تقنية البلوتوث: ما هي، وما هي استخداماتها، وكيف تعمل هذه التقنية اللاسلكية للاتصال؟

هل تعرف ما هو البلوتوث؟ منذ متى ونحن نستخدمه؟ لماذا ظهر؟ كيف يعمل؟ على الرغم من أننا جميعًا استخدمناه في وقت ما، إلا أن قلة من الناس يعرفون إجابات هذه الأسئلة.

باختصار، هذه تقنية تقوم بإنشاء بروتوكول اتصال قصير المدى بين جهازين أو أكثر يتضمنانها، مما يحقق نقل الصوت والبيانات لاسلكيًا.

لكنك على الأرجح مهتم بمعرفة المزيد عن تقنية البلوتوث. لهذا السبب صممنا هذه المقالة المعلوماتية التي ستتعرف فيها على أصولها، وتاريخ تطويرها، وماهيتها تحديدًا، وكيفية عملها، وأنواعها المختلفة المتاحة، والمخاطر المحتملة لاستخدامها، وكيف تختلف عن تقنية الواي فاي ، وهي تقنية اتصال لاسلكي أخرى.

ما هي تقنية البلوتوث وما استخداماتها؟ أصلها وتطورها

تقنية البلوتوث هي تقنية اتصالات لاسلكية قصيرة المدى للأجهزة منخفضة الطاقة، ظهرت عام 1994. وتتيح نقل المعلومات (الصوت والبيانات) بين الأجهزة عبر مسافات قصيرة. ويتم ذلك باستخدام وصلة تردد لاسلكي ، تعمل في البداية ضمن نطاق ISM بتردد 2.4 جيجاهرتز.

يهدف هذا إلى تسهيل الاتصال بين المعدات وبين المستخدمين، بتكلفة صفرية (بمجرد دمج هذه التقنية في أجهزتنا) وبدون كابلات.

تم إنشاء هذه المواصفات بواسطة مجموعة Bluetooth Special Interest Group, Inc. ، وهي اتحاد يضم شركات Ericsson وToshiba وIBM وIntel وNokia وSony، والذين كانوا مهتمين بتطويرها.

بناءً على مواصفاتها الفنية، لدينا:

• قناة الاتصال ما يميز هذه التقنية هو بسرعة قصوى تبلغ 720 ميجابت/ثانية، بسعة إجمالية تبلغ 1 ميجابت/ثانية.
• El النطاق الأمثل الأولي لضمان اتصال فعال بين الأجهزة، من الضروري 10 المترووبالطبع، يتوسع هذا الأمر بمرور الوقت، على الرغم من أنه لا يزال يُنصح به من أجل اتصالات مثالية.
• الراسبين فهي تسمح لنا بضرب هذا المدى في 10، ليصل إلى 100 متر.
• التردد اللاسلكي يُستخدم من بين 2.4 و 2.48 جيجاهرتز.
• يمكنك الإرسال إلى 1600 قفزة في الثانية.
• يحدث هذا ما يصل إلى 79 ترددًا، بفواصل زمنية قدرها 1 ميجاهرتز.
• تشير التقديرات إلى أن قدرة خرج الإرسال 1 ميلي واط على مسافة 10 أمتار وبين 100 ميلي واط و 1 واط في حالة المدى الطويل.
• يتضمن بروتوكول النطاق الأساسي الخاص به تبديل الحزم والدوائر التي تتحرك في قفزات مختلفة حتى لا تختلط.
• تنقل القنوات المتزامنة بسرعة 432.6 كيلوبت/ثانية في كلا الاتجاهين.
• العمليات غير المتزامنة أسرع في اتجاه واحد (حتى 721 كيلوبت/ثانية) ولكن أبطأ بكثير في الاتجاه المعاكس (حتى 56 كيلوبت/ثانية).

كيف تعمل اتصالات البلوتوث؟

يتم الاتصال بين جهازين أو أكثر يدمجان بروتوكول الاتصال هذا عبر ترددات الراديو، دون الحاجة إلى محاذاة.

• أول شيء يحدث عند تفعيل خيار اتصال البلوتوث هو أن يكتشف جهازنا الأشخاص الآخرين الذين قاموا بتفعيل هذه الميزة أيضاً..
• لكي يكون الاتصال ممكناً، تحليل الخصائص الفيزيائية من الأجهزة، حتى يمكن تحديد مدى توافقها.
• وبالمثل، سيكون من الضروري كلاهما يشتركان في بروتوكول اتصاللأنها الطريقة التي يمكن من خلالها تفسير المعلومات بشكل صحيح.
• في هذه الحالة، يتم تعريف البيانات يمكنك تحديد الملفات التي ترغب في إرسالها، بالإضافة إلى وقت الانتظار المُقدّر. يتم ذلك تلقائيًا بواسطة الجهاز عند اختيارك للملفات المراد إرسالها.
• يتم الاتصال باستخدام معيار الترددات الراديوية منخفض الطاقة ISM بتردد 2.4 جيجاهرتزوهذا يحافظ على سرعة الإرسال، مما يسمح بنقل البيانات بسرعة واستهلاك موارد قليلة.
• لتجنب التشويش على الاتصالات يتم إرسال إشارات صغيرة، تصل إلى 1 ميلي واطهذا يحد من نطاق العمل ولكنه يحترم التواصل، الذي، كما نقول، لا يمكن التدخل فيه.
• لا يلزم محاذاة الأجهزة. كما هو الحال مع الأشعة تحت الحمراء. ويمكن العثور عليها في الواقع في غرف مختلفة، تفصل بينها جدران.

أنواع ومعايير البلوتوث

تُحدد سعة القناة أنواع تقنية البلوتوث المختلفة التي كانت متوفرة لدينا سابقًا والتي لا تزال متوفرة حاليًا. حتى الآن، صدرت خمسة إصدارات رسمية في السوق: الإصدار 1.2، والإصدار 2+EDR، والإصدار 3.0+HS، والإصدار 4.0، والإصدار 5. وتبلغ سعة النطاق الترددي لهذه الإصدارات 1، و3، و24، و32، و50 ميجابت/ثانية على التوالي. مع ذلك، تم تطوير إصدارات أخرى، منها:

BT v1.0 و v1.kb

لقد تسببت هذه المنتجات في مشاكل أكثر مما حلت، وغالبًا ما منعت التوافق بين المنتجات. ومن الجدير بالذكر أن هذه المنتجات كانت تتطلب تضمين عنوان الجهاز عند الإرسال ، وهو ما يُعد انتهاكًا صارخًا للخصوصية وعدم الكشف عن الهوية.

بي تي v1.1

• شرق، تم إطلاقه في عام 2002لقد حلت هذه التقنية العديد من الأخطاء التي كانت تحدث سابقاً.
• إحدى سماتها الرئيسية هي إضافة دعم للقنوات غير المشفرة.
• تمت إضافة مؤشر الإشارة المستلمة أيضاً.

بي تي v1.2

• تم إطلاقه في عام 2003.
• يوفر هذا الجهاز توافقًا مع منفذ USB الإصدار 1.1.
• الاتصال أسرع بكثير، مع معدل نقل مثالي يبلغ 721 ميجابت/ثانية.
• يتضمن خاصية الاكتشاف للكشف عن أجهزة البلوتوث الأخرى.
• تتسبب قفزة التردد التي تحدث في مقاومة أكبر للتداخل مذياع.
• تتضمن الاتصالات المتزامنة الموسعة التي تكتشف الحزم التالفة وتزيلها لتحسين جودة الصوت.

BT v2.0+ERD

• إطلاق في 2004.
• متوافق مع الإصدار 1.2بحيث تتعايش الأجهزة "القديمة" و"الحديثة".
• تم إدخال نظام تسجيل بيانات الطوارئ (EDR).، وهو معدل بيانات محسّن اختياري يعمل على تسريع نقل البيانات، بينما المعدل الاسمي هو 3 ميغابت / ثانية والسرعة العملية البالغة 2.1 ميجابت/ثانية، والتي تتطلب استهلاكًا أقل للطاقة في دورة عمل مخفضة.

BT v2.1+EDR

• تظهر علنًا في 2007.
• يتضمن البرنامج خاصية الاقتران البسيط والآمن (SSP)، مما يسمح بتحسين عملية إقران الأجهزة.
• أيضا يشمل تقرير الأثر البيئي، وهو رد بحثي شامل، يوفر المزيد من المعلومات للسماح بتصفية أكثر فعالية قبل الاتصال بهم.

BT v3.0+HS

• يظهر في 2009.
• تبلغ سرعته النظرية أو المثالية 24 ميجابت/ثانية بين الأجهزة التي تتضمن جميعها هذا الإصدار.
• لا يتم نقل البيانات عبر هذا الاتصال؛ بل يتم إنشاء الاتصال فقط. ثم يتم نقل البيانات باستخدام رابط 802.11.
• الجدة التي تجعل هذا المنتج مميزًا الإصدار هو AMP أو MAC/PHY البديلوهذا، تحديداً، هو إضافة هذا الرابط لتحقيق سرعة عالية.

بي تي v4.0

• ظهر في 2010.
• وهو يجمع بين الأنواع الثلاثة المعروفة من تقنية البلوتوث حتى الآن: سرعة عالية، تصميم كلاسيكي، واستهلاك منخفض للطاقة (يستهلك 97% أقل).

بي تي v5.0

• تم إطلاقه في 2017.
• مضاعفة السرعة.
• إنه أكثر موثوقية.
• يزيد من نطاق التغطية.
• إنها أكثر قدرة بثماني مرات من الإصدار السابق.

بي تي v5.1

• انها تسمح لك معرفة موقع الأجهزة مع من نتواصل.

ما هو النطاق النموذجي لاتصالات البلوتوث اللاسلكية؟

منذ إطلاقها، وُصفت تقنية البلوتوث بأنها تقنية لاسلكية فعّالة يصل مداها إلى 10 أمتار بين الأجهزة المتصلة . ورغم وجود عوامل قد تُقلل هذا المدى، إلا أن ذلك ليس هو الوضع الطبيعي.

مع الإصدارات المختلفة والتطور المقابل، تم تحسين هذا الجانب، واليوم نجد أجهزة مزودة بتقنية بلوتوث من الفئة 1، والتي يبلغ مداها المثالي 100 متر ، مصحوبة بقدرة 100 ميلي واط.

ما هي الاختلافات بين تقنية الواي فاي وتقنية البلوتوث؟

كلتا التقنيتين عبارة عن شبكات لاسلكية ، أي أنهما لا تتطلبان كابلات لتوصيل الأجهزة وتبادل المعلومات، كما أنهما تعملان على نطاقات تردد مختلفة. ومع ذلك، فهما مختلفتان تماماً في جميع الجوانب الأخرى.

أولاً، لدينا الدالة:

• تقنية الواي فاي هي التقنية المصممة لاستقبال إشارات الشبكةأي الاتصال بالإنترنت. هذا الخيار ينبغي أن يوفر جهاز التوجيه هذه الميزة. حيث تصل إشارة الإنترنت. ومع ذلك، من الضروري أيضًا أن الجهاز الذي نرغب في استخدام اتصال الإنترنت عليه مزود بخاصية كشف شبكة الواي فاييقوم هذا الجهاز "بقراءة" الموجات ويبحث عن الاتصالات المنبعثة من أجل محاولة الاتصال بأحدها.
• في حالة بلوتوث نرى أن هذا يستخدم لـ قم بتوصيل الأجهزة التي تتشابه في مستوى المعلومات التي ترسلها.على سبيل المثال، باستخدام الهاتف الذكي يمكننا إرسال مقطع صوتي إلى مكبر الصوت، أو باستخدام جهاز لوحي يمكننا تشغيل لعبة لمشاهدتها على التلفزيون أثناء اللعب.

علاوة على ذلك، لدينا أن نطاق العمل مختلف تمامًا:

• البلوتوث لقد رأينا ذلك بالفعل مداه قصيريجري مفيد حتى مسافة 10 أمتار تقريبًا بين الأجهزة بشرط ألا تكون هناك عقبات كثيرة.
• الواي فاي، وفى الوقت نفسه، لديها نطاق واسع من الحركة أوسع، زيادة المسافة أربعة أضعاف أي تقنية بلوتوث تعمل في الحالات التي يكون فيها جهاز التوجيه موجودًا في مساحة مغلقة بها عوائق، ويصل ارتفاعها إلى ثمانية أضعاف إذا كانت في مساحة مفتوحة..

ومن الجوانب الأخرى المختلفة ولكن الأقل أهمية أن اتصالات الواي فاي تتطلب إعدادًا مسبقًا بينما يسمح لنا البلوتوث بالاتصال بالغرباء بسرعة، أو أن طاقة إخراج الواي فاي أكبر بكثير.

قائمة بأكثر الأجهزة استخدامًا التي تستخدم تقنية البلوتوث

إذا سُئلت عن جهاز يستخدم هذه التقنية، فربما يكون هاتفك المحمول أول ما يتبادر إلى ذهنك. مع ذلك، توجد أجهزة أخرى كثيرة، ويتزايد عددها باستمرار، لأن الاتصال بالأجهزة أصبح ضرورة لا غنى عنها في مجتمعنا المتقدم تكنولوجيًا.

البعض منهم:

• الهاتف المحمول والجهاز اللوحيملك تقنية البلوتوث (وشقيقتها). عندما ظهرت هذه التقنية لأول مرة، كنا جميعًا نتبادل نغمات الرنين بحماس على هواتفنا المحمولة. صحيح أنه بعد بضع سنوات، وبعد انحسار هذه الموجة، اختارت العديد من الشركات عدم تضمينها في طرازاتها الجديدة. ومع ذلك، فإن الإمكانيات الجديدة وانخفاض تكلفتها الحالية يعنيان أنه يمكننا جميعًا الاستمتاع بخيار الاتصال هذا على هواتفنا الذكية مرة أخرى.
• مكبرات الصوت والأبراجولتوفير الراحة، تم تضمين التكنولوجيا، مما يسمح لنا بتشغيل المقاطع الصوتية بسهولة للتشغيل الفوري بدون كابلات، وتغيير الموسيقى التي نستمع إليها باستمرار من هاتفنا أو جهازنا اللوحي.
• معدات موسيقيةوبالمثل، نقوم بتشغيل الموسيقى دون الحاجة إلى إدخال أقراص مدمجة أو ضبط الراديو، وما إلى ذلك.
• مشغلات MP3طريقة بسيطة لنقل الملفات الصوتية دون الحاجة إلى توصيل المشغل بالكمبيوتر.
• معدات راديو السيارةيمكننا أن نفعل الشيء نفسه، ولكن للاستماع إلى الموسيقى من أجهزتنا عبر راديو السيارة.
• مكبرات صوت لاسلكيةومرة أخرى، الوظيفة هي نفسها: تشغيل المقاطع الموسيقية للاستماع إليها من جهاز يتمتع بقوة أفضل وجودة صوت أفضل.
• الطابعاتطُوّرت تقنية البلوتوث في الطابعات للاستغناء عن الحاجة إلى جهاز كمبيوتر كوسيط. فبإرسال الملفات للطباعة من جهاز آخر مزود بهذه التقنية، يصبح الكمبيوتر غير ضروري، مما يجعل العملية أسرع وأسهل.
• إسكانيرسوينطبق الأمر نفسه على الماسحات الضوئية، ولكن بالعكس. فنحن نقوم برقمنة المستند على الجهاز ويمكننا اعتراضه باستخدام جهازنا.
• لوحات المفاتيحتم تجهيز بعض أجهزة الألعاب لاستخدام وحدات تحكم لاسلكية.
• تلفزيونات ذكيةيتيح لنا هذا تشغيل الموسيقى على التلفزيون، بالإضافة إلى استخدامات أخرى مثل ممارسة الألعاب على الشاشة الكبيرة. كما يتيح لنا القيام بالعديد من الأمور الأخرى، مثل فتح ملاحظات الهاتف، ورسم الرسومات من الجهاز اللوحي، وعرض الصور المخزنة، وحتى الوصول إلى دليل الهاتف.
• تي في بوكسجهاز استقبال التلفزيون هو جهاز يحتوي على نفس المكونات التي تجعل التلفزيون ذكيًا، لذا فهو مطابق تمامًا لما شرحناه للتو.
• سماعات رأس وسماعات بدون استخدام اليديننفس المفهوم: التحدث والاستماع دون صعوبة، وإرسال إشارة الاتصال إلى الجهاز المعني.
• أجهزة الكمبيوتر المحمولةعلى الرغم من أنها ليست القاعدة، إلا أن العديد منها يتضمنها أيضًا، بحيث يتم الاتصال بالأجهزة الأخرى لاسلكيًا، وهو ما تريده عندما تعمل مع جهاز كمبيوتر مصمم ليتم نقله: عدم الاضطرار إلى التعامل مع الكابلات.
• الأجهزة الطرفيةأشهرها الفأرة ولوحة المفاتيح، وهما جهازان طرفيان للإدخال يشغلان مساحة كبيرة جدًا مع الكابلات، مما يجعل المكان قبيحًا ويصعب تنظيفه.
• أجهزة الاستقبال وأجهزة الإرساللا تقلق، لأنه إذا كنت بحاجة إلى استخدام هذا ولم تكن أجهزتك تدعمه، فهناك أجهزة استقبال وإرسال ترسل وتستقبل الإشارات، لذلك يمكننا إنشاء مساحة بلوتوث خاصة بنا واستخدامها لأي غرض نريده.

ما هي المخاطر ونقاط الضعف التي تنطوي عليها اتصالات البلوتوث، وكيف يمكن تجنبها؟

غالباً ما تترافق التطورات الجديدة والمشاكل؛ إذ يتم إنشاء مورد جديد لمساعدة المستخدم، ومعه يأتي سوء استخدامه لتحقيق ميزة تضر بالآخرين.

البلوbugging

لكي يحدث هذا الهجوم، يجب أن يكون هناك خطأ أو خلل في عملية تحديد الجهاز ، مما يسمح للمهاجم بالسيطرة على جهازك. وتتنوع الدوافع وتشمل التجسس، ونشر الفيروسات، وإنشاء شبكات الروبوتات.

Bluejacking

يُعدّ اختراق شبكة البلوتوث مثالاً واضحاً على ذلك فيما يتعلق بالتكنولوجيا التي نشهدها اليوم. فهو ليس سوى إرسال رسائل خبيثة وضارة لا يرغب المستخدمون في تلقيها بين الأجهزة المتصلة والمتصلة عبر شبكة بلوتوث.

من الواضح أن هذا لن يؤثر علينا إذا كنا نتواصل مع الأصدقاء أثناء اجتماع، لأن المدى الفعال محدود كما رأينا سابقًا. مع ذلك، قد يُشكل احتواء بعض الأجهزة على مُرسلات تُضخّم الإشارة مشكلة؛ ففي هذه الحالة، قد نكون مُعرّضين للخطر.

Bluesnarfing

في البداية، لا يُعدّ هذا النشاط تدخلاً سافراً ؛ إذ يقتصر على إرسال رسائل لا يرغب المستخدم في استلامها. مع ذلك، وبمرور الوقت، أصبح من الممكن الوصول إلى محتويات الأجهزة (جهات الاتصال، الرسائل النصية القصيرة، إلخ) ، وللأسف، التحكم بها ، حتى إجراء المكالمات أو إيقاف تشغيل الجهاز، وبالطبع سرقة المعلومات التي يمكن الوصول إليها. تُعرف هذه العملية باسم "بلوسنارفينغ".

الاستعداد والحماية :

• المثالي هو قم بإيقاف تشغيل هذه الخاصية بمجرد أن نتوقف عن استخدامه.
• اختيار أجهزة بلوتوث من نوع محدد بروتوكول آمن.
• نفذ إعدادات الجهاز لإبقائه مخفيًا بينما لدينا الخيار مُفعّلاً.
• تأسيس كلمة المرور لإنشاء الاتصال من جهاز آخر.
• تتضمن دبابيس لإجراء العمليات الدقيقة التي تقوم بها من هاتفك، بحيث حتى لو سيطر شخص آخر عليها، فلن يتمكن من تخمينها وبالتالي لن يتمكن من استخدامها.