Мы регулярно используем Bluetooth для подключения наушников к телефону или передачи файлов. Технология стала настолько распространенной, что мы редко задумываемся о том, как она работает. и еще реже — почему у нее странное имя, которое в переводе с английского означает «синий зуб».
Все началось раньше, чем высокие технологии. Хотя имя придумали в Intel, оно было вдохновлено Nokia. Они вспомнили короля викингов Харальда I Синезубого, который в X веке объединил разделенные датские племена. Разработчики увидели аналогию: их технология должна была объединить различные устройства так же, как король объединил землю.
«Синезубый» король, также известный как Bluetooth, дал имя технологии, которая соединяет наушники, компьютеры и телефоны. Это небольшая, но интересная история, которая связывает эпоху викингов с миром беспроводной связи.
Откуда взялись название и логотип
В 1990-х годах три технологических гиганта Intel, Ericsson и Nokia разработали Bluetooth как стандарт беспроводной связи на коротком расстоянии.
На тот момент один из инженеров Intel понравился рассказ о скандинавском короле викингов Харальде I, который объединил разрозненные датские племена в одно королевство.
Из-за плохого состояния одного из своих передних зубов король получил прозвище Синезубый или Блaтанд. На английском языке это называется Bluetooth.
Инженер так полюбил прозвище короля, что решил использовать его для технологии, объединяющей несколько платформ.
В качестве логотипа соединили две руны по первым буквам имени Harald Blåtand: H от хагалаза (ᚼ) и B от беркана (ᛒ).
Давайте рассмотрим функции Bluetooth.
Благодаря технологии Bluetooth устройства могут обмениваться данными между собой без проводов, например, подключать наушники к телефону или передавать файлы между различными устройствами. Он работает через короткие радиосигналы, которые распространяются на небольшой расстоянии. Хотя название может показаться странным, оно имеет историю: его придумали в компании Nokia и назвали в честь датского короля X века Харальда Блютуза, а «Bluetooth» означает «синий зуб». Король был известен тем, что объединял враждующие племена, и в честь него названа технология, которая «объединяет» различные устройства. Таким образом, викинги и финские инженеры обеспечили удобную связь без проводов.
Как физически устройства передают информацию по Bluetooth
Посмотрите, как подключить ваш смартфон к беспроводным наушникам.
Электромагнитные импульсы, подобные тем, которые генерируют свет, используются устройствами для общения друг с другом, но мы не можем видеть эти импульсы.
Помните, что свет — это лишь небольшой спектр всего излучения, которое окружает нас.
Свет может быть фиолетовым (400 нм) или красным (700 нм), если волна короткая.
Невозможно наблюдать волну длиной более 700 нм. Антенные модули Bluetooth могут принимать радиоволны с частотой 2,4 ГГц или в диапазоне от 121 мм до 124 мм.
Радиоволны могут проходить через стены на расстоянии до 150 метров, подобно тому, как обычный свет проходит через стекло.
Радиоволны проще проникать через более плотные объекты, потому что они длиннее.
Телефон генерирует около миллиона радиоволн в секунду, что составляет одну волну на каждый ноль и единицу, которые нужно передать наушникам.
Если все устройства работают в одном диапазоне, как тогда несколько наушников и смартфонов в одной комнате не путаются и не читают сигналы друг друга?
Почему несколько Bluetooth-пар гаджетов не мешают друг другу
Bluetooth поддерживает 79 частот от 2,48 ГГц до 2,402 ГГц в диапазоне от 121 мм до 124 мм.
Смартфон передает информацию на наушники 1600 раз в секунду, меняя при этом частоту на одну из 79 частот.
Для каждой из этих 79-ти частот имеются две волны. Волна с большей длиной отправляется и считывается как ноль 0, а волна с меньшей длиной отправляется и считывается как единица 1.
В результате вероятность наложения сигналов значительно снижается. Тем не менее, в соответствии со стандартом Bluetooth наушники отправят сообщение об ошибке смартфону и повторно отправят данные.
Piconet — это технология, которая позволяет подключать смартфон или наушники к основному устройству с помощью радиоволны или Bluetooth.
Главное устройство отправляет зависимому последовательность частот, в которых они будут взаимодействовать, чтобы оба устройства знали, в каком диапазоне отправлять и принимать очередной пакет информации.
Тем не менее, это не решает проблему безопасности такого соединения.
Каким образом соединение по Bluetooth сделали защищённым
Есть два варианта протокола Bluetooth, которые могут предотвратить, чтобы телефоны других людей не подбирали вашу музыку или телефонные разговоры с наушников, а также не передавали свои собственные.
Наушники и смартфон сначала связываются с помощью заводских идентификаторов.
После того, как устройства подключены в ручном режиме, они автоматически будут принимать только сигналы, содержащие указанный идентификатор, а все другие сигналы просто игнорируют.
Шифровка также необходима для того, чтобы нечестные лица не могли перехватить ваши данные, даже зная ваши данные.
Впоследствии каждый пакет данных отправляется в зашифрованном виде:
1. Сначала между устройствами обмениваются идентификаторы.
2. Ваши наушники отправляют первый ключ для расшифровки смартфону при той же первичной настройке.
3. Затем смартфон отправляет данные, которые можно расшифровать первым ключом, вместе с первым пакетом данных.
4. 1600 раз в секунду происходит замена ключа на наушники новым ключом на смартфоне.
Таким образом, данные будут зашифрованы и не смогут быть прочитаны, даже если частоты наушников и других смартфонов совпадают.
По тому жe принципу в iPhone работает AirDrop.
Таким образом, Bluetooth является универсальным переводчиком для всех ваших устройств. Он находит ближайшие устройства, быстро с ними «договаривается» и позволяет обмениваться данными без проводов. Вся магия происходит на специальной радиоволне, которая не мешает другим устройствам.
Что касается названия, пора выразить благодарность компании Nokia. Инженеры искали метафору для создания единого стандарта связи между различными технологиями, подобно тому, как король Харальд Синезубый объединил враждовавшие племена викингов. Именем технологии стало его прозвище на английском языке «Bluetooth», что означает «синезубый».
Таким образом, за странным названием скрывается простая и гениальная идея: объединение. Технология, которая вначале появилась как удобная замена кабелям, превратилась в прочную, невидимую связь между нашими телефонами, колонками, наушниками и многими другими устройствами, упрощая нашу цифровую жизнь.
