什么是藍牙?藍牙的工作原理?


還有比電線更糟糕的嗎?如果您曾經連接過計算機和六個外圍設備(附加組件),則數字 電視和DVD播放機,或自己運行 電話分機穿過房子,你會知道所有這些電纜是多么痛苦。如果有辦法帶來電子產品不是很好嗎 在一起,這樣他們就可以分享他們需要的任何信號,而無需任何信號 電線嗎?進入 藍牙!這是手機的簡單方法, 打印機、PC、數碼相機和其他小工具可以鏈接在一起 使用無線(無線電波)在相對較短的距離內 科技。這個奇怪的名字來自丹麥人Harald Bluetooth 在 10 世紀統一斯堪的納維亞人的國王。將藍牙 以同樣的方式統一電子世界?讓我們仔細看看!
照片:簡而言之,藍牙:它非常適合將小型設備連接到附近的其他設備,避免了笨拙和危險的電線。因此,您可以使用它將筆記本電腦連接到無線鼠標或平板電腦,或者將耳機連接到其中任何一個,而無需刺激性的下垂電線妨礙!
什么是藍牙?
我們現在都習慣了無線通信,即使我們不習慣 總是意識到這一點。 收音機 接收器和 電視 套裝拾取 在無線電波中發射的節目數百(甚至數千)個 公里/英里通過空中。無繩 電話 使用類似的技術 將電話從聽筒傳送到家中某處的基站。如果您使用 Wi-Fi (無線上網),您的計算機發送和 接收穩定的流 互聯網 進出路由器的數據 可能直接連接到網絡。所有這些技術都涉及 來回發送信息不沿 銅 電纜但在 無線電波在空氣中無形地嗡嗡作響。

照片:藍牙的典型用途:將全尺寸鍵盤連接到平板電腦或智能手機。 當您使用便攜式小工具時,例如在火車上,像這樣的無線連接特別有用 或者一架飛機,電纜真的會妨礙。
藍牙是一種類似的無線電波技術,但它主要是 設計用于在小于 10m 的短距離內進行通信 或 30 英尺。[1] 通常,您可以使用它從 數碼相機 到 a 個人電腦,以連接無線 鼠 到筆記本電腦,到 將免提耳機連接到您的 手機 所以你可以說話和 同時安全駕駛,依此類推。 電子的 小工具 以這種方式工作有內置收音機 天線 (發射器和 接收器),因此它們可以同時發送和接收無線 向其他藍牙小工具發出信號。較舊的小工具可以轉換為 使用插件使用藍牙 適配器 (以 U 盤、PCMCIA 筆記本電腦卡等)。變送器的功率 控制藍牙設備可以運行的范圍, 通常,設備分為三類之一:類 1 個是最強大的,可在 100 米(330 英尺)內運行,2 級 (最常見的類型)可操作長達 10 米(33 英尺),3 級是 功率最小,不超過1米(3.3英尺)。
藍牙如何工作?

照片:使用藍牙連接本身就很簡單。只需在兩臺設備上啟用藍牙,將它們合理地放在彼此附近,它們就會相互識別并發出“配對請求”。 在每個設備上選擇“配對”,它們就會連接。這些設備可以是完全不同的東西:在這里,我將LG智能手機(左)與Apple iPod Touch(右)配對。
藍牙在 79 個不同的頻段中發送和接收無線電波 頻率 (渠道) 以 2.45 GHz 為中心,與 收音機 電視和手機,并保留供工業使用, 科學和醫療小工具。別擔心:你不會 使用藍牙干擾某人的生命維持機器 您的家,因為發射器的低功率無法攜帶 你的信號那么遠!藍牙的短程發射器是其中之一 它最大的優點。它們幾乎不使用任何電力,而且因為 它們不會走得很遠,理論上比無線更安全 在更長范圍內運行的網絡,例如 Wi-Fi。(在實踐中, 存在一些安全問題。
藍牙設備自動檢測并相互連接 其中最多八個可以在任何一個進行通信 時間。它們不會相互干擾,因為每對 設備使用 79 個可用通道中的不同通道。如果兩個 設備想要通話,他們隨機選擇一個頻道,如果是的話。 已經采取,隨機切換到其他之一(一種已知的技術 如 擴頻跳頻).將風險降至最低 來自其他電器的干擾(以及改善 安全性),成對的設備不斷改變它們的頻率 每秒使用數千次。
當一組兩個或多個藍牙設備共享時 信息結合在一起,它們形成了一種臨時的、迷你的 計算機網絡 稱為 微微網.其他設備可以加入或離開 隨時存在微微網。一個設備(稱為主設備)起作用 作為網絡的整體控制器,而其他(稱為 奴隸)服從其指示。兩個或多個獨立的微微網也可以 加入并共享信息,形成所謂的 散射網.
什么是擴頻?

擴頻設計用于戰時,以阻止軍艦與其發射的魚雷之間的無線電信號干擾。攝影:John L. Beeman 提供 美國海軍.
假設您正在與朋友交談 步話機 或帶有 CB(公民樂隊)收音機,但 還有其他人使用相同的頻率,您的談話不斷被打斷。你能做什么? 大多數有經驗的無線電用戶都知道答案:你們都換成不同的頻率(頻段)并繼續通話 那里。你可以繼續切換頻段,直到你找到一個可以愉快地交談而不會被打擾的地方。理論上,您可以使用 秘密通信的相同技術:如果您通過無線電交談并且有人在竊聽,您可以 給你的朋友一個暗語,然后匆忙切換到另一個預先安排的頻段,竊聽者不會找到你 (盡管他們遲早仍會接收到您的信號)。
收音機是聰明的電子產品,那么為什么它們不能為自己做這個巧妙的把戲呢?為什么他們不能簡單地切換到另一個頻率 自動防止干擾和竊聽?這是一種稱為 擴頻跳頻,其中信號在廣泛的不同頻率范圍內快速隨機切換,以提高安全性和可靠性 的無線通信。
誰發明了它?
眾多發明家為擴頻的發明做出了貢獻,包括電力先驅 尼古拉·特斯拉 (1856–1943) 和美國女演員 海蒂·拉瑪 (1913-2000),他在喬治·安泰爾的幫助下,在第二次世界大戰期間為美軍開發了一個實用的系統。雖然現代擴頻系統是電子控制的,但拉瑪的擴頻系統(如下圖所示)是基于最初用于 演奏鋼琴.發送方和接收方各自具有相同的 精確同步的機器 電動機 那慢慢地將長長的紙帶拉過它們。兩盤磁帶上打有匹配的孔圖案,指示發送方和接收方在任何特定時間應使用88種不同無線電頻率中的哪一個進行通信。當磁帶穿過機器時,通信從一個頻率切換到另一個頻率,以一種外部觀察者完全無法預測的方式。由于無線電傳輸通常是轉向魚雷的極其簡短的信號,因此敵人很可能根本不會發現它們,或者即使他們知道它們的含義。

藝術作品:海蒂·拉瑪(Hedy Lamarr)設想的秘密擴頻通信。我已經著色并簡化了它,以使其更容易理解。一段紙帶(藍色)上打有孔,這些孔編碼了一個秘密的頻率列表。像演奏鋼琴探測器(紅色)這樣的機器讀取孔的模式,并將相應的電信號發送到無線電調諧系統(綠色),該系統從88個可能的頻率中選擇一個,使用標準無線電發射器(橙色)將信號發射到接收器。接收器具有類似的設備,并同時切換到相同的頻率。藝術品來自 美國專利2,292,387:秘密通信系統 由美國專利商標局提供。
延伸閱讀
美國專利2,292,387:秘密通信系統 海蒂·基斯勒·馬基和喬治·安泰爾,1942 年 8 月 11 日。海蒂·拉瑪(Hedy Lamarr)最初的戰時擴頻專利(馬基是她在申請專利時的已婚名字)。
藍牙安全嗎?
無線總是不如有線通信安全。還記得曾經如何展示秘密特工的舊間諜電影 竊聽電話線偷聽人們的談話? 破解有線通信相對困難。竊聽 在無線上顯然要容易得多,因為 信息在露天來回傳播。所有你 所要做的就是在無線發射器的范圍內拾取其 信號。 無線上網 網絡是 加密 (使用加擾 通信)來解決這個問題。
藍牙的安全性如何?與Wi-Fi一樣,通信也是加密的,并且還有許多其他安全功能。您可以 限制某些設備,以便它們只能與某些其他設備通信, 受信任的設備 - 例如,允許操作您的手機 只有您的藍牙免提耳機,沒有其他人的。這是 叫 設備級安全性.你也可以限制事情 不同的藍牙小工具可以使用其他設備執行的操作 什么叫 服務級別安全性.
犯罪分子越來越老練;你可能聽說過 藍蟲 (人們在您不知情的情況下接管您的藍牙設備), 藍劫持 (人們向其他人的設備發送消息,通常用于廣告目的),以及 布魯斯納芬 (使用藍牙連接從他人的設備下載信息) 毫無疑問,還有更多入侵藍牙網絡的方法即將到來。 但是,一般來說,如果您采取合理和明智的預防措施,如果您 在公共場所使用藍牙設備,安全不應該讓您太擔心。

照片:使用藍牙將無線電話連接到無線揚聲器。
藍牙比 Wi-Fi 好還是差?
人們經常對藍牙和Wi-Fi感到困惑,因為乍一看, 他們似乎做類似的事情。事實上,它們非常不同。藍牙是 主要用于臨時連接計算機和電子設備 在很短的距離內,通常只是短暫或偶爾 使用相對少量數據的通信。這是相對的 安全,耗電少,自動連接。Wi-Fi 旨在穿梭很多東西 計算機和互聯網之間的大量數據,通常通過 更遠的距離。它可能涉及更復雜的安全性,并且 通常使用更高的功率。藍牙和無線網絡是 互補 技術,而不是競爭對手,您可以輕松使用 兩者結合在一起,使您的電子產品更方便地工作 給你的!
藍牙是如何發展的?
藍牙通常使用起來非常棘手:像任何無線技術一樣,它是另一個電池消耗器 移動設備;您經常會超出范圍,使溝通不穩定或不可能;甚至得到兩個 首先,藍牙設備相互通信并不總是像應該的那樣簡單。隨著我們走向所謂的 物聯網 (各種日常物品都聯網)——藍牙必須不斷發展才能跟上。認識到需要更快、更安全地連接越來越多的設備,藍牙的開發人員定期提出改進版本。首先,有藍牙BR / EDR(基本速率/增強數據速率,技術上是藍牙版本2.1),提供更簡單的設備之間的連接和更好的安全性。接下來是藍牙高速(藍牙版本3.0),它提供了更快的通信和更低的功耗。最近,我們有智能藍牙或低功耗藍牙(技術上稱為藍牙版本 4.0+);正如這些名稱所暗示的那樣,此版本更適合連接更廣泛的更簡單的設備,使用更少的功率, 并且更容易集成到移動(iOS 和 Android)應用程序中。 最新版本, 藍牙 5,在速度、范圍和帶寬方面提供了另一個提升。
責任編輯:David
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