторы, что уведомляют владельца об удалении от сумки, барсетки, кошелька, переносной тары и иных персональных вещей, оснащенных BLE-модулем. Отличное применение данным брелкам с BLE находят в качестве маячков для ребенка, чтобы не потерять его в достаточно людных местах.

Устойчивая работа и низкое энергопотребление протокола BLE позволяют рассматривать его в качестве замены NFC, а именно RFID-меток. Но вариант совмещенной работы BLE + NFC выглядит более привлекательно. BLE дает большой радиус, сопряженный с устойчивой работой, второй отвечает за логическое сопряжение пары, плюс обеспечивает надежную защиту за счет малого радиуса действия.

Не обходят стороной данную спецификацию в системах умных домов. Работа приборов через блютуз с низким энергопотреблением позволяет открывать удаленно двери, ворота и приводить в действие прочие механизмы с большого расстояния, подолгу не меняя аккумулятор в беспроводном и компактном органе управления.

Кроме того, внедрение в смартфон, который всегда под рукой, BLE-модуля позволит на приличном удалении через сопряженные каналы управлять любыми приборами и аксессуарами умного дома. Или подключаться к сенсорной панели для удаленного управления с другой комнаты.

Поддерживаемые устройства

Протокол BLE содержится в модулях со встроенным программным обеспечением. Модулями оснащаются конечные устройства. В качестве модулей можно выделить:

  1. BT111 – создан для приложений, где нужна работа со стандартными протоколами Bluetooth и BLE.
  2. BLE112 – однорежимный BLE-модуль для сенсорных систем и прочих аксессуаров с батарейным питанием.
  3. USB BLED112 – аналогичный однорежимный BLE-модуль со всеми свойствами BLE112, но выполнен в форм факторе USB-флешки.

К BLE-устройствам можно отнести:

  1. Спортивные аксессуары по типу шагомеров, пульсометров, ритмометров, которые имеют форму часов для руки или браслета.
  2. Различные сенсоры для определения движения, температуры, влажности.
  3. Системы чтения и отображения информации с автономным источником питания.
  4. Бытовая медтехника по типу измерителей глюкозы, тонометров, температурных измерителей.
  5. Гаджеты для удаленного вызова, по типу радио-няня.
  6. Приборы бытовой электроники, по типу беспроводной периферии (клавиатуры, мышки), панелей и пультов.
  7. Устройства для автоматизации в жилом доме по типу шлюзов между соединенной к Smart House сенсорной сетью и смартфонами с Блютуз.
  8. Устройства безопасности, по типу тревожных кнопок, бесконтактных ключей и прочее.

Определение поддержки

Чтобы определить, работает ли ваш аксессуар с протоколом-BLE, следует изучить информацию об устройстве на сайте производителя или в инструкции по эксплуатации. Для устройств, работающих на Android, можно проверить поддержку с помощью приложений:

  1. BLE Checker.
  2. LightBlue.
  3. Bluetooth LE Scanner.

Множество таких «определителей» находится в Play Market и доступны для использования бесплатно. Модели телефонов, выпущенные до 2015 года включительно, могут не поддерживать данную опцию.

Вопросы безопасности BLE

Защита канала передачи данных между парой устройств в протоколе BLE обусловлена двумя режимами LE Секьюрити мод 1 и LE Секьюрити мод 2. Первый режим работает на Data Link layer (DLL), второй на AT&T.

На DLL в протоколе Bluetooth LE присутствует шифрование и аутентификация с помощью технологии построения аутентификационного кода сообщения из блочного алгоритма шифрования (CCM) и шифра AES-128. При работе CCM и AES-128, добавляется к ним Protocol Data Unit и дополнительное сообщение для идентификации целостности, размером 4-байта, после которого PDU и сообщение шифруются.

В некоторых случаях аутентификацию можно провести поверх нешифрованного соединения на канальном уровне. Но в таком случае на AT&T -уровне к PDU плюсуется двенадцати байтная сигнатура.

Режимы безопасности включают в себя несколько уровней, используемых в зависимости от типа соединения.

Соединение пары происходит в три так называемых этапа:

  1. Первый – на канальном уровне два модуля обмениваются информацией о доступных возможностях ввода-вывода, а после принимают решение, по какому из обнаруженных произойдет взаимодействие.
  2. Второй – создание ключа для третьего этапа, который называется «временный ключ краткосрочного значения». Он послужит для надежной передачи данных о временном ключе. Ключ может быть передан тремя способами: с использованием альтернативного канала NFC, с введением шестизначного кода, вводимого пользователем, или без проверки аутентификации, если первый и второй способ организовать невозможно.
  3. Третий – конечные точки соединения обмениваются тремя 128 битными ключами и, если нарушений не замечено, пара успешно синхронизируется.

Различия протоколов Bluetooth

Так как Блютуз с низким энергопотреблением вошел в спецификацию Bluetooth 4.0, то технические сравнения проведены с классической версией.

Характеристика

Классический Блютуз

Bluetooth Low Energy

Частота радиосигнала

2.4 ГГц

2.4 ГГц

Дальность действия

100 метров

Более 100 метров

Скорость передачи

1-3 Мб/сек

1 Мб/сек

Количество ведомых устройств

7

Опция зависит от реализации

Безопасность

128-битный шифр

128-бит AES + Counter Mode

Задержка

100 мс

6 мс

Общее время передачи информации (минимум)

100 мс

3 мс

Максимальный ток

До 30 мА

До 15 мА

Мощность

1 Вт

0,01-0,05 Вт

Также нельзя не отметить большое сходство протоколов BLE с BR / EDR – первым созданным Блютуз-протоколом:

  1. Работа в едином диапазоне ISM 4 ГГц.
  2. Модуляция GFSK.
  3. Скачкообразное перестроение частоты.
  4. Схожая схема канала с демодуляцией аналогового сигнала и преобразованием в цифровой.

Различия между BR / EDR и BLE-модулями в том, что первый делит полосу пропускания на 79 каналов с разносом в 1 МГц, а второй работает с передатчиком и приемником для разделения полосы на 40 каналов, с разбросом в 2 МГц.

Заключение

Bluetooth Low Energy – это протокол, специально разработанный для устройств с ограниченным источником автономной энергии, нуждающихся в отправке информации на протяжении нескольких дней или недель без подзарядки. Двухрежимными модулями BLE оснащаются смартфоны, планшетные ПК, ноутбуки. Однорежимные модули BLE используются в мелкой электронике и аксессуарах, типа измерителей пульса или бесконтактных ключей.

Troyka-Ble, Беспроводной модуль Bluetooth Low Energy

Описание

Подружите мобильного робота со смартфоном под Android или iOS. Соберите сеть Bluetooth устройств для работы с удалёнными датчиками и сенсорами. Благодаря спецификации Web Bluetooth API управлять устройствами из окна браузера.

Сердце платформы — Bluetooth модуль HM-10 c чипом CC2541 от компании Texas Instruments.

Модуль выполнен по технологии BLE (Bluetooth low energy — Bluetooth с низким энергопотреблением), которая значительно продлевает срок работы портативных устройств между перезарядками.

Программирование

Для управляющих платформ модуль выглядит как «прозрачный» последовательный интерфейс.

Настройки по умолчанию:
— Имя устройства: HMSoft;
— Пароль для подключения: 000000;
— Скорость передачи данных: 9600 бод;
— бит чётности: N;
— количество бит данных: 8;
— количество стоповых бит: 1;
— возврат каретки «\r»: нет;
— новая строка «\n»: нет.
Для начала работы необходимо настроить BLE-модуль в режиме AT-команд. После чего — сопряжатся с другими Bluetooth-девайсами.

Bluetooth работает в двух режимах:
Slave — модуль ожидает подключения с других Bluetooth-устройств. Например другого BLE или телефона.
Master — модуль сам инициирует подключение к выбраному Bluetooth-девайсу.

Характеристики

— Модуль: HM-10 с чипом CC2541;
— Версия Bluetooth: 4.0;
— Рабочая частота: 2.4 ГГц ISM;
— RF мощность: -23 dbm, -6 dbm, 0 dbm, 6 dbm;
— Радиус действия: до 10 метров;
— Выходной интерфейс: UART;
— Напряжение питания: 3,3–5 В;
— Потребляемый ток: в активном режиме до 10 мА / в спящем режиме: до 200 мкА;
— Габариты: 25,4×25,4 мм.

Комплектация

1 × плата BLE;
2 × трёхпроводных шлейфа.
 

Технические параметры

Техническая документация

Дополнительная информация

Web Bluetooth API
Руководство по использованию, примеры

Как работает Bluetooth | Технология Bluetooth HowStuffWorks

включает ряд мер безопасности, которые могут удовлетворить даже самые строгие требования безопасности, такие как те, которые включены в Федеральные стандарты обработки информации (FIPS).

При настройке нового устройства пользователи обычно проходят процесс, называемый сопряжение . Сопряжение снабжает каждое устройство специальными ключами безопасности и заставляет их доверять друг другу. Устройство, для которого требуется сопряжение, не будет подключаться к другому устройству, с которым оно не было сопряжено.

Эти ключи безопасности позволяют технологии Bluetooth различными способами защищать данные и пользователей. Например, данные, которыми обмениваются устройства, могут быть зашифрованы, чтобы другие устройства не могли их прочитать. Он также может позволить замаскировать адрес, который действует как идентификатор устройства и который используется в беспроводном обмене данными, и изменять его каждые несколько минут. Это защищает пользователей от риска отслеживания с использованием данных, передаваемых их личными электронными устройствами.

Если у вас есть устройства с поддержкой Bluetooth, вы испытали это на себе.Например, если вы покупаете беспроводную мышь, при первом включении вы подключаете ее к устройству, с которым планируете использовать. Вы можете включить мышь, а затем перейти к настройкам Bluetooth на своем компьютере, чтобы выполнить сопряжение устройства, как только вы увидите его имя в списке ближайших аксессуаров Bluetooth. По задумке компьютер может одновременно обрабатывать множество соединений Bluetooth. Вы можете использовать беспроводную мышь, клавиатуру и наушники.

Однако производители этих аксессуаров собираются ограничить количество подключений до одного за раз.Вы хотите, чтобы ваша клавиатура печатала только на компьютере, а наушники — специально для вашего телефона. Некоторые позволяют пользователю сопрягать устройство с несколькими компьютерами, планшетами или телефонами, но им может быть разрешено подключаться только к одному за раз. Все зависит от того, что производитель посчитал разумным для своего продукта.

Некоторым устройствам требуется код для безопасности при сопряжении с другим устройством. Это пример аутентификации , и он гарантирует, что устройство, с которым вы устанавливаете доверительные отношения, является именно тем устройством, которое вы думаете, а не другим устройством где-то еще в среде.Например, многие автомобили позволяют принимать звонки, не снимая рук с руля. В первый раз, когда вы захотите воспользоваться этой функцией, вам придется соединить телефон и автомобильную аудиосистему, используя автомобильный развлекательный дисплей и смартфон. Автомобиль выдает вам номер для ввода. Телефон позволяет узнать, что устройство хочет выполнить сопряжение, с помощью числового кода. Вы вводите код с развлекательного дисплея, чтобы подтвердить, что это авторизованное сопряжение. После этого вы можете использовать систему громкой связи без необходимости повторного сопряжения.

Пользователь также может контролировать видимость устройства для других устройств Bluetooth. Например, на компьютере или смартфоне вы также можете просто переключить режим Bluetooth устройства на «неоткрываемый» или просто отключить Bluetooth, пока он вам снова не понадобится.

Первоначально опубликовано: 11 ноября 2019 г.

Что такое Bluetooth и как он работает?

Проще говоря, Bluetooth — это форма беспроводной технологии, используемой для передачи данных на относительно короткие расстояния от одного устройства к другому, и появляется в ряде устройств в пространстве умного дома.

Эти данные могут варьироваться от простой инструкции — например, смартфон говорит подключенному дверному замку открыться — до небольших файлов, таких как текстовые документы, и приложений с более широким диапазоном частот, таких как потоковая передача звука высокой четкости.

Подробнее:

Bluetooth помог выйти на многомиллиардный рынок беспроводных динамиков и наушников, а также подключить смартфоны к автомобилям и установить соединения прямо через современные умные дома. Эта технология также используется контроллерами беспроводных игровых консолей, устройствами слежения, такими как Tile и Chipolo One, а также носимыми устройствами, такими как умные часы, фитнес-трекеры и слуховые аппараты.

JBL Flip 4 Водонепроницаемый портативный динамик Bluetooth — черный

Bluetooth — это радиоволновая технология.

Как и телевизионные передачи, беспроводные домашние телефоны и сети Wi-Fi, Bluetooth — это радиоволновая технология. Однако, в отличие от этих примеров, Bluetooth предназначен для работы на гораздо более коротких расстояниях, примерно от 30 до 300 футов в зависимости от наличия стен, дверей и окон.

Все устройства Bluetooth содержат антенну для подключения друг к другу.Вообще говоря, размер антенны будет влиять на диапазон сигнала Bluetooth, поэтому более крупные трекеры Bluetooth Tile имеют больший диапазон, чем более компактные модели компании.

Есть три класса устройств Bluetooth. Продукты класса 1 могут транслировать самое дальнее расстояние, примерно до 330 футов, в то время как продукты класса 2 работают на расстояниях примерно до 33 футов, а продукты класса 3 работают только на расстоянии примерно 3 фута.

Хотя диапазон Bluetooth ограничен, это в основном рассматривается как положительный момент.Это означает, что антенны Bluetooth почти не требуют питания (что особенно характерно для новой технологии Bluetooth с низким энергопотреблением) и теоретически более безопасны, поскольку сигнал можно увидеть и потенциально подделать только с небольшого расстояния.

Откуда Bluetooth получил свое название?

Технология названа в честь датского короля X века Харальда Bluetooth, который объединил племена Дании таким образом, как разработчики Bluetooth надеялись, что технология объединит ранее не подключенные устройства.

Разработка Bluetooth началась в шведской компании Ericsson Mobile еще в 1989 году, когда компании Ericsson и IBM изучали идею беспроводного подключения мобильного телефона к ноутбуку, тем самым предоставляя компьютеру соединение с сотовой сетью.

С самого начала было согласовано, что эта технология будет открытым отраслевым стандартом, что означает, что любой сможет ее использовать. Вскоре после начала разработки к Ericsson и IBM присоединились Intel, Toshiba и Nokia, прежде чем в 1998 году была создана Bluetooth Special Interest Group (SIG).

Устройства Bluetooth стали меньше и энергоэффективнее Getty Images / iStockphoto

Как работает соединение Bluetooth

Устройства Bluetooth работают на 79 различных частотах в спектре радиоволн 2,45 ГГц. Когда два устройства хотят подключиться, скажем, смартфон к лампе Philips Hue Go, они выбирают один из 79 каналов случайным образом или пробуют другой, если он уже занят другой парой соседних устройств.

Часто для соединения двух устройств Bluetooth требуется созданный устройством пароль. Например, при подключении смартфона к автомобилю оба будут отображать короткий код на своих дисплеях. Если один и тот же код отображается на обоих, вы можете продолжить настройку соединения. Как ни странно, я ни разу не видел, чтобы пара устройств показывала коды, отличные друг от друга.

После того, как пара устройств будет «спарена», они будут помнить друг друга, если вы не скажете им забыть.Вот почему ваш телефон будет (или, по крайней мере, должен) автоматически подключаться каждый раз, когда вы садитесь в машину, поскольку два устройства знают и доверяют друг другу.

Различные версии Bluetooth

По мере развития технологии на протяжении десятилетий появилось несколько новых версий Bluetooth. Все они работают одинаково и построены на одних и тех же основах, но с каждым переходом от версий 1.0 к 5.0 были отмечены улучшения в скорости, диапазоне и сценариях использования.

По состоянию на январь 2020 года Bluetooth SIG имеет версию 5.2. Помимо этих пронумерованных версий Bluetooth, существует также Bluetooth Low Energy (BLE), который появился как часть Bluetooth 4.0 в 2012 году.

Bluetooth Low Energy используется некоторыми устройствами умного дома iStock

Что такое Bluetooth с низким энергопотреблением?

Как следует из названия, BLE потребляет гораздо меньше энергии, чем обычный Bluetooth. В результате он был принят некоторыми продуктами для умного дома, которые нуждаются в постоянном подключении к концентратору, но делают очень мало.Примером может служить интеллектуальный выключатель света, который может работать много месяцев или даже лет от одноячеечной батареи.

Датчики движения и датчики приближения, прикрепленные к дверям и окнам как часть системы безопасности умного дома, также являются примерами BLE в умном доме, как и некоторые умные розетки (например, от Евы) и умные дверные замки, которые соединяют к телефону, а затем разблокируйте его при приближении или заблокируйте, когда вы уйдете.

Что касается расстояния, это можно оценить на основе силы сигнала Bluetooth.Вот как теги отслеживания Bluetooth помогают вам найти потерянные предметы, но они работают только на расстоянии от 100 до 300 футов, в зависимости от мощности устройства, которое вы используете.

Philips Hue White 4-Pack A19 LED Smart Bulb, совместимость с Bluetooth и Zigbee (Hue Hub опционально), работает с Alexa и Google Assistant — устройство, сертифицированное для людей

Что такое Bluetooth LE Audio?

Следующий шаг для Bluetooth — и, в частности, его приложений с низким энергопотреблением — был объявлен в январе на выставке CES 2020 и называется Low Energy Audio.Использование нового кодека под названием LC3 обещает улучшить качество звука беспроводных динамиков и наушников, а также значительно снизить энергопотребление.

Это означает, что у динамиков Bluetooth может быть гораздо более продолжительное время автономной работы, или наушники можно сделать еще меньше, сохранив при этом то же время автономной работы, что и сегодня; это открывает двери для гораздо меньших по размеру и более тонких слуховых аппаратов с Bluetooth.

Еще одна важная новая функция Bluetooth LE Audio — это то, как он позволяет продукту отправлять аудио через Bluetooth сразу на несколько устройств, а не только на одно за раз.Это означает, что вы можете поделиться своим плейлистом или подкастом с другом с помощью одного телефона и двух пар наушников Bluetooth.

Коммерческое использование может включать использование в музеях Bluetooth, чтобы несколько человек могли одновременно слушать один и тот же видеоэкран в частном порядке. В будущем технология потенциально может позволить железнодорожной станции транслировать объявление на все близлежащие наушники Bluetooth, которые (с предварительного разрешения) будут воспроизводиться поверх всего, что слушают другие пассажиры.

В ближайшем будущем мы ожидаем увидеть, что производители наушников воспользуются преимуществом того, как LE Audio может отправлять отдельный звуковой поток на каждый наушник вместо того, чтобы отправлять его в один, а затем передавать его другому, как это происходит сегодня. .По словам Bluetooth SIG, это должно привести к улучшенному разделению стереозвуков и улучшению качества прослушивания.

Основы Bluetooth — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 35 год

Что такое Bluetooth?

Bluetooth — это стандартизированный протокол для отправки и получения данных по беспроводной связи 2,4 ГГц. Это безопасный протокол, который идеально подходит для малой дальности, малой мощности, недорогой беспроводной передачи данных между электронными устройствами.

В наши дни кажется, что беспроводное, и Bluetooth — большая часть этой беспроводной революции. Вы найдете Bluetooth, встроенным в самые разные потребительские товары, такие как гарнитуры, игровые контроллеры или (конечно) трекеры домашнего скота.

В нашем мире взлома встроенной электроники Bluetooth служит отличным протоколом для беспроводной передачи относительно небольших объемов данных на короткие расстояния (<100 м). Он идеально подходит в качестве беспроводной замены интерфейсов последовательной связи.Или вы можете использовать его для создания компьютерной клавиатуры DIY HID. Или, с правильным модулем, его можно использовать для создания домашнего беспроводного динамика для воспроизведения MP3.

Цель данного руководства — дать краткий обзор протокола Bluetooth. Мы рассмотрим спецификации и профили, составляющие его основу, и рассмотрим, как Bluetooth сравнивается с другими беспроводными протоколами.

Хотите попрактиковаться в разработке Bluetooth?

Рекомендуемая литература

  • Последовательная связь — Bluetooth похож на RF-версию последовательной связи.
  • Шестнадцатеричный — все устройства Bluetooth имеют уникальный адрес, который обычно представляется в виде шестнадцатеричного значения.

Предлагаемый просмотр


Как работает Bluetooth

Протокол Bluetooth работает на частоте 2,4 ГГц в той же нелицензированной полосе частот ISM, где также существуют протоколы RF, такие как ZigBee и WiFi. Существует стандартизированный набор правил и спецификаций, который отличает его от других протоколов.Если у вас есть несколько часов, чтобы убить, и вы хотите изучить каждый уголок Bluetooth, ознакомьтесь с опубликованными спецификациями, иначе вот краткий обзор того, что делает Bluetooth особенным.

Мастера, рабы и пикосети

Сети

Bluetooth (обычно называемые пикосетями ) используют модель ведущий / ведомый для управления, когда и где устройства могут отправлять данные. В этой модели к одному ведущему устройству можно подключить до семи различных ведомых устройств. Любое ведомое устройство в пикосети может быть подключено только к одному ведущему устройству.

Примеры топологий пикосети Bluetooth «ведущий / ведомый».

Мастер координирует обмен данными по всей пикосети. Он может отправлять данные любому из своих ведомых устройств, а также запрашивать данные у них. Рабам разрешено только передавать и получать от своего хозяина. Они не могут разговаривать с другими рабами в пикосети.

Адреса и имена Bluetooth

Каждое устройство Bluetooth имеет уникальный 48-битный адрес, обычно обозначаемый как BD_ADDR.Обычно это представляется в виде 12-значного шестнадцатеричного значения. Старшая половина (24 бита) адреса — это уникальный идентификатор организации (OUI), который идентифицирует производителя. Младшие 24 бита являются наиболее уникальной частью адреса.

Этот адрес должен быть виден на большинстве устройств Bluetooth. Например, на этом модуле Bluetooth RN-42 адрес, напечатанный рядом с «MAC NO.» это 000666422152:

Часть этого адреса «000666» — это OUI компании Roving Networks, производителя модуля.Каждый модуль RN будет использовать эти старшие 24 бита. Часть модуля «422152» — это более уникальный идентификатор устройства.

Устройствам

Bluetooth также можно давать понятные имена. Обычно они предоставляются пользователю вместо адреса, чтобы помочь определить, какое это устройство.

Правила для имен устройств менее строгие. Они могут иметь длину до 248 байт, и два устройства могут иметь одно и то же имя. Иногда уникальные цифры адреса могут быть включены в имя, чтобы помочь различать устройства.

Процесс подключения

Создание Bluetooth-соединения между двумя устройствами — это многоэтапный процесс, включающий три прогрессивных состояния:

  1. Запрос — Если два устройства Bluetooth абсолютно ничего не знают друг о друге, одно должно выполнить запрос, чтобы попытаться обнаружить другое. Одно устройство отправляет запрос-запрос, и любое устройство, которое прослушивает такой запрос, ответит своим адресом, и, возможно, своим именем и другой информацией.
  2. Пейджинг (соединение) — Пейджинг — это процесс установления соединения между двумя устройствами Bluetooth. Прежде чем это соединение может быть инициировано, каждое устройство должно знать адрес другого (найденный в процессе запроса).
  3. Соединение — После того, как устройство завершило процесс подкачки, оно переходит в состояние соединения. При подключении устройство может либо активно участвовать, либо переводиться в спящий режим с низким энергопотреблением.
    • Активный режим — это обычный режим подключения, при котором устройство активно передает или принимает данные.
    • Sniff Mode — это энергосберегающий режим, при котором устройство менее активно. Он будет спать и слушать передачи только с заданным интервалом (например, каждые 100 мс).
    • Режим удержания — Режим удержания — это временный энергосберегающий режим, при котором устройство находится в спящем режиме в течение определенного периода, а затем возвращается в активный режим по истечении этого интервала. Мастер может дать команду подчиненному устройству удерживать.
    • Режим парковки — Режим парковки — самый глубокий из спящих режимов.Мастер может приказать подчиненному «припарковаться», и этот подчиненный станет неактивным, пока мастер не скажет ему снова проснуться.

Связывание и спаривание

Когда два устройства Bluetooth имеют особую близость друг к другу, их можно связать вместе. Связанные устройства автоматически устанавливают соединение , когда они находятся достаточно близко. Например, когда я завожу машину, телефон в моем кармане сразу подключается к автомобильной системе Bluetooth, потому что они связаны между собой.Никакого взаимодействия с пользовательским интерфейсом не требуется!

Облигации создаются с помощью единовременного процесса, называемого парным . Когда устройства объединяются в пары, они делятся своими адресами, именами и профилями и обычно сохраняют их в памяти. У них также есть общий секретный ключ, который позволяет им связываться, когда они вместе в будущем.

Сопряжение обычно требует процесса аутентификации , когда пользователь должен проверить соединение между устройствами. Процесс аутентификации различается и обычно зависит от возможностей интерфейса того или иного устройства.Иногда сопряжение — это простая операция «Просто работает», когда для сопряжения достаточно одного нажатия кнопки (это типично для устройств без пользовательского интерфейса, таких как гарнитуры). В других случаях спаривание включает сопоставление 6-значных цифровых кодов. Более старые, устаревшие (v2.0 и более ранние) процессы сопряжения включают ввод общего PIN-кода на каждом устройстве. PIN-код может иметь длину и сложность от четырех цифр (например, «0000» или «1234») до 16-значной буквенно-цифровой строки.

Классы мощности

Мощность передачи и, следовательно, диапазон , модуля Bluetooth определяется его классом мощности.Есть три определенных класса мощности:

Номер класса Макс. Выходная мощность (дБм) Макс. Выходная мощность (мВт) Макс.диапазон
Класс 1 20 дБм 100 мВт 100 м
4 дБм 2,5 мВт 10 м
Класс 3 0 дБм 1 мВт 10 см

Некоторые модули могут работать только в одном классе мощности, а другие могут варьироваться Мощность передачи.

Профили Bluetooth

Профили

Bluetooth — это дополнительные протоколы, основанные на базовом стандарте Bluetooth, чтобы более четко определить, какие данные передает модуль Bluetooth. В то время как спецификации Bluetooth определяют, как работает технология , профили определяют, как использует .

Профили, поддерживаемые устройством Bluetooth, определяют, для какого приложения оно предназначено. Например, гарнитура Bluetooth с функцией громкой связи будет использовать профиль гарнитуры (HSP), а контроллер Nintendo Wii будет реализовывать профиль устройства интерфейса пользователя (HID).Чтобы два устройства Bluetooth были совместимы, они должны поддерживать одинаковые профили .

Давайте взглянем на несколько наиболее часто встречающихся профилей Bluetooth.

Профиль последовательного порта (SPP)

Если вы заменяете интерфейс последовательной связи (например, RS-232 или UART) на Bluetooth, SPP — это ваш профиль. SPP отлично подходит для отправки пакетов данных между двумя устройствами. Это один из наиболее фундаментальных профилей Bluetooth (в конце концов, первоначальной целью Bluetooth была замена кабелей RS-232).

Используя SPP, каждое подключенное устройство может отправлять и получать данные так же, как если бы между ними были подключены линии RX и TX. Например, два Arduinos могут разговаривать друг с другом из разных комнат, а не через стол.

Устройство интерфейса человека (HID)

HID — это профиль для устройств пользовательского ввода с поддержкой Bluetooth, таких как мыши, клавиатуры и джойстики. Он также используется для многих современных контроллеров видеоигр, таких как контроллеры WiiMotes или PS3.

Пример интерфейса HID из Руководства пользователя RN-42-HID. Профиль HID

Bluetooth на самом деле является риффом профиля HID, уже определенного для USB-устройств с человеческим вводом. Подобно тому, как SPP служит заменой кабелям RS-232, HID стремится заменить кабели USB (что намного сложнее!).

Профиль громкой связи (HFP) и профиль гарнитуры (HSP)

Эти наушники с Bluetooth, которые делают важных деловых людей похожими на говорящих чокнутых? Обычно они используют профиль гарнитуры (HSP) или профиль громкой связи (HFP).

HFP используется в аудиосистемах громкой связи, встроенных в автомобили. Он реализует несколько функций помимо HSP, позволяющих выполнять обычные телефонные взаимодействия (прием / отклонение вызовов, отключение и т. Д.), Пока телефон остается в вашем кармане.

Профиль расширенного распространения звука (A2DP)

Расширенный профиль распространения звука (A2DP) определяет, как звук может передаваться с одного устройства Bluetooth на другое. Если HFP и HSP отправляют звук на оба устройства и обратно, A2DP — это улица с односторонним движением, но качество звука может быть на намного выше, чем на .A2DP хорошо подходит для беспроводной передачи звука между MP3-плеером и стереосистемой с поддержкой Bluetooth.

Пример конфигурации A2DP. Изображение из спецификации A2DP (v1.3).

Большинство модулей A2DP поддерживают ограниченный набор аудиокодеков. По крайней мере, они будут поддерживать SBC (кодек поддиапазонов), они также могут поддерживать MPEG-1, MPEG-2, AAC и ATRAC.

Профиль дистанционного управления аудио / видео (AVRCP)

Профиль дистанционного управления аудио / видео (AVRCP) позволяет удаленно управлять устройством Bluetooth.Обычно он реализуется вместе с A2DP, чтобы удаленный динамик мог указать устройству передачи звука перемотку вперед, назад и т. Д.

Пульт дистанционного управления и аудиопоток между двумя устройствами. Изображение из спецификации AVRCP (v1.5).

Общие версии

Bluetooth постоянно развивается с момента его появления в 1994 году. Последнее обновление Bluetooth, Bluetooth v4.0, только начинает набирать популярность в индустрии бытовой электроники, но некоторые из предыдущих версий все еще широко используются.Вот краткое изложение наиболее часто встречающихся версий Bluetooth:

Bluetooth версии 1.2

Релизы v1.x заложили основу для протоколов и спецификаций, которые будут использоваться в будущих версиях. Bluetooth v1.2 был последней и наиболее стабильной версией 1.x.

Эти модули довольно ограничены по сравнению с более поздними версиями. Они поддерживают скорость передачи данных до 1 Мбит / с (на практике больше 0,7 Мбит / с) и максимальную дальность действия 10 метров.

Bluetooth v2.1 + EDR

2.x версии Bluetooth представили с увеличенной скоростью передачи данных (EDR) , что увеличило потенциальную скорость передачи данных до 3 Мбит / с (на практике ближе к 2,1 Мбит / с). Bluetooth v2.1, выпущенный в 2007 году, представил безопасное простое сопряжение (SSP) , которое полностью изменило процесс сопряжения.

Модули

Bluetooth v2.1 по-прежнему очень распространены. Для низкоскоростных микроконтроллеров, где 2 Мбит / с по-прежнему , быстрый , v2.1 дает им практически все, что им может понадобиться. Например, модуль Bluetooth RN-42 остается популярным в таких продуктах, как Bluetooth Mate и BlueSMiRF HID.

Bluetooth версии 3.0 + HS

Вы думали, что 3 Мбит / с — это быстро? Умножьте это на восемь, и вы получите оптимальную скорость Bluetooth v3.0 — 24 Мбит / с. Однако эта скорость может быть немного обманчива, потому что данные фактически передаются через соединение WiFi (802.11). Bluetooth используется только для установки и управления подключением.

Может быть сложно установить максимальную скорость передачи данных для устройства v3.0. Некоторые устройства могут быть «Bluetooth v3.0 + HS», а другие могут иметь маркировку «Bluetooth v3.0 «. Только устройства с суффиксом» + HS «способны маршрутизировать данные через Wi-Fi и достигать скорости 24 Мбит / с. Устройства Bluetooth v3.0 по-прежнему ограничены до 3 Мбит / с, но они поддерживают другие функции. введены стандартом 3.0, например улучшенный контроль мощности и режим потоковой передачи.

Bluetooth v4.0 и Bluetooth с низким энергопотреблением

Bluetooth 4.0 разделил спецификацию Bluetooth на три категории: классический, высокоскоростной и энергосберегающий. Классический и высокоскоростной обратный вызов к версиям Bluetooth v2.1 + EDR и v3.0 + HS соответственно. Настоящее отличие Bluetooth v4.0 — это Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) .

BLE — это радикальная переработка спецификаций Bluetooth, направленная на приложения с очень низким энергопотреблением. Он жертвует дальностью (50 м вместо 100 м) и пропускной способностью данных (0,27 Мбит / с вместо 0,7–2,1 Мбит / с) ради значительной экономии энергопотребления. BLE предназначен для периферийных устройств, которые работают от батарей и не требуют высокой скорости передачи данных или постоянной передачи данных. Умные часы, такие как MetaWatch, являются хорошим примером этого приложения.

Беспроводное сравнение

Bluetooth — далеко не единственный беспроводной протокол. Возможно, вы читаете это руководство через сеть Wi-Fi. Или, может быть, вы даже играли с ZigBees или XBees. Так что же отличает Bluetooth от остальных протоколов беспроводной передачи данных?

Сравним и сопоставим. Мы включим BLE как отдельный объект от Classic Bluetooth.

9024 часов 9024 9024 часов
Имя Классический Bluetooth Bluetooth 4.0 Low Energy (BLE) ZigBee WiFi
Стандарт IEEE 802.15.1 802.15.1 802.15.4 802.11 (a, b, g, n)
(ГГц) 2,4 2,4 0,868, 0,915, 2,4 2,4 и 5
Максимальная необработанная скорость передачи данных (Мбит / с) 1-3 1 0,250 11 (b), 54 (g), 600 (n)
Типичная пропускная способность данных (Мбит / с) 0.7-2,1 0,27 0,2 7 (b), 25 (g), 150 (n)
Максимальный диапазон (вне помещения) (метры) 10 (класс 2), 100 (класс 1) 50 10-100 100-250
Относительное энергопотребление Среднее Очень низкое Очень низкое Высокое
Пример срока службы батареи дней от месяцев до лет от месяцев до лет 7 Не определено 64,000+ 255

Bluetooth — не лучший выбор для любой беспроводной работы, но он отлично подходит для приложений типа с заменой кабеля на короткие расстояния .Он также может похвастаться более удобным процессом подключения, чем его конкуренты (в частности, ZigBee).

ZigBee часто является хорошим выбором для мониторинга сетей, например для проектов домашней автоматизации. В этих сетях могут быть десятки беспроводных узлов, которые малоактивны и никогда не должны отправлять много данных.

BLE сочетает в себе удобство классического Bluetooth и значительно снижает энергопотребление. Таким образом, он может конкурировать с Zigbee по времени автономной работы.BLE не может конкурировать с ZigBee с точки зрения размера сети, но для подключения одного устройства к устройству он очень сопоставим.

WiFi, вероятно, является наиболее известным из этих четырех беспроводных протоколов. Все мы хорошо знаем, для чего это лучше всего: Интернет (!). Он быстрый и гибкий, но при этом требует много энергии. Что касается широкополосного доступа в Интернет, то другие протоколы не имеют себе равных.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знакомы с концепциями Bluetooth, рассмотрите возможность ознакомления с некоторыми из этих связанных руководств:

  • RN-52 Руководство по подключению — RN-52 — это аудиомодуль Bluetooth, который поддерживает все виды изящных профилей, о которых мы говорили в этом руководстве: HSP / HFP, A2DP, AVRCP и SPP.Посмотрите этот модуль, если вы хотите добавить в свой проект беспроводное аудио.
  • Руководство по подключению BlueSMiRF — BlueSMiRF, использующий модуль Bluetooth RN-42, прост в использовании и поддерживает профиль SPP. Если вы хотите заменить последовательный кабель, проверьте этот модуль.
  • MetaWatch Teardown and Hookup Guide — MetaWatch — это «умные часы», использующие Bluetooth для связи и получения уведомлений со смартфона. Посмотрите на внутренности этих часов, чтобы увидеть, где подходит модуль Bluetooth.Или следуйте инструкциям, чтобы управлять часами с помощью модуля Bluetooth, подключенного к Arduino.

Или, если вам надоел Bluetooth, но вы все еще заинтересованы в беспроводном подключении:

  • Руководство по подключению платы разработчика ATmega128RFA1 — ATmega128RFA1 оснащен радиочастотным модулем, который работает по тем же стандартам, что и ZigBee (802.11.4). Если вы хотите разобраться в мелочах и проблемах радиосвязи, обратите внимание на эту плату.
  • Руководство по подключению Electric Imp
  • — Electric Imp делает подключение к Wi-Fi невероятно простым.Следуйте инструкциям по этому руководству, и вы получите встроенный модуль, способный взаимодействовать с веб-страницами!

Вот еще несколько замечательных статей, если вы хотите узнать больше о Bluetooth:

* Спецификации Bluetooth.org — Тысячи страниц, охватывающих спецификации каждой версии и профиля Bluetooth, известных человечеству. * Althos Bluetooth Tutorial — это хорошо сделанный учебник для начинающих, представленный в виде слайдов.

Или посмотрите несколько идей в блогах:

Как использовать Bluetooth — SoundGuys

Несмотря на то, что звук Bluetooth с годами совершенствовался и продолжает улучшаться для обычных потребителей и нишевых сообществ, таких как пользователи с нарушениями слуха, факт остается фактом: сопряжение и подключение Bluetooth могут быть непостоянными.Давайте рассмотрим, что такое Bluetooth и как использовать Bluetooth в любой операционной системе, чтобы вы могли проводить больше времени, наслаждаясь музыкой.

Примечание редактора: это руководство по Bluetooth было обновлено 30 июля 2020 г., чтобы обновить процессы сопряжения для всех операционных систем (Android, iOS, MacOS, Windows) и включить информацию о совместимости гарнитуры в разных операционных системах.

Что такое Bluetooth?

Каждое современное беспроводное устройство будет поддерживать Bluetooth в той или иной степени, даже если оно относительно устарело (например,грамм. Bluetooth 4.1).

Bluetooth — это стандарт беспроводной связи, который устройства используют для обмена данными между собой: именно так ваш смартфон передает звук на ваши любимые беспроводные наушники для воспроизведения. Хотя мы сосредоточены на аудио Bluetooth, эта технология также используется в телевизорах, радиоприемниках, беспроводных клавиатурах, мышах и многом другом.

Bluetooth находится под управлением Bluetooth Special Interest Group (SIG), и, хотя это несовершенная технология, это один из лучших способов беспроводного соединения двух устройств.Кроме того, он очень удобен, когда дело доходит до звука, и теперь позволяет некоторым телефонам подключаться к нескольким устройствам одновременно, а некоторым гарнитурам — получать отдельные одновременные передачи через многоточечный Bluetooth.

Интересный факт: название «Bluetooth» происходит от имени Харальда Блютуз, который был королем Дании и Норвегии и объединил датские племена. Название Bluetooth происходит от этого в надежде, что технология объединит, казалось бы, не связанные между собой устройства в одном стандарте беспроводной связи.

Что такое классы Bluetooth?

Bluetooth имеет множество классов (1, 1.5, 2, 3, 4), каждый из которых допускает разную выходную мощность и диапазоны беспроводной связи. Устройство Bluetooth класса 1 имеет радиус действия беспроводной связи 100 метров, и большинство мобильных устройств заслуживают этой классификации. Если у вашего смартфона радиус действия беспроводной связи 100 метров, а у гарнитуры класса 2 — только 10 метров, по умолчанию используется самый низкий из общих диапазонов.

Звук Bluetooth получил плохую репутацию

Правильная пара наушников Bluetooth может быть очень хорошей, если они оснащены хорошо настроенными драйверами.

Плохой Bluetooth: его снова и снова ругают за то, что он не соответствует качеству проводного звука. Хотя это правда, что проводное аудио по-прежнему является королем для аудиофилов, верно также и то, что развитие аудио Bluetooth привело к значительному улучшению качества кодека Bluetooth — даже для кодека с наименьшим общим знаменателем, SBC.

Подробнее: Общие сведения о кодеках Bluetooth

На данный момент уши большинства слушателей либо слишком стары, чтобы различить качество высококачественного кодека Bluetooth, либо слишком повреждены такими вещами, как потеря слуха, вызванная шумом (NIHL).Таким образом, основной проблемой Bluetooth становится не столько качество для среднего потребителя, сколько согласованность и удобство использования. Тысячи и тысячи аудиопродуктов Bluetooth хранятся на виртуальных полках всех ваших любимых интернет-магазинов, и, тем не менее, многие из них по-прежнему предоставляют плохие инструкции о том, как использовать Bluetooth для сопряжения, добавления другого устройства или их сброса.

Примечание редактора: для настоящих беспроводных наушников обычно требуется, чтобы слушатели вынули оба наушника из футляра, чтобы начать сопряжение.Некоторые требуют, чтобы наушники оставались в футляре, пока кнопка удерживается на футляре, пока не замигает светодиод. Обратитесь к документации, чтобы узнать, как работает ваша гарнитура.

Как подключить Bluetooth-наушники к iOS

Устройства

iOS производятся исключительно Apple и состоят из всех iPhone и iPad. К счастью, эти два процесса идентичны, поэтому мы можем объединить эти процессы в одну кучу.

  1. Откройте приложение «Настройки» и выберите Bluetooth в левом столбце.
  2. Установите переключатель Bluetooth в положение Вкл. ; вкладка станет зеленой.
  3. После включения Bluetooth будет заполнен список из доступных устройств . Это все устройства поблизости, доступные для подключения.
  4. Удерживайте кнопку питания на наушниках или динамике, чтобы включить их. Некоторые устройства требуют, чтобы вы удерживали ее в течение 3 секунд, в то время как у других есть специальная кнопка для сопряжения Bluetooth , которая позволит вашему устройству iOS подключиться к нему.Это варьируется от продукта к продукту. В случае сомнений проверьте документы, прилагаемые к устройству.
  5. Выберите наушники или динамик в списке Devices , и соединение будет установлено.

Связано: Лучшие альтернативы Apple AirPods Pro

Если вы подключаете гарнитуру Apple, например AirPods, AirPods Pro, Beats Powerbeats или Beats Powerbeats Pro, к iPhone, включение гарнитуры инициирует мгновенное сопряжение с iPhone. Во всплывающем уведомлении может запрашиваться разрешение на сопряжение с вашим устройством iOS; пока вы принимаете, вы в чистоте.

Как подключить Bluetooth-наушники к Android

Устройства Android

сильно различаются, но, к счастью, вариант Bluetooth обычно можно найти более или менее в одном и том же месте на всех устройствах Android. Хотя на вашем устройстве это может выглядеть немного иначе, но это не должно быть слишком далеко.

  1. Откройте приложение Android Settings и нажмите Connections .
  2. Выберите Bluetooth .
  3. Установите переключатель в положение Вкл. .
  4. Удерживайте кнопку питания на наушниках или динамике, чтобы включить их. Некоторые устройства требуют, чтобы вы удерживали его в течение 3 секунд, в то время как у других есть выделенная кнопка сопряжения Bluetooth, которая позволит вашему устройству подключиться к нему. Он варьируется от продукта к продукту
  5. Выберите имя устройства из списка Доступные устройства .
  6. В зависимости от того, как работают ваши наушники Bluetooth или динамик Bluetooth, может появиться всплывающая подсказка с запросом разрешения на сопряжение.Щелкните ОК.
  7. После успешного процесса сопряжения устройство появится в разделе Paired Devices меню Bluetooth.

Как выполнить сопряжение наушников Bluetooth с Mac или ПК

Для использования Bluetooth на Mac не нужны AirPods

На компьютерах подключиться к Bluetooth так же просто (если не больше).

  1. Щелкните значок Bluetooth в правом верхнем углу экрана.
  2. Выберите Откройте настройки Bluetooth.
  3. Убедитесь, что Bluetooth включен, нажав кнопку слева с надписью Turn Bluetooth On.
  4. Удерживайте кнопку питания на наушниках или динамике, чтобы включить их. Некоторые устройства требуют, чтобы вы удерживали его в течение 3 секунд, в то время как у других есть выделенная кнопка сопряжения Bluetooth, которая позволит вашему устройству подключиться к нему. Это варьируется от продукта к продукту.
  5. Щелкните Pair на имени устройства, к которому вы хотите подключиться.

Вы можете отключиться от подключенного устройства, щелкнув имя устройства и выбрав «отключить». Вы также можете удалить устройство, щелкнув значок X рядом с именем устройства, независимо от того, подключено оно в настоящее время или нет.

Как настроить наушники Bluetooth в Windows 10

  1. Щелкните значок Windows в углу экрана, а затем выберите значок Settings cog .
  2. Во всплывающем окне настроек Windows выберите Devices .
  3. Это приведет вас на страницу «Bluetooth и другие устройства». Включите Bluetooth , щелкнув переключатель. Затем нажмите «+ Добавить Bluetooth или другое устройство».
  4. Появляется другое всплывающее окно. Выберите первую строку с надписью Bluetooth.
  5. Удерживайте кнопку питания на наушниках или динамике, чтобы включить их. Некоторые устройства требуют, чтобы вы удерживали его в течение 3 секунд, в то время как у других есть выделенная кнопка сопряжения Bluetooth, которая позволит вашему устройству подключиться к нему.Это варьируется от продукта к продукту.
  6. Выберите нужное устройство из списка Доступных устройств .
  7. После правильного сопряжения устройство появится в разделе Audio на странице Bluetooth и другие устройства.

Вы можете отключиться от подключенного устройства в любое время, щелкнув имя устройства в разделе Audio и выбрав «отключить». Вы также можете удалить устройство, выбрав «Удалить устройство».

Другие проблемы могут возникнуть со звуком Bluetooth

Опять же, Bluetooth не идеален.Возможно, вы выполнили каждый шаг до Т, но все еще сталкиваетесь с проблемами подключения. Не бойтесь, этому есть несколько объяснений.

Истинное качество беспроводного соединения еще не решено

Настоящее беспроводное аудио удобно, но часто не удается поддерживать стабильное соединение на улице.

Возможно, вы используете какое-нибудь количество знаменитых настоящих беспроводных наушников; В таком случае, будьте уверены, проблема, скорее всего, не в вас, а в них. На самом деле, у настоящих беспроводных наушников все еще есть возможности, когда дело доходит до стабильности соединения, но обновления прошивки являются важной причиной того, что со временем соединение улучшается с этим разнообразием наушников.

Безотказный способ решить большинство проблем с беспроводным подключением — это аппаратный сброс.

Один из самых простых способов решить любую проблему с подключением — выполнить полный сброс. Вам придется вернуться к руководству о том, как это сделать, так как все гарнитуры разные, но это займет всего пару минут и решит большинство проблем.

Включите и снова выключите. Нет, правда

Да, старая пословица верна. Простая перезагрузка исправляет большинство вещей, это даже не сложно: просто выключите гарнитуру и выключите смартфон.Затем снова включите оба устройства и снова подключите их. В большинстве случаев проблемы с беспроводным подключением должны разрешиться.

Проверить обновления прошивки

Не все наушники (например, OnePlus Buds) позволяют пользователям обновлять свои наушники, если у них нет патентованного телефона.

Мы упоминали об этом ранее, но иногда хорошее обновление прошивки помогает. Беспроводные технологии открывают новые возможности, и впечатляет то, что они работают так же хорошо, как и при таком большом количестве плавающих помех.Однако некоторые вещи выходят за рамки жестких перезагрузок и требуют инженерной тонкости.

Загрузите мобильное приложение гарнитуры, если это разрешено на вашем смартфоне. Отсюда большинство приложений автоматически уведомляют пользователей, когда доступно обновление прошивки, и запрашивают разрешение перед выполнением обновления. Если у вас возникают проблемы только при использовании компьютера, возможно, потребуется обновить драйверы.

Далее: Наушники собирают слишком много данных

Обзор

Bluetooth | Разработчики Android

Платформа Android включает поддержку сетевого стека Bluetooth, который позволяет устройству обмениваться данными с другими устройствами Bluetooth по беспроводной сети.В платформа приложения обеспечивает доступ к функциям Bluetooth через Bluetooth API. Эти API-интерфейсы позволяют приложениям подключаться к другим устройствам Bluetooth, что позволяет двухточечные и многоточечные беспроводные функции.

Используя API Bluetooth, приложение может выполнять следующее:

  • Поиск других устройств Bluetooth.
  • Запросить у локального адаптера Bluetooth сопряженные устройства Bluetooth.
  • Установите каналы RFCOMM.
  • Подключайтесь к другим устройствам через обнаружение служб.
  • Передача данных на другие устройства и обратно.
  • Управляйте несколькими подключениями.

В этом разделе рассматривается Classic Bluetooth . Классический Bluetooth — правильный выбор для более ресурсоемких операций, включая потоковую передачу и общение между устройствами. Для устройств Bluetooth с низким энергопотреблением рассмотрите с использованием Bluetooth с низким энергопотреблением соединения.

В этой документации описываются различные Bluetooth профили и объясняет, как использовать API Bluetooth для выполнения четырех основных задач, необходимых для общаться с помощью Bluetooth:

  • Настройка Bluetooth.
  • Поиск устройств, которые либо сопряжены, либо доступны в данном регионе.
  • Соединительные устройства.
  • Передача данных между устройствами.

Для демонстрации использования API Bluetooth см. Образец чата Bluetooth. приложение.

Основы

Чтобы устройства с поддержкой Bluetooth могли передавать данные между собой, они должны сначала сформируйте канал связи, используя процесс сопряжения. Одно устройство, обнаруживаемое устройство, становится доступным для входящих запросов на соединение.Другое устройство находит обнаруживаемое устройство с помощью процесса обнаружения службы. После того, как обнаруживаемое устройство примет запрос на сопряжение, два устройства завершить процесс связывания, в котором они обмениваются ключами безопасности. Устройства кэшируйте эти ключи для дальнейшего использования. После того, как процессы спаривания и склеивания По завершении два устройства обмениваются информацией. Когда сеанс завершится, устройство, инициировавшее запрос на сопряжение, освобождает канал, на котором связал его с обнаруживаемым устройством. Однако два устройства остаются связанными, поэтому они могут автоматически переподключиться во время следующего сеанса, пока они находятся в расстояние друг от друга, и ни одно устройство не удалило связь.

Использование API Bluetooth требует декларирования нескольких разрешения в вашем манифесте файл. Как только ваше приложение получит разрешение на использование Bluetooth, вашему приложению потребуется доступ адаптер Bluetooth и определить, доступен ли Bluetooth на устройство. Если Bluetooth доступен, есть три шага, чтобы установить соединение:

Некоторые устройства используют специальный Bluetooth профиль, который объявляет данные это обеспечивает.

Ключевые классы и интерфейсы

Все API Bluetooth доступны в андроид.bluetooth пакет. Ниже приведены классы и интерфейсы, необходимые для создания Соединения Bluetooth:

адаптер Bluetooth
Представляет локальный адаптер Bluetooth (радиомодуль Bluetooth). В BluetoothAdapter — это точка входа для всех взаимодействий Bluetooth. С использованием это, вы можете обнаружить другие устройства Bluetooth, запросить список связанных (сопряженных) устройств, создайте экземпляр BluetoothDevice , используя известный MAC-адрес, и создайте BluetoothServerSocket для прослушивания сообщений от других устройств.
Устройство Bluetooth
Представляет удаленное устройство Bluetooth. Используйте это, чтобы запросить соединение с удаленное устройство через BluetoothSocket или запросить информацию о устройство, такое как его имя, адрес, класс и состояние связи.
Разъем Bluetooth
Представляет интерфейс для гнезда Bluetooth (аналогично TCP Разъем ). Это точка соединения, которая позволяет приложению обмениваться данными с другим устройством Bluetooth, используя InputStream и Выходной поток .
BluetoothServerSocket
Представляет открытый сокет сервера, который прослушивает входящие запросы (аналогично к TCP ServerSocket ). Чтобы подключите два устройства, одно устройство должно открывать серверный сокет с этим класс. Когда удаленное устройство Bluetooth делает запрос на подключение к этому устройство, устройство принимает соединение, а затем возвращает подключенное Разъем Bluetooth .
BluetoothClass
Описывает общие характеристики и возможности устройства Bluetooth.Это доступный только для чтения набор свойств, который определяет классы устройства и Сервисы. Хотя эта информация дает полезный совет относительно типа устройства, атрибуты этого класса не обязательно описывают все Профили Bluetooth и службы, которые поддерживает устройство.
Профиль Bluetooth
Интерфейс, представляющий профиль Bluetooth. Профиль Bluetooth — это спецификация беспроводного интерфейса для связи по Bluetooth между устройств. Примером может служить профиль громкой связи.Для более подробного обсуждения профили, см. Bluetooth профили.
Bluetooth-гарнитура
Обеспечивает поддержку гарнитур Bluetooth для использования с мобильными телефонами. Этот включает как профиль Bluetooth-гарнитуры, так и профиль громкой связи (v1.5).
BluetoothA2dp
Определяет, как высококачественный звук может передаваться с одного устройства на другое через соединение Bluetooth с использованием профиля Advanced Audio Distribution Profile (A2DP).
BluetoothHealth
Представляет прокси-сервер профиля устройства работоспособности, который управляет службой Bluetooth.
BluetoothHealthCallback
Абстрактный класс, который вы используете для реализации обратных вызовов BluetoothHealth . Ты должен расширить этот класс и реализовать методы обратного вызова для получения обновлений об изменениях в состоянии регистрации приложения и канале Bluetooth государственный.
BluetoothHealthAppConfiguration
Представляет конфигурацию приложения, которую сторонняя организация Bluetooth Health приложение регистрируется для связи с удаленным устройством, работающим по Bluetooth.
BluetoothProfile.ServiceListener
Интерфейс, который уведомляет BluetoothProfile межпроцессное взаимодействие (IPC) клиентов, когда они были подключены или отключены от внутреннего сервис, который запускает определенный профиль.

Нет, Bluetooth не использует данные — вот как это работает

  • Bluetooth не использует данные, а вместо этого использует радиоволны ближнего действия для подключения устройств.
  • Вы можете использовать устройства Bluetooth, даже если у вас нет сотовой связи или подключения к Интернету.
  • Если вы считаете, что ваше соединение Bluetooth использует данные, более вероятно, что в этом виновато приложение, которое вы используете.
  • Посетите справочную библиотеку Business Insider, чтобы узнать больше.

С момента своего первого выпуска на потребительском устройстве в 1999 году Bluetooth стал одной из самых популярных технологий в мире.Практически любой современный телефон, компьютер и игровая консоль могут отправлять и получать блютуз сигналы.

Эти сигналы Bluetooth позволяют подключать устройства полностью по беспроводной сети, делая громоздкие шнуры и провода устаревшими. Динамики и наушники Bluetooth — одни из лучших примеров сильных сторон технологии, позволяющие слушать музыку и даже принимать телефонные звонки без стандартных подключений.

Однако со всеми различными беспроводными сигналами, которые мы используем сегодня — Bluetooth, Wi-Fi, сотовыми данными и т. Д. — может быть сложно понять, как все это работает и что с чем пересекается.

А если у вас тарифный план с ограниченным объемом данных, вы можете задаться вопросом, повлияет ли использование Bluetooth-устройства на ваш тарифный план.

Вот что вам следует знать.

Bluetooth не использует сотовые данные — вот как работают его сигналы

Проще говоря: нет, использование Bluetooth никоим образом не повлияет на ваши сотовые данные.

Bluetooth работает с использованием радиоволн ближнего действия, а не с подключением к Интернету. Это означает, что Bluetooth будет работать везде, где есть два совместимых устройства — вам не нужен какой-либо тарифный план или даже сотовая связь.

Bluetooth встроен во все типы устройств. Дженнифер Стилл / Business Insider

Это делает Bluetooth идеальным решением для путешествий и других случаев, когда доступ в Интернет может быть недоступен.

Таким образом, вы можете свободно слушать музыку или смотреть телешоу с помощью, например, наушников Bluetooth, без сбора данных.

Однако, даже если Bluetooth не использует данные, потоковые приложения будут. Итак, если вы используете наушники Bluetooth для прослушивания Spotify или Netflix , и вы не подключены к Wi-Fi, эти приложения по-прежнему будут использовать данные.

Как работают устройства Bluetooth?

Технология Bluetooth есть везде — в наших машинах, домах, ноутбуках и даже в ушах.Итак, как это работает?

Bluetooth использует радиоволны вместо проводов или кабелей для передачи информации между электронными устройствами на короткие расстояния. В отличие от вашего мобильного телефона, который использует радиоволны для связи с вышкой сотовой связи, находящейся на расстоянии нескольких миль, радиоволны, используемые продуктами Bluetooth, в 1000 раз слабее и перемещаются между двумя устройствами связи только на небольшие расстояния, обычно 10 футов или меньше. Если у вас есть беспроводная клавиатура Bluetooth для вашего компьютера, и вы приносите клавиатуру в дом друга, но оставляете компьютер дома, ваша клавиатура не сможет взаимодействовать с компьютером на таком расстоянии.А если вы на нем наберете, дома на экране компьютера ничего не появится.

Когда устройства с поддержкой Bluetooth находятся достаточно близко, они могут соединяться друг с другом через крошечный компьютерный чип внутри них, который излучает специальные радиоволны Bluetooth. Но сначала вы должны включить этот чип, что обычно можно сделать, нажав определенную кнопку или щелкнув отмеченный переключатель. Затем связь между двумя устройствами Bluetooth происходит по сети ближнего действия, называемой пикосетью (в метрической системе слово «пико» означает «действительно маленький»).Эта пикосеть, по сути, представляет собой сеть устройств, подключенных по Bluetooth. Если вы подключили свой компьютер к Bluetooth-клавиатуре, монитору, мыши и динамикам, все эти устройства образуют собственную пикосеть Bluetooth. Но они не будут разговаривать друг с другом индивидуально. Одно устройство — в данном случае компьютер — будет основным устройством, с которым связаны все остальные.

Пикосети устанавливаются автоматически. Итак, если у вас есть устройство, такое как клавиатура, установленное и находящееся в зоне действия пикосети, оно автоматически подключится.Но если он находится вне диапазона, клавиатура автоматически выйдет из пикосети. Когда вы вернете клавиатуру домой, где она снова окажется в зоне действия, она автоматически подключится.

Нетрудно понять, почему технология Bluetooth стала такой популярной в последние годы. Теперь каждый может почувствовать себя лейтенантом Ухурой из оригинального телесериала Star Trek , прижав палец к уху и активируя наушник Bluetooth, чтобы принять входящий телефонный звонок, оставляя руки свободными, чтобы помочь спасти звездолет Enterprise. или водите машину.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *