Bluetooth که بعضی‌ها در فارسی آن را به دندان آبی ترجمه کرده‌اند، استانداردی برای امواج رادیویی است که که برای ارتباطات بی‌سیم کامپیوترهای قابل حمل و نقل (مانند laptopها)، تلفن‌های همراه و وسایل الکترونیکی رایج استفاده می‌شوند. این امواج برای فاصله‌های نزدیک استفاده شده و برای ارتباطات بی‌سیم تکنولوژی ارزانی محسوب می‌شوند.
به وسیله این تکنولوژی می‌توانید بین دو وسیله که دارای این تکنولوژی باشند به صورت بی‌سیم پیغام، عکس یا کلاً هر اطلاعات دیگری را رد و بدل کنید. رادیوی Bluetooth در داخل یک میکروچیپ قرار دارد و در باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتزی عمل می‌کند. این تکنولوژی از سیستم Frequency Hoping Spread Spectrum استفاده می‌کند، که سیگنال آن 1600 بار در ثانیه تغییر می‌کند که کمک بزرگی برای جلوگیری از تداخل ناخواسته و غیرمجاز است.
علاوه بر این به وسیله نرم‌افزار کد شناسایی وسیله طرف مقابل چک می‌شود. بدین ترتیب می‌توان اطمینان حاصل کرد که اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر می‌رسد. این امواج با دو قدرت وجود دارند.
سطح قدرت پایین‌تر که محیط‌های کوچک (مثلاً داخل یک اتاق) و یا در نوع با قدرت بالاتر که رنج متوسط (مثلاً کل یک خانه) را می‌تواند پوشش دهد. این سیستم هم برای ارتباط نقطه به نقطه و هم برای ارتباط یک نقطه با چند نقطه می‌تواند استفاده شود. دارای پهنای باند 720Kbs و 10 متر قدرت انتقال که در صورت تقویت تا 100 متر نیز قابل افزایش می‌باشد.
این تکنولوژی که از سیستم گیرندگی و فرستندگی در جهت مناسب استفاده می‌کند، قادر است امواج رادیویی را از میان دیوار و دیگر موانع غیرفلزی عبور دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثی باعث تداخل شود انتقال اطلاعات کند می‌شود ولی متوقف نمی‌شود.
تاریخچه بلوتوث
فکر اولیه بلوتوث در شرکت موبایل اریکسون در سال 1994 شکل گرفت. اریکسون که یک شرکت سوئدی ارتباطات راه دور است در آن زمان در حال ساخت یک ارتباط رادیویی کم‌مصرف و کم‌هزینه بین تلفن‌های همراه و یک گوشی بی‌سیم بود. کار مهندسی در سال 1995 شروع شد و فکر اولیه به فراتر از تلفن‌های همراه و گوشی‌های آنها توسعه یافت تا شامل همه انواع وسایل همراه شود. با هدف ساخت شبکه‌های شخصی کوچک از وسایل مختلف در طول این زمان، اریکسون نام «بلوتوث» (یک پادشاه دانمارکی) گرفت که بین سال‌های 940 و 981 میلادی می‌زیست.
شاهِ هارالد در دوره حکومت خود که یک وایکینگ بود، به طور صلح آمیز، دانمارک، سوئد جنوبی و نروژ شمالی را متحد کرد. این کار به او شهرت یک پادشاه ماهر در ارتباط و مذاکره را در تاریخ داد. برای اریکسون، اسم بلوتوث برای فناوری داده شده که امیدوار بود بتواند به طور صلح‌آمیز وسایل مختلف را متحد کند، مناسب بود. اریکسون می‌دانست که اگر فقط یک شرکت این استانداردها را حمایت کند، هرگز موفق نخواهد شد، به همین دلیل در سال 1998، اریکسون که در آن سال به سونی اریکسون تبدیل شده بود یک موافقت‌نامه با IBM، اینتل، نوکیا و توشیبا امضا کرد و گروه Bluetooth SIG را به وجود آورند.
تشکیلات سازمان Bluetooth SIG یا Special Interest Group که هدفش نظارت بر پیشرفت بلوتوث و عمومی ساختن آن بود، بعدها گسترده‌تر شد و شرکت‌هایی نظیر 3com، Lucent، مایکروسافت، موتورولا و بیش از 2000 کمپانی دیگر به این سازمان پیوستند. در حال حاضر قبل از اینکه یک کارخانه بتواند محصولی که از تکنولوژی بی‌سیم Bluetooth استفاده می‌کند را وارد بازار کند، باید جواز آن را از دو جهت دریافت کند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهایی لازم دارد که بتواند با دستگاه‌های دیگر که دارای تکنولوژی بی‌سیم Bluetooth هستند، ارتباط برقرار کند.
دیگر اینکه باید مجوزهای قانونی لازم برای این سیستم چه در کشور سازنده و چه در کشوری که محصول به فروش می‌رود را دریافت کند که هماهنگ کننده بخش بین‌الملل این مجوزها بر عهده Bluetooth SIG است.
بلوتوث چگونه کار می‌کند؟
فناوری بلوتوث با حذف دخالت کاربر در سیستم و همچنین احتیاج به انرژی بسیار کم برای برقراری ارتباط با وسایل دیگر که موجب صرفه‌جویی زیادی در مصرف باطری می‌شود، تکنولوژی شبکه‌های کوچک را وارد مرحله جدیدی کرد. بلوتوث در واقع یک استاندارد شبکه است که دارای 2 سطح است: سطح اول که به عنوان سطح فیزیکی شناخته می‌شود و بیانگر این است که بلوتوث یک فرکانس رادیویی استاندارد است و سطح دوم که به عنوان سطح پروتکل شناخته می‌شود و دربرگیرنده قوانین و دستوراتی همچون مکان و زمان ارسال اطلاعات، تعداد بیت‌های ارسالی در آن واحد و همچنین شمار وسایلی که بطور همزمان می‌توانند در عملیات ارسال و دریافت اطلاعات شرکت داشته باشند می‌باشد.
بعضی از وسایلی که شما هم اکنون نیز از آن استفاده می‌کنید مانند دستگاه کنترل درب پارکینگ یا جدیدترین نسل تلفن‌های بی‌سیم از فرکانس‌های باند ISM استفاده می‌کنند. اطمینان حاصل کردن از اینکه امواج بلوتوث با امواج دستگاه‌های نامبرده شده تداخل پیدا نکنند یکی از سخت‌ترین مراحل طراحی این فناوری است. یکی از راه‌هایی که تجهیزات بلوتوث از آن برای جلوگیری از تداخل امواجشان با سایر تجهیزات بهره می‌جویند، ارسال سیگنال‌های بسیار ضعیفی در حدود یک میلی‌وات است.
برای مقایسه فقط کافی است بدانید تلفن‌های همراه می‌توانند یک سیگنال در حدود 3 واتی را مخابره کنند. استفاده از امواج کم قدرت شعاع برد سیگنال‌های بلوتوث را به حدود 10 متر محدود می‌کند و همچنین با استفاده از این سیگنال‌های ضعیف امکان ایجاد تداخل بین امواج بلوتوث با امواج تلفن همراه، کامپیوتر و یا دستگاه تلویزیون به کلی منتفی می‌شود.
اما با همین امواج ضعیف هم لازم نیست که دو دستگاه فرستنده و گیرنده امواج در دید مستقیم یکدیگر باشند. امواج بلوتوث براحتی از دیوارهای خانه شما عبور می‌کنند و این یک امکان خوب برای کنترل چند دستگاه در اتاق‌های مختلف است.
بلوتوث می‌تواند همزمان با 8 دستگاه ارتباط داشته باشد به شرطی که این دستگاه‌ها در شعاع ده متری باشند. شاید شما تصور کنید که ممکن است بین این دستگاه‌ها تداخل بوجود بیاید اما این غیرممکن است. بلوتوث از یک فناوری بنام «جهش فرکانس در طیف گسترده» بهره می‌جوید که احتمال استفاده از یک فرکانس برابر توسط دو دستگاه بطور همزمان را تقریبا به صفر می‌رساند.
بر پایه این تکنولوژی هر وسیله از 79 فرکانس منحصر به فرد که به صورت اتفاقی از میان یک سری فرکانس‌های از پیش تعیین شده انتخاب شده است استفاده می‌کند که به طور منظم از یکی از آنها به دیگری تغییر فرکانس می‌دهد.
در مورد بلوتوث این عمل تغییر فرکانس توسط دستگاه فرستنده حدود 1600 بار در ثانیه اتفاق می‌افتد و این بدان معنی است که تعداد دستگاه‌های بیشتری در آن واحد می‌توانند از یک بخش محدود از باند فرکانس رادیویی استفاده کنند.
هنگامی که دو دستگاه فرستنده بلوتوث از تکنولوژی جهش فرکانس در طیف گسترده بهره می‌گیرند این غیرممکن است که دو دستگاه به طور همزمان از یک فرکانس برابر استفاده کنند. بر پایه همین تکنولوژی از اختلال بین امواج بلوتوث با دستگاه‌هایی مانند کنترل درب پارکینگ یا تلفن‌های بی‌سیم هم جلوگیری
می‌شود.
حتی اگر در موارد استثنایی اختلالی هم بین امواج بوجود بیاید مدت آن کسر کوچکی از ثانیه خواهد بود که آن هم قابل اصلاح است. هنگامی که دو یا چند وسیله مجهز به بلوتوث در محدوده برد یکدیگر قرار می‌گیرند یک گفت‌وگوی الکترونیکی بین آنها صورت می‌گیرد که مشخص می‌کند آنها چه اطلاعاتی برای به اشتراک گذاشتن دارند یا اینکه کدامیک از آنها باید توسط دیگری کنترل شود. برای این کار لازم نیست که کاربر دکمه‌ای را فشار دهد یا دستوری را صادر کند بلکه این گفت‌وگوی الکترونیکی بطور خودکار انجام
می‌شود. به محض اینکه این گفت‌وگو صورت گرفت دستگاه‌های بلوتوث موجود در این گفت‌وگو یک شبکه را تشکیل می‌دهند.
یک شبکه کوچک (PAN) که به آن piconet هم می‌گویند. شبکه‌ای که یک محیط کوچک مانند یک اتاق را تحت پوشش خود قرار می‌دهد یا حتی ممکن است محیطی که تحت پوشش خود قرار می‌دهد بیشتر از فاصله بین دستگاه پایه تلفن بی‌سیم با گوشی و هدست خود نباشد.
وقتی که یک شبکه piconet برقرار می‌شود دستگاه‌های حاضر در این شبکه همانطور که قبلا توضیح دادیم شروع به استفاده از سیستم جهش فرکانس می‌کنند و مرتبا فرکانس سیگنال‌های خود را به طور اتفاقی در یک طیف مشخص تغییر می‌دهند تا با این کار هم در دسترس یکدیگر باشند و هم اینکه از تداخل piconet آنها با piconet دیگری که ممکن است در همان اتاق برقرار باشد جلوگیری شود.
مزایای بلوتوث
مهم‌ترین امتیارات بلوتوث بدون سیم بودن، کم هزینه و ارزان بودن و اتوماتیک بودن آن است. البته راه‌های دیگری مانند ارتباط از طریق اشعه مادون قرمز (اینفرارد) هم برای ارتباط بدون سیم وجود دارد، اما دو محدودیت در استفاده از آن وجود دارد. اول اینکه: اشعه اینفرارد فقط در مسیر مستقیم منتشر می‌شود و حتما باید دستگاه را مستقیماً به سمت وسیله مورد نظرتان بگیرید تا آن وسیله بتواند دستور مورد نظر شما را دریافت و اجرا کند. محدودیت دیگری که وجود دارد این است که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی یک به یک است. یعنی اینکه در آن واحد فقط بین دو وسیله می‌تواند ارتباط برقرار کند.
مثلا شما می‌توانید توسط آن اطلاعاتی را از لپ‌تاپتان به تلفن همراه دوستتان منتقل کنید اما نمی‌توانید همزمان آن اطلاعات را به PDA دوست دیگرتان هم منتقل کنید.
فناوری بلوتوث ابداع گردید تا محدودیت‌های اینفرارد را پوشش دهد. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در دستگاه‌های بلوتوثی که با استاندارد قدیمی‌تر بلوتوث 0/1 کار می‌کنند 1 مگابایت در ثانیه است اما در استاندارد بلوتوث 0/2 اطلاعات می‌توانند با سرعت 3 مگابایت در ثانیه منتقل شوند. دستگاه‌های بلوتوثی که از استاندارد جدید استفاده می‌کنند با دستگاه‌های دارای استاندارد قدیمی‌تر هم سازگارند. شبکه بلوتوث اطلاعات را توسط امواج رادیویی با قدرت کم انتقال می‌دهد که فرکانس این امواج برابر با 45/2 GHz است (دقیقا بین402/2 GHz تا 480/2 GHz) که این باند فرکانس طبق یک توافقنامه بین‌المللی برای استفاده توسط لوازم علمی، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده است (ISM).
