پایان نامه مقطع کاردانی
رشته کامپیوتر
سال 1387
بلوتوث Bluetooth
صنعت IT در جهان از سال ۲۰۰۰ به بعد تحولات بسيارى را به خود ديده است.هر روزه مردم با يك تكنولوژى جديد روبه رو مى شوند و دنياى پيچيده و پيشرفته امروزى مردم را وادار به حركت مى كند.اما سرعت اين حركت به قدرى زياد است كه حتى متخصصين IT را هم به تعجب واداشته است.با ايجاد هر تكنولوژى مردم مشتاق شده تا با آن آشنا شوند ولى بلافاصله تكنولوژى پيشرفته ديگرى متولد مى شود.يكى از اين تكنولوژى ها، Bluetooth است كه به ارتباط بى سيم با برد كوتاه مربوط مى شود.اين تكنولوژى در تمام قطعات، وسائل الكترونيكى و ارتباطى كاربرد دارد و استفاده از آن تنها به شبكه ها و اينترنت مربوط نمى شود، به طورى كه امروزه حتى موس و كى بورد Bluetooth هم به بازار آمده است.اكثر كارشناسان و متخصصين كامپيوتر و شبكه اعتقاد دارند كه از ۲۰۰۴ سال پيشرفت هر چه بيشتر اين تكنولوژى خواهد بود.فرض كنيد در منزلتان از تكنولوژى Bluetooth استفاده مى كنيد و در حال چك كردن E-mailهاى خود از طريق تلفن همراه هستيد، در همان حال نامه اى از دوست خود دريافت مى كنيد.شما هم نامه او را از طريق Bluetooth به پرينتر كه به اين سيستم مجهز است ارسال كرده و يك پرينت از آن تهيه مى كنيد.در همين زمان تلويزيون هم مشغول پخش برنامه اى است كه بلافاصله تصوير را به مانيتور انتقال داده و توسط CD-Writer كه به تكنولوژى Bluetooth مجهز است تصاوير را روى CD ذخيره مى كند.اينها تنها برخى از موارد استفاده تكنولوژى Bluetooth در زندگى امروز است.
تجهيزات مجهز به اين تكنولوژى در كنار هم شبكه اى خانگى به نامPAN (Personal Area Network) را ايجاد مى كنند.
بلوتوث یک مشخصه صنعتی برای شبکه‌های بیسیم محلی (PANs)مي باشد كه تحت استاندارد IEEE 802.15.1 شناخته ميشود.بلوتوث راهی را برای اتصال و مبادله (رد و بدل )نمودن اطلاعات بین وسایلی نظير دستيارهاي ديجيتالي محلي (PDAs) ، تلفن همراه ، رايانه هاي از نوع laptop ها و pcها ، چاپگرها ، دوربین‌های دیجیتال و كنسول بازي ويدئو از نوع PlayStation 3 Sony از طریق فرکانس رادیویی برد کوتاه امن ، غير رسمي و قابل دسترس برای تمامی جهانیان فراهم کرده است.
بلوتوث از نام پادشاه دانمارکی بنام Harold Bluetooth Blatant در قرن 10 گرفته شده است.به عقيده مخترعان تکنولوژی بلوتوث ، او کسی بود که دیپلماسی را از جنگ به سمت گفتگو و مذاكره سوق داد ، به عقيده آنها این نام مناسب برای تکنولوژی آنهاست که به وسایل مختلف اجازه می‌دهد نوعی گفتگو با هم داشته باشند.نام پادشاه دانمارکی بنام Harold Blatant مي باشد و آرم يا لوگوي بلوتوث ، حروف الفبايي H و B مي باشد.
مقدمه
بلوتوث یک استاندارد رادیویی و پروتكل ارتباطي است كه برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه ( مربوط به كلاس توان : 1 متر 10 متر و 100 متر)که توسط یک میکروچیپ فرستنده و گيرنده ارزان قيمت طراحی شده است ، بكار مي رود.
بلوتوث به اينگونه دستگاهها اجازه می‌دهد که با یکدیگر در تماس باشند ، البته به شرطی که هر دو در برد هم قرار گرفته باشند.دستگاه هايي كه ازسيستم ارتباطي راديويي استفاده مي كنند ، لازم نیست که در یک خط ديد باشند يا در يك اتاق باشند ، به اندازه كافي ، قوي شنيده شوند.بخاطر وجود آنتن هاي متنوع ، مسيرهاي انتقال و متغييرهاي ديگر ، بردها نيز متغييرند.با وجود اين مقادير توان انتقال ، بيشتر به يكي از 3 كلاس زير كاهش ميابد:
كلاس
ماكزيمم توان مجاز
(mW)بر حسب
ماكزيمم توان مجاز
(dBm) بر حسب
برد
كلاس 1
100 mW
20 dBm
تقريبا 100 متر
كلاس 2
5/2 mW
4 dBm
تقريبا 10 متر
كلاس 3
1 mW
0 dBm
تقريبا 1 متر
دندان آبي يا Bluetoothاز كجا آمد
Bluetoothاز كجا آمد شايد جالب باشد تا از تاريخچه نام Bluetooth هم اطلاع داشته باشيم.
اين نام از نام يك پادشاه دانماركى به نام Harald Blaatand گرفته شده است.كلمه Blaatand پس از انتقال به زبان انگليسى به شكل Bluetooth تلفظ شد كه به معنى دندان آبى است.
اين پادشاه كه بين سال هاى ۹۴۰ تا ۹۸۶ مى زيست، توانست دانمارك و نروژ را كه در جنگ هاى مذهبى با هم مشكل پيدا كرده بودند متحد كند و از آن پس شهرت زيادى كسب كرد.در واقع تكنولوژى Bluetooth هم بر پايه اتحاد يكپارچه سيستم هاى كامپيوتر در قالبى بدون سيستم تاكيد دارد كه نماد كار و تلاش پادشاه دانماركى است.
اين دندان آبيBluetooth يعني چه
ايده اصلى ايجاد اين سيستم در سال ۱۹۹۴ توسط شركت موبايل Ericsson ارائه شد.اين شركت به همراه چند شركت ديگر به دنبال يك سيستم ارتباطى بين وسايل الكترونيكى مختلف بودند تا قادر به هماهنگى و سازگارى با هم باشند.امروزه بسيارى از وسايل ارتباطى مانند PC، PDA، موبايل، پرينتر و...از پروتكل هاى متفاوت و ناسازگار با يكديگر استفاده مى كنند و همين امر باعث عدم ارتباط مناسب بين آنها خواهد شد.
بنابراين شركت هاى مربوطه تصميم به ايجاد يك استاندارد مشترك براى انواع وسايل ارتباطى گرفتند تا ارتباط ميان آنها تحت يك پروتكل ثابت و مشخص برقرار شود.
فن آوري دندان آبي Bluetooth در حال حاضر
در حال حاضر Ericsson، Intel، Nokia، IBM و Toshiba از پديدآورندگان و توسعه دهندگان اين تكنولوژى هستند.اين شركت ها با تشكيل گروهى به نامBluetooth (Special Interest Group)SIG موفق شدند استاندارد مورد نظر را ايجاد كنند.
از امواج راديويى تا فن آوري دندان آبي Bluetooth
هر وسيله اى كه از سيم براى انتقال اطلاعات خود استفاده نمى كند از امواج راديويى بهره مى گيرد در واقع امواج راديويى سيگنال هايى هستند كه توسط فرستنده در هوا پخش مى شود.امواج راديويى قادر به انتقال صدا، تصوير و هر نوع Data هستند.
تلفن هاى بى سيم، موبايل، ماهواره ها، اداره تلويزيون و غيره جزء وسايلى هستند كه ارتباط خود را از طريق اين امواج فراهم مى كنند.حتى دزدگير اتومبيل شما هم از طريق امواج راديويى كنترل مى شود.
فن آوري دندان آبي Bluetooth امواج بردكوتاه
Bluetooth نوعى از ارتباطات امواج راديويى ولى با برد كوتاه است و از پروتكل خاصى براى ارسال اطلاعات خود استفاده مى كند و به همين دليل است كه شركت هاى معتبر سازنده دستگاه هاى ارتباطى و كامپيوترى علاقه زيادى دارند تا در اين پروژه شركت كنند.
در واقع تمام دستگاه هايى كه بر پايه Bluetooth ايجاد مى شود بايد با استاندارد مشخصى سازگارى داشته باشند.همان طور كه مى دانيد فركانس هاى امواج راديويى با استفاده از واحد هرتز محاسبه مى شوند.
فرستنده اين فركانس ها كه Transmitter نام دارد امواج مورد نظر را در يك فركانس خاص ارسال مى كند و دستگاه گيرنده در همان طول موج اقدام به دريافت اطلاعات مى كند و دامنه آن GHZ2.40 تا GHZ2.48 است.•
مزاياى Bluetooth
مزاياى Bluetooth عوامل بسيارى موجب شده تا شركت ها و موسسات ارتباطى به دنبال استفاده از Bluetooth باشند.يكى از اين عوامل محدوديت در انتقال Data از طريق سيم است.
دستگاه هايى كه با سيم كار مى كنند از طريق رابط هاى سريال يا پارلل و يا USB به كامپيوتر متصل مى شوند.اگر از ارتباط سريال استفاده شود در هر سيكل زمانى يك بيت ارسال مى شود و ارتباط پارلل در هر سيكل ۸ تا ۱۶ بيت را ارسال مى نمايد.اين مقادير در دنياى ارتباطات پرسرعت امروزى بسيار كم است.تا چندى پيش در مقام كشورهاى پيشرفته براى ارتباط اينترنت به طور كامل از ارتباطات سيمى و تكنولوژى هايى چون ISON و DSL استفاده مى شد.البته اين سيستم ها هنوز هم جزء پرطرفدارترين و كاربردى ترين وسايل ارتباطى در جهان هستند.
بگذريم كه در كشور ما هنوز به طور كامل از اين سيستم ها استفاده نمى شود و همچنان سيستم قديمى و بسيار ضعيف Dial up مورد استفاده قرار مى گيرد.
Bluetooth يا فن آوري دندان آبي در جهان امروز
به لطف تكنولوژى جديد Bluetooth كشورهايى چون آمريكا و برخى كشورهاى اروپايى كه در زمينه تكنولوژى حرف اول را در دنيا مى زنند به سمت استفاده از ارتباطات بى سيم بين شبكه ها و اينترنت حركت مى كنند كه علاوه بر سرعت زياد، كيفيت بسيار خوبى را در اختيار كاربرانش قرار مى دهد.
استاندارد Bluetooth
از ديگر مشكلاتى كه متخصصين بخش ارتباط با آن سروكار داشتند عدم وجود يك استاندارد مشخص و ثابت براى ارتباط دستگاه هاى مختلف با يكديگر بود.تا پيش از اين هر شركت دستگاه هاى خود را براساس استانداردهاى ارتباطى خود توليد مى كرد و به همين خاطر اغلب آنها براى ارتباط با دستگاه هايى از همان نوع ولى متعلق به يك كمپانى ديگر دچار مشكل مى شدند زيرا پروتكل ثابتى وجود نداشت.
حال اين مشكل توسط استاندارد Bluetooth به راحتى قابل حل است.قبل از مطرح شدن مسئله استفاده از Bluetooth متخصصان اعتقاد داشتند كه در ارتباطات نزديك از اشعه مادون قرمز استفاده شود.مثلاً در كنترل از راه دور تلويزيون از اين سيستم استفاده مى شود.
تكنولوژى مادون قرمز در مقابل دندان آبي
تكنولوژى مادون قرمز IrDA نام دارد و مخفف Infrared Data Association است.در عمل ثابت شده كه استفاده از اين استاندارد قابل اطمينان است و هزينه بسيار كمى به خود اختصاص مى دهد.ولى با اين وجود معايبى نيز دارد.
اولين مشكل حركت نور در خط راست است.فرستنده مادون قرمز و گيرنده آن مى بايست در مقابل هم قرار بگيرند تا ارسال اطلاعات صورت گيرد، در غير اين صورت و وجود داشتن مانعى در بين راه، انتقال اطلاعات به درستى صورت نمى گيرد.
يكى ديگر از مشكلات مادون قرمز اصطلاح «يك به يك» است.به اين معنى كه شما فقط مى توانيد اطلاعات را از يك دستگاه تنها به يك دستگاه ديگر ارسال كنيد و در يك لحظه قادر به ارسال اطلاعات از يك دستگاه به چند دستگاه نخواهيد بود اما هر دو مشكل IrDA از طريق Bluetooth قابل رفع است.
قيمت ارزان فن آوري دندان آبي Bluetooth
يكى ديگر از دلايل استفاده از تراشه هاى Bluetooth قيمت بسيار مناسب آن است.قيمت اين تراشه ها عملاً ۱۵ تا ۳۰ دلار است كه با توجه به كارايى بسيار خوب، اين قيمت كاملاً مناسب به نظر مى رسد.
همان طور كه اشاره شد اين تكنولوژى از محدوده فركانس ۴۰/۲ تا ۴۸/۲ گيگا هرتز كه محدوده اى رايگان است استفاده مى كند كه ۷۹ كانال ارتباطى را شامل مى شود.البته اين محدوده در اروپا و آمريكا مورد استفاده قرار مى گيرد ولى در ژاپن اين محدوده بين ۴۷/۲ تا ۴۹/۲ گيگا هرتز است و ۲۳ كانال ارتباطى را شامل مى شود.هر كدام از اين كانال هاى ارتباطى قابليت ارسال يك مگابايت اطلاعات را دارد و برد موثر آن ۱۰متر ذكر شده كه شركت هاى ارائه كننده اين سيستم ها تا برد ۷ متر را ضمانت مى كنند و بيشتر از آن به فضاى اتاقى بستگى دارد كه دستگاه ها در آن قرار دارند و همچنين به ميزان وجود ديگر امواج راديويى هم وابسته است.