مقاله در مورد فناوری بلوتوث

این پروژه در مورد فناوری بلوتوث می باشد که در 5 فصل آماده و به دانشجویان رشته های کامپیوتر و فناوری اطلاعات و دیگر رشته های مرتبط با آن پیشنهاد می گردد.

پیشگفتار 
در دهه های گذشته ، پیشرفت فناوری میکروالکترونیک و VLSI باعث گسترش استفاده همگانی از تجهیزات مخابراتی و محاسباتی در کاربردهای تجاری شده است. موفقیت محصولاتی از جمله کامپیوترهای شخصی و کیفی ، تلفن های بی سیم و سلولی ( سیار ) ، و تجهیزات جانبی آنها همواره کار دست و پاگیری بوده است که عمدتا با اتکا به کابلهای رابط خاص انجام می شده است.
اخیرا یک واسط رادیویی ( بی سیم ) همگانی برای ایجاد ارتباط بی سیم برد کوتاه طراحی شده است . این فناوری کهBluetooth نامیده شده است ، نیاز به استفاده از سیم و کابل و ارتباط دهنده های لازم برای برقراری ارتباط بین تلفن های بی سیم یا سلولی ، مودم ها ، کامپیوترها ، چاپگرها و … فناوری ما را قادر به طراحی سیستمهای رادیویی کم توان ، کوچک و ارزان می کند و با توجه به این مزایا ، این سیستم ها را می توان به راحتی در تجهیزات قابل حمل موجود کار گذاشت . بدین ترتیب سیستم های رادایویی تعبیه شده باعث ایجاد ارتباطی همگانی و فراگیر می شود که این فناوری امکان تحقق ارتباط فوق را بدون هیچ گونه دخالت آشکار کاربر فراهم می کند.

مشخصه کلیدی آن پایداری ، پیچیدگی کم ، توان کم و هزینه کم است. با این که این تکنولوژی برای کار در محیط نویزی فرکانسی طراحی شده است. و از تاییدهای سریع و مدل پرش فرکانسی بهره می برد تا ارتباط را پایداری بخشد . عناصر بلوتوس در باند بی جواز ۲٫۴GHz کار می کند و با کمک پرش فرکانسی پس از مبادله بسته ها از تداخل جلوگیری می کند. در قیاس با باقی سیستم های مشابه در چنین فرکانسی ، بلوتوس سریعتر پرش می کند و از بسته های کوچکتر بهره می برد .

تاریخچه Bluetooth 
در سال ۱۹۹۴ مطالعاتی در شرکت اریکسون برای برقراری ارتباط رادیویی کم توان و ارزان بین تلفن های سیار و تجهیزات جانبی آنها آغاز شد شرایط مورد نظر برای قیمت ، ظرفیت و اندازه این سیستم چنان تعیین شد که این تکنیک از تمام راه حلهای مبتنی بر استفاده از کابل بین دستگاههای سیار پیشی گیرد. برای این کار ، ابتدا باید یک واسط رادیویی مناسب و یک بازه فرکانسی متناظر تعیین شود . همچنین واحد رادیویی باید به اندازه ای کوچک و کم مصرف باشد که بتوان آن را در دستگاههای قابل حمل کار گذاشت . باید بتوان توسط این فناوری هم صورت و هم داده را منتقل کرد، و بالاخره این فناوری باید در تمام دنیا قابل استفاده باشد.

تحقیقات به زودی نشان داد که یک راه حل مبتنی بر ارتباط رادیویی کوتاه برد برای این منظور مناسب است . هنگامی که طراحان اریکسون شروع به کار روی تراشه فرستنده/ گیرنده کردند ، به زودی مشخص شد که این کار نیازمند همکاری سایر شرکتها برای پیشبرد این فناوری است. این تلاش مشترک نه تنها برای بهبود کیفیت و تواناییهای محصولات ارائه شده ، بلکه برای ایجاد یک پایگاه یکپارچه و وسیع پشتیبانی کننده بازار در زمینه های سخت افزار کامپیوتر شخصی، کامپیوترهای قابل حمل، و تلفن های سیار نیز انجام شده است.

اریکسون، اینتل ، آی بی ام، توشیبا و نوکیا ، در سال ۱۹۹۸ یک گروه ویژه SIG interest group ) ( special تشکیل دادند . نگاهی به تخصص های اعضای این گروه به خوبی نشان دهنده تنوع دست اندر کاران لازم برای پشتیبانی خوب از این فناوری جدید است.

گروه SIG که در ابتدا ۵ عضو داشت، در حال حاضر بیش از ۲۱۰۰ عضو دارد که بر روی یک استاندارد باز برای Bluetooth کار می کنند . SIG همچنین روی یک فرآیند تضمین کیفیت کار کرده است که شرایط لازم برای تضمین کیفیت محصول مطابق ویژگیهای Bluetooth را تعیین می کند.

نام Bluetooth 
در آغاز بکار، اریکسون نام رمز پروژه خود را Bluetooth قرار داد. این نام از یکی از پادشاهان وایکینگها در قرن دهم میلادی گرفته شده است. Harald Batland پادشاه دانمارک در سالهای بین ۹۴۰ تا ۹۸۵ میلادی بوده است. گرفته می شود که وی در مدت حکومت خود کشورهای اسکاندیناوی از جمله دانمارک و نروژ را متحد نمود .

همچنین از او بعنوان فرمانروایی یاد می شود که مسیحیت را به شبه جزیره اسکاندیناوی وارد نمود. ترجمه ضعیفی از Batland در زبان انگلیسی، Bluetooth یا ” دندان آبی ” می باشد. هر چند منشا این نامگذاری مشخص نیست، اما گفته می شود که این نامگذاری بدلیل رنگ تیره چهره وی بوده که در میان وایکینگها معمول نبوده است. از آنجائیکه سرآغاز این استاندارد در اسکاندیناوی بوده و ایجاد کنندگان آن بر این باور بوده اند که این تکنولوژی بسوی یکسان نمودن و هماهنگی تمامی ارتباطات رادیویی برد کوتاه پیش می رود، نمی توان نامگذاری Bluetooth را بر روی آن توسط متخصصان Ericsson کاملا بی دلیل تلقی نمود.

علت Bluetooth 
همانگونه که قبلا نیز اشاره گردید ، هدف Bluetooth حذف سیمهای ارتباطی انتقال داده و صوت در مسافتهای کوتاه ( تا یکصد متر ) می باشد . با استفاده از این تکنولوژی ، دستگاههایی نظیر تلفنهای همراه، کامپیوترهای قابل حمل، دوربینهای دیجیتال ، PDAها ، دستگاههای فاکس ، چاپگرها و … می توانند در هر لحظه بدون نیاز به اتصال از طریق کابل، به برقراری ارتباط پرداخته و از سرویسهای یکدیگر استفاده نمایند. کامپیوترهای قابل حمل می توانند از طریق ایجاد یک شبکه آنی به انتقال اطلاعات بپردازند یا از طریق یک تلفن همراه به اینترنت متصلل گردند . دستگاههایی نظیر چاپگرها ، ماشینهای فاکس و حتی خطوط تلفن عادی ، بدون احتیاج به کابلهای ارتباطی می توانند بعنوان منابع مشترک از این طریق در دسترس استفاده کنندگانی که در یک محیط کاری نظیر یک شرکت مشغول به فعالیت هستند، قرار گیرند.

در حالت کلی ، برای یک چنین ارتباطی نمی توان هیچگونه محدودیتی قائل گردید و از نظر تئوری انواع مختلف کاربردهای آن نامحدود است. تمامی تلاش SIG بر یان بوده که آن را بعنوان یک لایه فیزیکی مجزا برای ارتباطات بین دستگاهها بکار گیرد و برای استفاده پروتکلهایی نظیر TCP/IP که امروزه کاربردهای بسیاری دارد تطبیق دهد، بنحوی که نیازی به بازنویسی برنامه های کاربردی که از پروتکلهای دیگری برای برقراری ارتباط استفاده می کنند وجود نداشته باشد. در این حالت، Bluetooth تبدیل به یک واسط ارتباطی می گردد که برنامه ها بجای کابل، از آن برای انتقال اطلاعات خود استفاده می کنند. به همین منظور لایه های تطبیقی مختلفی در ساختار پروتکلی Bluetooth گنجانده شده که در بخشهای بعد مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

به منظور استفاده عمومی و مقبولیت همگانی Bluetooth در تمامی دستگاههایی که نیاز به ارتباطات رادیویی برد کوتاه دارند، تمامی سخت افزار سیستم که شامل یک فرستنده – گیرنده رادیویی نیز می گردد ، بصورت یک تک تراشه به بازار عرضه شده است که ابعادی بسیار کوچک داشته و برای استفاده در هر وسیله ای کاملا مناسب می باشد. شرکتهای تولید کننده به منظور تشویق استفاده هر چه بیشتر از این تراشه سیاستهای خود را بر پایه هر چه ارزانتر ساختن آنها قرار داده اند، تا جائیکه قیمت چنین تک تراشه ای تا پنج دلار کاهش یابد.

با توجه به پشتیبانی بسیار قوی از جانب شرکتهای پیشرو در SIG از سویی و از سوی دیگر استقبال از این تکنولوژی در دنیا، به نظر می رسد طی چند سال آینده Bluetooth خود را کاملا جایگزین استانداردهای ارتباطی فعلی خواهد نمود و از آنجائیکه یک استاندارد باز می باشد محدودیتی برای توصعه کاربردهای خود نخواهد داشت .

فهرست مطالب
پیشگفتار
بخش تاریخچه ومعرفی
تاریخچه BLUETOOTH
نام BLUETOOTH
علت BLUETOOTH
فن آوری های رقیب
ساختار سیستم رادیویی BLUETOOTH
فصل اول:بررسی ساختار پروتکلی BLUETOOTH
۱-۱ ساختار پروتکلی BLUETOOTH
۱-۱-۱- پروتکلهای انتقال
۱-۱-۲- پروتکلهای میانی
۱-۱-۳- برنامه های کاربردی
فصل دوم: توصیف کلی شکل بسته ها و نحوه کنترل خطا
مشخصه های باند پایه
توصیف کلی
توصیف کلی بخش RF
کانال فیزیکی
ارتباطات فیزیکی
بسته ها
کد دسترسی
انواع کدهای دسترسی
کلمه همزمانی
دنباله
انواع بسته ها
تشکیلات محموله
دامنه صوتی
دامنه داده ها
تصحیح خطا
جداسازی در نحوه ارسال مجدد
بسته هایBROADCAST
آزمایش خطا
فصل۳:بررسی وتحلیل بلوک های مختلف فرستنده وگیرنده BLUETOOTH
ـ معماری گیرنده
ـ معماری فرستنده
ـ معماری تولیدکننده کلاک CLOCK GENERATOR
ـ نوسان ساز کنترل شده با ولتاژVCO
ـ ترکیب کننده فرکانسی SYNTHESIZER
فصل ۴:مدلهای کاربردی BLUETOOTH
۴-۱- کامپیوتر بی سیم
۴-۲-ULTIMATE HEADSET
۴-۳- تلفن سه کاره
۴-۴- انتقال داده و فایل
۴-۵- پل اینترنت
فصل۵:نتیجه گیری وپیشنهادات
۵-۱-نتیجه گیری
۵-۲-پیشنهادات
ضمائم
واژگان اختصاری
واژه نامه فارسی به انگلیسی
منابع ومراجع