از بلوتوث ۱ تا بلوتوث ۵؛ نگاهی به میراث شرکت اریکسون
تیم Bluetooth SIG که عهده‌دار توسعه‌ی استانداردهای بلوتوث است، رسما «بلوتوث ۵» (Bluetooth 5) را معرفی کرده است. به همین مناسبت تصمیم داریم تاریخچه‌ی بلوتوث را یک بار دیگر با هم مرور کنیم. نسخه‌های مختلف بلوتوث چرا و از چه جنبه‌هایی برای ما اهمیت دارند؟ برای آگاهی از این نکات در ادامه با دیجی‌کالا مگ همراه باشید.
از زمانی که تکنولوژی «بلوتوث» (Bluetooth) برای اولین بار معرفی شد و به‌تدریج در بسیاری از گجت‌های مورد استفاده‌ی ما، از موبایل‌های نسبتا ساده و کامپیوترها تا دسته‌های بازی کنسول‌های گیم، دستبندهای سلامت و غیره ظاهر شد، سال‌ها می‌گذرد. طی این بازه نسخه‌های مختلفی از آن با امکانات و پیشرفت‌های تازه ارایه شده‌اند. اما این تکنولوژی اولین بار چه زمانی معرفی شد و مورد استفاده قرار گرفت؟ چگونه کار می‌کند و چه امکاناتی دارد؟ و از همه مهم‌تر اینکه هر یک از نسخه‌های آن چه امکاناتی داشته یا دارند؟
گروهی تحت عنوان Special Interest Group یا SIG، مسوولیت تعیین و تنظیم استانداردهای مرتبط با بلوتوث را به عهده گرفت. SIG در ابتدای تاسیس در سال ۱۹۹۸ از شرکت‌های اینتل، آی‌بی‌ام، توشیبا، نوکیا و البته اریکسون تشکیل شده بود.
اولین بار بلوتوث در سال ۱۹۹۴ در شرکت اریکسون اختراع شد. هر چند که تحقیقات آن از چند سال پیش از آن انجام شده بود. هدف اولیه، ایجاد ساخت تکنولوژی‌ای برای برقراری ارتباط رادیویی با برد کوتاه، بین ابزارهای مختلف در یک شبکه بود. بعدها این تکنولوژی، برگرفته از ترجمه انگلیسی نام یکی از پادشاهان دانمارک در قرن دهم میلادی، Bluetooth نام گرفت. تکنولوژی‌ای که از امواج ۲٫۴ گیگاهرتزی UHF برای ایجاد شبکه‌ی ارتباطی بین ابزارها استفاده می‌کرد.
از همان اوایل گروهی تحت عنوان Special Interest Group یا SIG، مسوولیت تعیین و تنظیم استانداردهای مرتبط با بلوتوث را به عهده گرفت. SIG در ابتدای تاسیس در سال ۱۹۹۸ از شرکت‌های اینتل، آی‌بی‌ام، توشیبا، نوکیا و البته اریکسون تشکیل شده بود. هر سال، شرکت‌های زیادی برای استفاده از استانداردهای یکپارچه‌ی تعیین‌شده به‌وسیله‌ی SIG به این گروه می‌پیوستند و در حال حاضر بیش از ۳۰ هزار شرکت تولیدکننده‌ی محصولات الکترونیک که به‌نحوی از تکنولوژی بلوتوث در محصولات‌شان استفاده شده، عضو SIG هستند. همان‌طور که توضیح داده شد، از مهم‌ترین وظایف SIG، تنظیم استانداردها و انتشار نسخه‌های جدید بلوتوث است.
در نسخه‌های مختلف بلوتوث، امواج کوتاه بین ۲۴۰۰ مگاهرتز تا ۲۴۸۳٫۵ مگاهرتز و با کانال‌های ۷۹ یا ۴۰ برای برقراری ارتباط بین ابزارها تعیین شده است. با این وجود محدودیت‌هایی مثل فاصله‌ی دو ابزار، برای ایجاد ارتباط و بهره‌وری بیشتر، وجود دارد. هر چه این فاصله کمتر باشد، سرعت و بازدهی بیشتر خواهد بود.
مهم‌ترین خصوصیت بلوتوث، مصرف کم انرژی برای این پروتکل ارتباطی است. سه کلاس استاندارد برای حداکثر انرژی مورد استفاده در دستگاه فرستنده و گیرنده از طریق بلوتوث تعریف شده است. این سه استاندارد محدوده‌ی فیزیکی برای انتقال داده را مشخص می‌کنند:
- کلاس ۳ (Class 3): حداکثر یک میلی‌وات با محدوده‌ی پوشش تقریبی ۱ متر
- کلاس ۲ (Class 2): حداکثر ۲٫۵ میلی‌وات با محدوده‌ی پوشش تقریبی ۱۰ متر
- کلاس ۱ (Class 1): حداکثر ۱۰۰ میلی‌وات با محدوده‌ی پوشش تقریبی ۱۰۰ متر
پروفایل‌های بلوتوث
پروفایل‌های بلوتوث در واقع لیستی از امکانات هستند. در ابزارهای مختلف، بسته به نوع استفاده و کارایی آن، پروفایل‌های متفاوتی فعال و قابل استفاده است. هدف از تعریف پروفایل‌ها، استانداردسازی آن‌ها برای یکپارچه‌سازی محصولات شرکت‌ها بوده است. همچنین نوع ارتباط در ابزارهای مختلف متفاوت است. برای مثال، نوع برقراری ارتباط یک کیبورد بلوتوث، به‌طور کامل با یک اسپیکر بلوتوث متفاوت است.
علت استانداردسازی پروفایل‌ها، تنوع و تعداد زیاد ابزارهایی بود که از این تکنولوژی استفاده می‌کردند. چند ده پروفایل مختلف تابه‌حال تعریف و استاندارد شده که احتمالا یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین‌شان، A2DP یا Advanced Audio Distribution Profile است. از این پروفایل در هدفون‌های بلوتوث استفاده می‌شود که امکان انتقال صدای با‌کیفیت را از طریق بلوتوث مهیا می‌کند. لیست کامل این پروفایل‌ها از وب‌سایت توسعه‌دهندگان بلوتوث در دسترس است.
نسخه‌های بلوتوث
اولین نسخه‌ی بلوتوث که در برخی ابزارها که به خریداران عرضه می‌شد قرار گرفت، نسخه‌ی ۱٫۲ بود. در آن زمان، به دلیل مشکلاتی که در این نسخه وجود داشت تعداد ابزارهایی که این نسخه از بلوتوث در آن‌ها قابل استفاده بود بسیار کم بودند. اما در سال ۲۰۰۴ و با انتشار نسخه‌ی ۲ بلوتوث، بسیاری از مشکلات نسخه‌ی ۱٫۲ برطرف شد و شرکت‌های بسیاری به تعبیه تراشه‌ی بلوتوث در ابزارهای تولیدی خود ترغیب شدند.
نسخه‌ی ۱٫۲ بلوتوث، با نرخ انتقال ۱ مگابیت بر ثانیه ارایه شده بود و البته در همین نسخه بود که بسیاری از ساختارها و استانداردهای اصلی بلوتوث برای تطبیق دو دستگاه با هم، انتقال داده و غیره، پایه‌ریزی شد. تعداد ابزارهایی که به این نسخه از بلوتوث مجهز شدند بسیار کم بود. این تکنولوژی در نسخه‌های بعدی در افزایش سرعت انتقال داده‌ها و امکاناتی مانند استریم صوت و ویدیو با کیفیت بالا، بهبودهای فراوانی یافت. برای بهبود سرعت انتقال داده تکنولوژی‌های جدیدی معرفی شدند که به‌واسطه‌ی بازشناسی آن‌ها، پسوندهایی به برخی نسخه‌های بلوتوث اضافه شد. برای مثال Bluetooth Enhanced Data Rate که با عنوان اختصاری (EDR+) و به همراه نسخه‌ی بهبودیافته‌ای از بلوتوث ۲ معرفی شد. همچنین به همراه نسخه‌ی ۳ از High Speed با عنوان اختصاری (HS+) در ادامه‌ی نام بلوتوث استفاده کردند. در نسخه‌ی ۳، نرخ انتقال داده تا ۲۴ مگابیت بر ثانیه افزایش یافت. نرخ انتقال داده در نسخه‌های مختلف بلوتوث -تا پیش از معرفی نسخه‌ی ۵- به شرح زیر است:
- نسخه‌ی ۱ بلوتوث (۱۹۹۹) – کمتر از یک مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۱٬۱ بلوتوث (۲۰۰۲) – کمتر از یک مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۱٫۲ بلوتوث (۲۰۰۳) – ۱ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۲ EDR+ بلوتوث (۲۰۰۴) – ۳ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۲٫۱ ERD+ بلوتوث (۲۰۰۷) – ۳ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۳ HS+ بلوتوث (۲۰۰۹) – ۲۴ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۴ بلوتوث (۲۰۱۰) – ۲۴ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۴٫۱ بلوتوث (۲۰۱۳) – ۲۴ مگابیت بر ثانیه
- نسخه‌ی ۴٫۲ بلوتوث (۲۰۱۴) – ۲۴ مگابیت بر ثانیه
در هر یک از نسخه‌های بلوتوث، علاوه بر افزایش سرعت انتقال داده و برد امواج، در مصرف انرژی، رمزنگاری داده‌ها حین انتقال، سازگاری با ابزارهای مختلف، سرعت جست‌وجو، ارتباط و ایجاد شبکه و موارد دیگر هم بهبودهایی اعمال شده است.
نسخه‌ی ۵
برد بلوتوث ۵ چهار برابر بیشتر از بلوتوث ۴ است و سرعت انتقال اطلاعات آن هم دو برابر شده است.
نسخه‌ی ۵ بلوتوث به‌تازگی طبق برنامه در ۱۶ ژوئن ۲۰۱۶ (۲۷ خرداد ۱۳۹۵) معرفی شد. در این نسخه، برد امواج بلوتوث تا ۴ برابر و سرعت تا ۲ برابر در مقایسه با نسخه‌ی قبل بلوتوث بهبود یافته. البته این افزایش برد و سرعت انتقال داده، تاثیری بر میزان مصرف انرژی ندارد و بلوتوث هنوز هم کمترین میزان مصرف انرژی را بین سایر روش‌های پایدار با امکانات بلوتوث دارد.
پایداری ارتباط از جمله مهم‌ترین مزیت‌ها در ابزارهای مبتنی بر بلوتوث ۵ خواهد بود. برای مثال اگر از طریق این نسخه از بلوتوث در حال پخش یک موسیقی از گوشی روی یک اسپیکر باشید، با دور شدن فیزیکی منبع و مقصد صدا، مشکلی در صدای خروجی از اسپیکر پیش نمی‌آید. همچنین ساعت‌های هوشمندی که از طریق بلوتوث ۵ به گوشی شما متصل‌اند، نوتیفیکیشن‌ها را با سرعتی بیشتر دریافت کرده و نمایش می‌دهند که باید این مساله را مدیون افزایش سرعت در نسخه‌ی ۵ بلوتوث بود. ابزارهای بلوتوثی که برای انتشار اطلاعات استفاده می‌شوند و نیاز به تطبیق ابزارها با هم ندارند، در نسخه‌ی جدید مستقل‌تر و بهتر عمل می‌کنند. چراکه در بلوتوث ۵، ظرفیت انتشار آن‌ها تا ۸ برابر افزایش یافته که به معنی امکان ارسال و دریافت اطلاعات بیشتر در هر ارتباط یکتا خواهد بود. این مساله برای امکاناتی همچون مکان‌یابی یا مسیریابی در فضاهای بزرگ مثل دانشگاه‌ها، موزه‌ها، مراکز خرید، نمایشگاه‌ها و غیره مفید خواهد بود. همچنین می‌توان از آن در فروشگاه‌ها برای اطلاع‌رسانی در خصوص محصولات جدید فروشگاه یا تخفیف‌های ویژه جهت اطلاع‌رسانی به مشتریان استفاده کرد.
درنهایت فراموش نکنید که SIG، تنها به ارتقای فنی نسخه‌های مختلف بلوتوث می‌پردازد و جنبه‌های تجاری برایش اهمیت ندارد. با در نظر گرفتن این مساله، به نظر شما با فراگیر شدن بلوتوث ۵ و امکانات جدیدش شاهد چه نوآوری‌هایی خواهیم بود؟ نظرتان را با ما در میان بگذارید.
