تعريف البلوتوث

ما هو البلوتوث؟

يُعد البلوتوث (Bluetooth) تقنية شبكية تربط الأجهزة المحمولة لاسلكيًا عبر مدىً قصير لتشكيل شبكة ذات نطاق شخصي، إذ تستخدم هذه التقنية موجات راديو ذات طول موجي قصير وعالي التردد.

و يسمح البلوتوث بتبادل البيانات بين الأجهزة المختلفة ، إلا أنّه يجب أن تكون الأجهزة ضمن مسافة قصيرة حتى تظل متصلة ببعضها، إذ تبقى الأجهزة متصلة لمسافة تبلغ ثلاثين قدماً، مع التنويه إلى أنّ هذه المسافة تقل عند وجود عوائق مثل الجدار.

أصل تسمية البلوتوث

يعود أصل تسمية البلوتوث إلى الفايكنج والملوك المشهورين الذين وحدوا الدنمارك والنرويج في القرن العاشر، تماماً كما تقتضي فكرة البلوتوث بتوحيد الأجهزة، حيث أنّ الفكرة جاءت من مهندس حوسبة يُدعى جيم كاراداش، وهو أحد أعضاء فريق اختراع البلوتوث.

إذ كان كاراداش يقرأ كتابًا عن الفايكنج في ذلك الوقت، واستلهم الاسم من الشخصية التاريخية في الكتاب؛ الملك هارالد بلوتوث، الملك الثاني للدينمارك، كما أنّ شعار البلوتوث هو مزيج من الأحرف الأولى "H" و "B" مكتوبة بالأحرف الإسكندنافية.

تاريخ تطور البلوتوث

صُمّم البلوتوث من قبل الدكتور ياب هارتسن في إريكسون في عام 1994م ليحل محل كابلات الاتصالات السلكية واللاسلكية، وقد أُطلق أول جهاز بتقنية البلوتوث للمستخدمين في عام 1999م، حيث كان سماعة رأس محمولة لا تحتاج لاستخدام اليدين، وحازت على جائزة (أفضل عرض تكنولوجي) في مؤتمر كومديكس.

وقد أطلقت نسخة البلوتوث 1.0 رسميًا في ذلك العام، مما أدى إلى إطلاق أول مجموعة شرائح مزوّدة بتقنية البلوتوث، ووحدات دونجل، وفأرة، وبطاقات كمبيوتر لاسلكي وهواتف محمولة في عام 2000م.

وكان أول هاتف محمول يعمل بتقنية البلوتوث هو سوني إريكسون Sony Ericsson T36) T36)، إلا أنّ نموذج (T39) المُعدّل هو الذي جعل عليه إقبالاً كبيراً بحيث أصبح يُعرض في رفوف المحلات في عام 2001م.

وقد توّسعت استخدامات البلوتوث بشكل كبيراليوم، إذ أصبح يستخدم للتحكم في الألعاب المحمولة ووحدات التحكم، كما أنّه مكون رئيسي في معدات المنزل الذكي الحديثة، وأجهزة تتبع اللياقة البدنية، والشبكات المتداخلة المفيدة للتطبيقات الصناعية.

استخدامات البلوتوث

تتعدد استخدامات البلوتوث، إذ يُستخدم في عدد كبير من الأجهزة من مثل: أجهزة الكمبيوتر، والكمبيوترات المحمولة، والهواتف النقالة، والطابعات وغيرها، وفيما يلي أبرز استخدامات البلوتوث:

• نقطة وصل للبيانات والصوت

حيث يتم توفير بث الصوت والبيانات بواسطة البلوتوث عن طريق ربط أجهزة الشبكة المحمولة وغير المحمولة لاسلكياً.

• بديل للكيبل

إذ يستبدل البلوتوث الحاجة إلى عدد كبير من الأسلاك والكابلات الخاصة بالشبكات السلكية، ويمكن إجراء الاتصالات على الفور والاحتفاظ بها حتى عندما لا تكون الأجهزة ضمن النطاق، حيث أنّ نطاق الأجهزة عادة 10 أمتار، ويمكن توسيع النطاق باستخدام مكبرات الصوت.

• الربط الشبكي المخصّص

حيث يمكن للجهاز الذي يستخدم تقنية البلوتوث أن يشكّل اتصالًا فوريًا مع جهاز آخر بمجرد وصوله إلى نطاق الاتصال.

آلية عمل البلوتوث

تتصل أجهزة البلوتوث باستخدام موجات الراديو منخفضة الطاقة على نطاق تردد بين 2.400 جيجاهرتز و2.483.5 جيجاهرتز،، ويوجد نوعان من تكنولوجيا البلوتوث اعتباراً من عام 2020: بلوتوث منخفض الطاقة، وبلوتوث كلاسيكي، إلا أنّ كلاهما يعمل باستخدام نفس نطاق التردد، وفيما يأتي تفصيل لآلية عمل كل منهما:

آلية عمل البلوتوث الكلاسيكي

يجب دائمًا ربط أجهزة البلوتوث الكلاسيكي ببعضها، إذ يؤدي هذا الإجراء إلى ثقة الجهازين ببعضهما، بحيث يكونا قادرين على تبادل البيانات بطريقة آمنة، باستخدام التشفير.

إذ تحدث محادثة إلكترونية عندما تدخل أجهزة البلوتوث الكلاسيكية في نطاق بعضها البعض لتحديد ما إذا كانت تثق ببعضها البعض أم لا، وإذا ما كان لديها بيانات للمشاركة، وتحدث المحادثة الإلكترونية تلقائيًا، بحيث لا يضطر المستخدم إلى الضغط على زر أو إعطاء أمر، وبمجرد حدوث المحادثة، تشكّل الأجهزة شبكة تواصل، سواء أكانت جزءًا من نظام كمبيوتر أو من جهاز إستريو.

آلية عمل البلوتوث منخفض الطاقة

يعمل البلوتوث منخفض الطاقة بشكل مختلف، إلا أنّه يمكن أيضًا ربط الأجهزة لتشكيل علاقة موثوقة بينها ولكن لا تتطلب كل أنواع الأجهزة ذلك، إذ يوجد عملية تسمى الإعلانات، بحيث يبث جهاز البلوتوث منخفض الطاقة الذي يريد أن يتم اكتشافه رسائل خاصة؛ تُعرف باسم الحزم.

تحتوي حزم الإعلانات على معلومات مفيدة عن جهاز الإعلان، حيث يوجد جهاز آخر مناسب سيتمكن من إيجاد الجهاز الإعلاني من خلال المسح الضوئي للحزم الإعلانية واختيار ذاك الجهاز من قائمة الأجهزة المناسبة، وعادة ما يحدث المسح فقط عندما يقوم المستخدم بتشغيله عن طريق الضغط على الزر المخصص في تطبيق الهاتف الذكي.

العوامل المؤثرة على نطاق أجهزة البلوتوث

يتأثر البلوتوث بعدة عوامل، ومن أبرزها ما يلي:

• الطيف الراديوي

يوّفر الطيف الراديوي؛ نطاق تردد تقنية البلوتوث، خيارًا جيدًا للاتصال اللاسلكي.

• الطبقة المادية

تُحدِّد الطبقة المادية الجوانب الرئيسية لكيفية استخدام الراديو في إرسال واستقبال البيانات مثل؛ معدل البيانات، وكيفية اكتشاف الأخطاء وتصحيحها، وحماية التداخل، والتقنيات الأخرى التي تؤثر على وضوح الإشارة عبر نطاقات مختلفة.

• حساسية المُستقبِل

تشير حساسية المُستقبِل إلى مقياس الحد الأدنى من قوة الإشارة التي تتيح للمستقبل استقبال البيانات وفك تشفيرها بشكل صحيح.

• قوة الإرسال

كلما زادت قوة الإشارة المرسلة، زاد المدى الذي يمكن تحقيقه، إلا أنّ زيادة قوة الإرسال ستؤدي أيضًا إلى استنفاد البطارية بشكل أسرع.

• الكسب هوائي الاتصال

يشير الكسب الهوائي إلى تحويل الإشارات الكهربائية من جهاز الإرسال إلى موجات راديو.

• فقدان المسار

يمكن أن تؤدي عدة عوامل إلى فقدان المسار، أي إضعاف الإشارة، بما في ذلك: المسافة، والرطوبة، والوسط الذي تنتقل من خلاله الإشارة مثل الخشب أو المعدن.

إيجابيات وسلبيات البلوتوث

يوّفر البلوتوث العديد من الإيجايبات للمستخدم، إلا أنّه له بعض السلبيات، وفيما يأتي جدول يوّضح إيجابيات وسلبيات البلوتوث: