كل شيء عن البلوتوث: الكائنات المتصلة والتسويق الجغرافي

بدءًا من Bluetooth 1.0 من عام 1998 وحتى Bluetooth 5.0 من عام 2017، ستعرف كل شيء عن هذه التقنية اللاسلكية التي تكيفت مع الاستخدامات على مدار العشرين عامًا الماضية.

البلوتوث هي تقنية لاسلكية يعرفها الجميع. لقد كانت موجودة منذ سنوات عديدة وشهدت ذروتها الأولى في عصر سماعات البلوتوث. لقد عادت التكنولوجيا إلى الواجهة مع عدد لا يحصى من الأشياء المتصلة التي ظهرت في السنوات الأخيرة. إذا اقتصرنا في البداية على الأساور المتصلة، فقد ظهرت الساعات بسرعة مع احتياجات جديدة من حيث عرض النطاق الترددي، ولكن أيضًا من حيث الاستقلالية. ولذلك فقد تكيف المعيار تدريجياً مع الاستخدامات الجديدة.لمحة موجزة عن معايير البلوتوث المختلفة ومدى اهتمامها بالمستهلك.

يستخدم البلوتوث والواي فاي نفس نطاق التردد، 2.4 جيجا هرتز. تنتهي المقارنة عند هذا الحد نظرًا لأن تقنية Bluetooth و Wi-Fi لا تلبيان نفس الاستخدامات على الإطلاق. تعد شبكة Wi-Fi أكثر كفاءة، ولكنها أكثر استهلاكًا للطاقة وأكثر تعقيدًا وبالتالي أكثر تكلفة. على العكس تماما،تتمتع تقنية Bluetooth بنطاق ترددي أقل وتستخدم بشكل أكبر لنقل البيانات الضوئية.

تم إنشاء تقنية Bluetooth منذ 20 عامًا في مختبرات إريكسون السويدية. وللعلم فإن مصطلح البلوتوث يشير إلى الملك الدنماركي هارالد بلاتاند الذي نجح في توحيد ممالك الفايكنج (السويد والدنمارك والنرويج). الارتباط مع التقنيات الجديدة؟ المهندسون الذين ابتكروا تقنية البلوتوث هم سويديون وتمكنوا من ذلكتوحيد الاتصالات بين الهواتف والأجهزة الأخرى (سماعات الرأس، الكمبيوتر، المساعد الشخصي، إلخ) باستخدام بروتوكول مشترك. لذلك تم العثور على الاسم. قامت مجموعة Bluetooth Special Interest Group (SIG)، التي تجمع بين العديد من الشركات المصنعة، بإضفاء الطابع الرسمي على مواصفات المعيار.

من Bluetooth 1.0 إلى 3.0: زيادة في السرعات

إريكسون T39

في 20 مايو 1998، أعلنت مجموعة Bluetooth Special Interest Group عن مواصفات معيار Bluetooth 1.0. وبعد أقل من شهرين، أصبحت فرنسا بطلة العالم لكرة القدم وفي ديسمبر 1999، تم إصدار الإصدار 1.0B من المعيار. يدعم هاتف T39 من إريكسون، وهو أول هاتف يعمل بتقنية Bluetooth، معيار 1.0B رسميًا، ولكن في الواقع، تم تضمين الإصدار المستقبلي 1.1. بالمقارنة مع الإصدار 1.0B،قام Bluetooth 1.1 بإصلاح العديد من الأخطاء.

النطاق

لا تتمتع جميع شرائح البلوتوث بنفس النطاق: فهي مقسمة إلى ثلاث فئات وفقًا لنطاقها وقوتها.

يمكن أن تصل الفئة 1 إلى حوالي 100 متر (100 ميجاوات كحد أقصى) مقارنة بـ 10 أمتار للفئة 2 (2.5 ميجاوات كحد أقصى) ومتر واحد للفئة 3 (1 ميجاوات كحد أقصى).

بالنسبة لتقنية Bluetooth LE، لا يمكن أن تتجاوز الشركات المصنعة 10 ميجاوات، مما يمنع بالتالي المسافات الطويلة بين الأجهزة، ولكنه يحد من استهلاك الطاقة.

يوفر الإصدار 1.2 من المعيار العديد من الميزات الجديدة، بدءًا من التدفق. إذا كانت لا تزال محدودة نظريًا بـ 721 كيلوبت في الثانية، فمن الناحية العملية تكون السرعة أعلى من الإصدار 1.1. السبب: مقاومة أعلى للتداخل (موجات الميكروويف، الواي فاي، إلخ) بفضل الترددات التي تتكيف حسب البيئة.

في عام 2004،يرى Bluetooth 2.0 + EDR (لمعدل البيانات المحسن) ضوء النهار. يعد EDR اختياريًا (وبالتالي استخدام علامة الجمع) وبالتالي من الممكن العثور على أجهزة Bluetooth 2.0 لا تدعم EDR. ومع ذلك، تعد EDR واحدة من أكبر الميزات الجديدة للإصدار الجديد. يسمح EDR بزيادة السرعة إلى 2.1 ميجابت في الثانية لنقل المعلومات في وقت قصير، وبالتالي توفير طاقة البطارية. البلوتوث 2.1 + إدرمن جانبه يقدم بعض التحسينات مثل الاقتران الأسهل والأكثر أمانًا: SSP للاقتران البسيط الآمن.

في عام 2009، أصدرت Bluetooth SIG نسخة ثورية إلى حد ما. هناكيستخدم الإصدار 3.0 + HS (للسرعة العالية) الآن اتصال Bluetooth قياسيًا للإقران، ولكن اتصال 802.11 (مثل Wi-Fi) لنقل البيانات. ثم يزيد عرض النطاق الترددي إلى 24 ميجابت في الثانية. تمامًا مثل EDR، يمكن للأجهزة أن تدعم Bluetooth 3.0 بدون HS، وبالتالي تمنعها من الاستفادة من السرعة الأعلى.

وأخيرا، دعونا نشير إلى ذلككل إصدار من الإصدار القياسي من Bluetooh 1.0 إلى Bluetooth 3.0 متوافق مع الإصدارات السابقة. إذا كان هاتفك الذكي يحتوي على شريحة Bluetooth 3.0، فسيكون قادرًا على العمل مع جهاز Bluetooth 1.0. من ناحية أخرى، فإن جهازًا مثل السوار الذي يستخدم Blueetooth 3.0 لن يعمل بالضرورة مع هاتف Bluetooth 2.0. وهذا يعتمد على الميزات المستخدمة. بالنسبة لـ Bluetooth 4.0، يكون الأمر أكثر تعقيدًا وسنرى ذلك أدناه.

البلوتوث 4.0 و5: ظهور الكائنات المتصلة منخفضة الاستهلاك

بلوتوث 4.0

يعد معيار Bluetooth 4.0 بمثابة ثورة صغيرة، لأنه يقسم المعيار إلى فرعين.فهو يدمج من ناحية معايير البلوتوث الكلاسيكية (من الإصدارات 1.0 إلى 3.0)، والسرعة العالية (من الإصدار 3.0) ومن ناحية أخرى معيار البلوتوث الجديد منخفض الطاقة (LE).

وبالتالي فإن الجدة الحقيقية تأتي منBluetooth LE الذي يقلل بشكل كبير من استهلاك شريحة Bluetooth باستخدام بروتوكول مختلف حقًا. يمكن للمصنعين أن يقرروا استخدام Bluetooth Low Energy بمفرده (الوضع الفردي) أو باستخدام Bluetooth الكلاسيكي (الوضع المزدوج) للحفاظ على التوافق مع الإصدارات الأقدم من Bluetooth. إنها تقنية Bluetooth LE التي أتاحت النمو القوي للكائنات المتصلة نظرًا لأن الاستهلاك الذي تولده منخفض للغاية. وبالمثل، يتم تقليل زمن الوصول للاتصال ونقل البيانات. العيب هو السرعة التي تكون أقل من الإصدار الأول من البلوتوث، لكن الأشياء المتصلة مثل الساعات أو الأساور لا تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا جدًا.

جدول تعيين شعار Bluetooth الذكي

بلوتوث 4.1

في ديسمبر 2013، الإصدارتم إطلاق بلوتوث 4.1. إنه يركز بشكل أكبر على الكائنات المتصلة. يعد هذا تحديثًا بسيطًا، ولكنه يجب أن يوفر سهولة أكبر في الاستخدام. على سبيل المثال، سيكون بإمكان 4G وBluetooth التواصل مع بعضهما البعض لمزامنة إجراءات معينة. التحسينات تهم أيضامعدلات التدفق وبالتالي الاستهلاك، حيث أنه كلما كان الجهاز أقل نشاطًا، قل استهلاكه للطاقة. قبل كل شيء،سيسمح Bluetooth 4.1 لنفس الجهاز بأن يكون له عدة أدوار. على سبيل المثال، يمكن توصيل الساعة المتصلة بمستشعر القلب لتلقي المعلومات، وأيضًا بالهاتف الذكي لإرسال المعلومات واستقبالها.

للتوافق مع الإصدارات السابقة مع المعايير الأدنى، هناك حالتان. إذا كان الجهاز (الساعة المتصلة أو غيرها) يستخدم تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة (Bluetooth Smart)، فسيعمل فقط مع هاتف ذكي متوافق مع Bluetooth 4.0 LE (Bluetooth Smart Ready). إذا كان الجهاز يستخدم Bluetooth Classic (Bluetooth باختصار)، فسيكون قادرًا على العمل مع بعض الإصدارات السابقة من المعيار مع مراعاة الحاجة إلى التشغيل في EDR أو HS.

بلوتوث 4.2

تم إطلاقه في ديسمبر 2014،بلوتوث 4.2في الواقع يجلب الدعم لبروتوكولات IPv6 و6 لوبانإلى الأجهزةبلوتوث ذكي، وهذا يعني الكائنات المتصلة باستخدام ملف تعريف Bluetooth منخفض الطاقة (BLE) منخفض الاستهلاك.

المواصفات الجديدة تستهل أيضًا ملفين تعريفيين جديدين. ملف تعريف دعم بروتوكول الإنترنت (IPSP)، الذي يسمح للكائنات بالاتصال بالإنترنت بشكل مباشر ومستقل. لن يكون الهاتف سوى بمثابة جهاز توجيه، أو بوابة بين الكائن والإنترنت، في حين أنه حتى الآن كان له دور نشط أكثر حسمًا. يتم افتتاح المواصفات أيضًاالعديد من ملفات تعريف السمات العامة(GATT)، والتي تعمل على توحيد الطريقة التي تتواصل بها جميع أنواع أجهزة الاستشعار (جهاز مراقبة معدل ضربات القلب، الميزان الشخصي، مقياس الحرارة، وما إلى ذلك).

بلوتوث 5

لم ينجح Bluetooth 4.2 عن طريق Bluetooth 4.3 ولا حتى Bluetooth 5.0، بل عن طريقبلوتوث 5، تم التصديق عليها في أوائل عام 2017. وإذا كان الترقيم يوحي بأنها ثورة، فهي في الواقع مجرد تحديث متكرر. تتبنى Bluetooth SIG بدورها هذا الاتجاه، الذي بدأته Google مع Chrome، والذي يتكون من استخدام الأعداد الصحيحة فقط.

ومع ذلك، يعد Bluetooth 5 تحديثًا رئيسيًا، للبدء به،يضاعف النطاق ويضاعف أربعة أضعاف إنتاجية عمليات إرسال Bluetooth منخفضة الطاقة منخفضة الطاقة، مما يمهد الطريق، من بين أمور أخرى، لتوزيع الموسيقى دون خسارة.

بالإضافة إلى ذلك، منذ ظهور تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة، تم استخدام تقنية Bluetooth فيبيع بالتجزئةلأغراض إعلانية. تقوم الشركات بتثبيت إشارات تكتشف الهواتف وتتتبع تحركاتها وتوقفاتها. وبالتالي يمكن للعملاء الذين لديهم تطبيق التاجر الحصول على عروض ترويجية أو إعلانات مستهدفة. ومع أخذ هذا في الاعتبار، يسمح Bluetooth 5 للمنارات ببث مجموعة من المعلومات"أغنى بثماني مرات".

مثال على استخدام البلوتوث في المتجر

دور الملفات الشخصية

للتواصل مع بعضها البعض، تستخدم أجهزة Bluetooth ملفات التعريف.تحتوي ملفات التعريف على معلومات حول البيانات التي سيتم نقلها ووضع تشغيل الجهاز. على سبيل المثال، تستخدم جميع سماعات البلوتوث الشهيرة ملف تعريف HSP (ملف تعريف سماعة الرأس) الذي يفرض جودة الصوت (64 كيلوبت في الثانية)، ولكن أيضًا تشغيل الأزرار لالتقاط أو ضبط مستوى الصوت.وبالتالي، تتيح الملفات التعريفية إمكانية إصدار منتجات ستكون بالضرورة متوافقة مع جميع شرائح Bluetooth، دون الحاجة إلى تنزيل برامج خاصة على هاتفك..

مع تقنية Bluetooth Low Energy، تغيرت طريقة عمل الملفات الشخصية قليلاً.أصبح الآن من الأسهل بكثير إنشاء ملف تعريف وتنفيذه. ومع ذلك، لا يزال يتعين عليك المرور عبر Bluetooh SIG للتحقق من صحته، ولكن يبدو أن الأمر يستغرق وقتًا أقل بكثير. وهذا أمر جيد، لأن الشركات المصنعة لا يمكنها دائمًا التنبؤ باستخدامات معينة، وبالتالي فهي توفر الوقت لكل من المستهلكين والمصنعين. تساهم هذه الميزة الجديدة في الجهود المبذولة لتوحيد الكائنات المختلفة المرتبطة ببعضها البعض. لذلك تتطلع تقنية Bluetooth نحو المستقبل ومن الجيد أن تكون قادرًا على المضي قدمًا بسرعة في مجال الكائنات المتصلة.

فوائد البلوتوث والأشياء المتصلة

كما رأينا للتو، تطورت تقنية Bluetooth من أجل التكيف مع الاستخدامات الجديدة. وفقًا لجميع الخبراء، من المتوقع أن يشهد سوق الأجهزة المتصلة نموًا كبيرًا بحلول عام 2020.ثلاجات متصلة، ساعات متصلة، فرشاة أسنان متصلة، كل شيء ممكن. إن الأجهزة التي تتواصل مع هواتفنا الذكية موجودة بالفعل ويجب أن ينجح الخيال البشري في خلق استخدامات جديدة. وفقًا لشركة Cisco، بحلول عام 2020، يجب بيع 50 مليار كائن متصل. هل نحن حقا في حاجة إليها؟ ليس حقا، لا. تمامًا كما لم نكن بحاجة إلى هاتف ذكي قبل بضع سنوات فقط. لكننا اعتدنا سريعًا على القدرة على حجز تذاكر القطار مباشرةً على هواتفنا أو حتى استخدامها كنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للذهاب في إجازة، فلماذا لا نفعل ذلك مع الأشياء المتصلة؟

الكائنات المتصلة ليست ضرورية، ولكنها ستصبح مفيدة جدًا في الحياة اليومية. هل أنت في السوبر ماركت ولا يمكنك تذكر ما إذا كان لديك أي بيض متبقي في الثلاجة؟ سيكون كافيا لاستجوابه عن بعد. فجأة بدأت السماء تمطر ونوافذك مفتوحة على مصراعيها؟ هل تحب تلقي إحصائيات عن حياتك؟ هل ترغب في الحصول على منحنى ثلاثي الأبعاد لطيف يمثل نظافة فمك؟ يمكن أن تصبح الكائنات المتصلة أفضل أصدقائك. للآخرين،لا ينبغي أن تصبح الأشياء المتصلة ضرورة على المدى المتوسط، بل إن البعض يعتبرها أعداء.

وبطبيعة الحال، فإن الكائنات المتصلة ليس لها مزايا فحسب. بشرطيستخدمون نظام تشغيل واتصالًا لاسلكيًا، ومن الممكن اختراقهم. ولذلك هناك خطر على أمن البيانات الشخصية والتطفل على الخصوصية. قد يكون بروتوكول Bluetooth آمنًا، لكن يمكن للمتسللين اختراقه بسهولة للوصول إلى بيانات كائن متصل. وهناك أيضاخطر الانهيارأعلى نظرًا لأن الأجهزة ستحمل المزيد من الأجهزة الإلكترونية بأجزاء أقل قابلية للإصلاح. وأخيرا فيما يتعلقأضرار البلوتوث على الصحةيمكننا أن نتساءل، حتى لو كانت قوة الإرسال أقل بكثير من قوة الواي فاي.

بالنسبة للكائنات المتصلة، يعد البلوتوث ضروريًا. فهو يسمح بنقل المعلومات بين عدة أجهزة دون استهلاك مفرط للبيانات، وقبل كل شيء مع إمكانية التشغيل البيني المثالية تقريبًا. لذلك لم تنته تقنية البلوتوث من تصدر عناوين الأخبار.


عرضنا على Twitch SURVOLTÉS، كل يوم أربعاء من الساعة 5 مساءً حتى 7 مساءً: قابلنا للحديث عن السيارات الكهربائية أو الدراجات الكهربائية، حول المناقشات والمقابلات والتحليلات والألعاب!