Bluetooth — технология беспроводного обмена данными малого радиуса действия, предназначенная для замены проводных соединений, связывающих стационарные или переносные устройства при сохранении высокого уровня безопасности. Основными характеристиками технологии являются надежность, низкое энергопотребление и низкая стоимость устройства связи. Спецификация Bluetooth определяет единую структуру подключения и общения друг с другом широкого круга устройств.
Всеобщее признание эта технология получила благодаря тому, что любое устройство с поддержкой Bluetooth может подключаться к другим, находящимся поблизости, устройствам, которые, соответственно, поддерживают данную технологию. Bluetooth позволяет электронным устройствам подключаться и взаимодействовать друг с другом на небольшом расстоянии в одноранговых (ad-hoc) сетях. Такие сети в технологии Bluetooth называются «piconet». Каждое устройство может одновременно взаимодействовать с семью другими устройствами в пределах одной сети piconet. К тому же, устройство может принадлежать к нескольким сетям piconet одновременно. Близко расположенные устройства с активным Bluetooth динамически и автоматически создают сеть piconet.
Существенным и особо значимым в технологии Bluetooth является возможность одновременной передачи данных и голоса. Это свойство позволяет пользователям наслаждаться множеством передовых решений, таких как беспроводная гарнитура для голосовой связи, возможность печати документов и передача факсов, синхронизация КПК, ноутбуков и мобильных телефонов, и т.д.
Спецификации Bluetooth
— Версия 3.0+HS(HS), принята в апреле 2009 г. Новое: скорость передачи данных увеличилась до 54 Мбит/с; используется еще одна полоса частот 5Ггц; оптимизация энергопотребления благодаря тому, что передача на высоких скоростях используется только при необходимости; повышенная безопасность основанная на том, что обнаружение других устройств происходит только в случае необходимости передачи информации.
— Версия 2.1+Enhanced Data Rate (EDR), принята в июле 2007 г. Новое: более простое подключение устройств друг к другу; уменьшение потребления энергии, позволяющее в 5 раз увеличить время работы батареи; улучшенная система шифрования позволила сделать 6-ти значный цифровой ключ более надежным чем 16-ти значный случайный набор букв и цифр.
В отличие от многих других стандартов беспроводной связи, спецификация Bluetooth предоставляет разработчикам определения и описание, как канального уровня, так и уровня приложений, поддерживающих передачу данных и голоса.
Радиочастоты
Технология Bluetooth работает на не лицензируемых частотах, предназначенных для промышленного, научного и медицинского применения (industrial, scientific and medical (ISM)) находящихся в диапазоне от 2,4 до 2.485 ГГц. Для полнодуплексной передачи данных используется технология смены частоты со скоростью до 1600 переходов в секунду. Частота 2,4 ГГц, свободная от лицензирования, доступна в большинстве стран мира.
Радиопомехи
Bluetooth разработана технология адаптивной смены частоты (adaptive frequency hopping (AFH)) с целью уменьшения помех, возникающих при совместной работе других технологий, использующих диапазон частот 2,4 ГГц. AFH работает по всей ширине спектра, что бы как можно лучше использовать доступные частоты. Принцип работы заключается в обнаружении других устройств в спектре и избегании частот, используемых этими устройствами. Адаптивная смена частоты позволяет эффективнее передавать данные в пределах спектра, предоставляя пользователям более высокую производительность при параллельном использовании других технологий совместно с Bluetooth. Высокая помехоустойчивость достигается при использовании 79 частот с интервалом в 1 МГц.
Рабочий диапазон
Рабочий диапазон устройств зависит от их класса:
— Класс 3 –дальность до 1 метра.
— Класс 2 – дальность до 10 метров – наиболее распространен в мобильных устройствах.
— Класс 1 – диапазон до 100 метров – используется преимущественно в промышленности.
Потребляемая мощность
Наиболее часто используемые устройства класса 2 потребляют 2,5 мВт. Технология Bluetooth изначально проектировалась для очень низкого энергопотребления. Это утверждено в спецификации, согласно которой, радио-модуль может выключаться, если он бездействует. В последней спецификации 3.0+HS используется новая технология «Alternate MAC/PHY» (AMP) ускорения передачи данных. Данная методика позволяет обнаруживать AMP на других высокоскоростных устройствах и включать радиоканал только при необходимости передачи данных, тем самым оптимизируя энергопотребление.
Скорость передачи данных
— 1 Мбит/с для версии 1.2.
— До 3 Мбит/с для версии 2.0 + EDR
— До 54 Мбит/с для версии 3.0 + HS
Безопасность и защита информации
Технология Bluetooth с самого начала своего создания делает акцент на защите информации во время осуществления соединения между устройствами. Группа компаний заинтересованных в этой технологии, так называемая «Bluetooth Special Interest Group (SIG)», состоящая из более чем 8000 членов, имеет подразделение экспертов по безопасности и защите данных. В данное подразделение входят инженеры из состава этих компаний, которые, по мере развития технологии, предоставляют важную информацию по защите информации и требования по ее выполнению.
Разработчики, использующие технологию Bluetooth в своих продуктах могут использовать три режима защиты информации при работе устройств:
— Режим 1: без защиты
— Режим 2: защита на уровне сервисов
— Режим 3: защита на уровне соединения
Режимы безопасности определяются производителем устройств и ПО. Устройства и сервисы имеют различные уровни безопасности. Устройства по уровням безопасности могут быть «доверенные» и «недоверенные”. Доверенные устройства, находящиеся в режиме согласования (paired) друг с другом, имеют неограниченный доступ ко всем сервисам другого.
Сервисы имеют 3 уровня безопасности:
— сервисы, требующие авторизации и аутентификации
— сервисы, требующие только аутентификации
— сервисы доступные всем устройствам.