فكرة عمل البلوتوث

  • بادئ الموضوع بادئ الموضوع Ahmed Akko
  • تاريخ البدء تاريخ البدء
الإتصال بين الأجهزة المختلفة بدون أسلاك

تكنولوجيا الإتصال (بلوتوث) اللاسلكية هي مواصفات عالمية لربط كافة الأجهزة المحمولة مع بعضها البعض مثل الكمبيوتر والهاتف النقال والكمبيوتر الجيبي والأجهزة السمعية والكاميرات الرقمية.
بحيث تتمكن هذه الأجهزة من تبادل البيانات ونقل الملفات بينها و بين شبكة الانترنت لاسلكياً.
تم تطوير تكنولوجيا الإتصال اللاسلكي البلوتوث بواسطة مجموعة من المهتمين يطلق عليهم اسم
Bluetooth Special Interest Group
هناك الكثير من الطرق التي من خلالها يمكن ربط الأجهزة الالكترونية مع بعضها البعض مثل توصيل الكمبيوتر بلوحة المفاتيح أو بالماوس أو بالطابعة أو بالماسحة الضوئية وذلك من خلال أسلاك التوصيل المألوفة. كما يمكن توصيل المفكرة الشخصية الالكترونية بجهاز الحاسوب لتبادل المعلومات من خلال أسلاك خاصة. كما أن جهاز التلفزيون وجهاز الفيديو و جهاز استقبال المحطات الفضائية كلها تتصل مع بعضها من خلال كوابل خاصة ويتم التحكم بها من خلال أجهزة الريموت كنترول التي تعمل في مدى الأشعة تحت الحمراء .
أما جهاز الهاتف المتنقل يتصل بالقاعدة من خلال أمواج الراديو تعمل على مسافة محدودة (50 متر).
و جهاز الستيريو يتصل بالسماعات من خلال أسلاك توصيل .


الأجهزة السابقة الذكر و غيرها الكثير تتواجد في كل بيت ويطلق عليها أجهزة إلكترونية . وحتى هذا اليوم تترابط هذه الأجهزة من خلال أسلاك توصيل .
إن توصيل هذه الأجهزة في أغلب الأحيان مزعج من الناحية الجمالية ومربك من الناحية العملية, و قد يشعر المرء أنه عليه دراسة تخصص الهندسة الإلكترونية ليتمكن
بنفسه من ضبط هذه الأجهزة والإستفادة القصوى منها.

في هذا الموضوع من تفسيرات فيزيائية سوف أقدم شرح مبسط لتكنولوجيا جديدة تعرف باسم البلوتوث التي ستخلصنا من كل هذه المتاعب بالإضافة إلى توصيل أجهزة عديدة مع بعضها البعض لم تكن تخطر على بالنا و أن ذلك سيصبح ممكنا في يوم من الأيام .



توضيح مشكلة التوصيل بين الأجهزة:

إن توصيل جهازين إلكترونين مع بعضهما البعض يحتاج إلى توافق في العديد من النقاط، من هذه النقاط نذكر :


(1) كم عدد الأسلاك اللازمة لتوصيل جهازين؟

ففي بعض الأحيان يكون سلكين فقط مثل توصيل الستيريو بالسماعات وفي أحيان اخرى يتطلب الأمر 8 أسلاك أو 25 سلك كالوصلات المستخدمة في الكمبيوتر و أجهزته الطرفية.


(2)
ما نوع التوصيل المستخدم بين الأجهزة لتبادل المعلومات؟

هل هو على التوالي أم على التوازي؟

فمثلا الكمبيوتر يستخدم الطريقتين للتوصيل من خلال المخارج المثبتة في لوحة الأم فتصل الطابعة مع الكمبيوتر على التوازي أما لوحة المفاتيح والمودم فيتصلا مع الكمبيوتر على التوالي.

(3) ما نوع البيانات المتبادلة بين الأجهزة؟

وكيف تترجم إلى إشارات خاصة تستجيب لها الإجهزة؟

هذا ما يعرف باسم البروتوكول
Protocol, و هذه البروتوكولات يتم استخدامها من قبل جميع الشركات المصنعة فمثلاً يمكن توصيل جهاز فيديو من نوع Sony مع جهاز تلفزيون من نوع JVC , وذلك لأن البروتوكولات المستخدمة لتبادل المعلومات موحدة مسبقاً.

هذه النقاط التي استخدمها المنتجون (الشركات المصنعة للاجهزة الالكترونية) جعلت من الصعب التحكم في كمية الوصلات المستخدمة حتى ولو تم استخدام أسلاك ملونة للتميز بينها كما أنه لا يمكن ربط كافة الأجهزة الإلكترونية مع بعضها البعض مثل الكمبيوتر و ملحقاته و أجهزة الإتصالات و أجهزة الترفيه المنزلية بعضها البعض لأن ذلك يتطلب إعداد بروتوكولات جديدة و إضافة المزيد من الأسلاك.



فكرة التوصيل اللاسلكي(البلوتوث
Bluetooth)

البلوتوث هي تكنولوجيا جديدة متطورة تمكن من توصيل الأجهزة الإلكترونية مثل الكمبيوتر والهاتف المحمول ولوحة المفاتيح وسماعات الرأس من تبادل البيانات والمعلومات من غير أسلاك أو كوابل أو تدخل من المستخدم.


وقد انضمت أكثر من 1000 شركة عالمية لمجموعة الاهتمام الخاص بالبلوتوث
Bluetooth Special Interest Group وهي تعرف اختصارا بـ SIG وذلك لتحل هذه التكنولوجيا محل التوصيل بالأسلاك


ما الفرق بين البلوتوث والاتصال اللاسلكي؟

لاشك أن الاتصال اللاسلكي مستخدم في العديد من التطبيقات مثل التوصيل من خلال استخدام أشعة الضوء في المدى الأشعة تحت الحمراء وهي أشعة ضوئية لا ترى بالعين وتعرف باسم تحت الحمراء لأن لها تردد أصغر من تردد الضوء الأحمر (ارجع إلى الاشعة الكهرومغناطيسة للمزيد من المعلومات).

تستخدم الأشعة تحت الحمراء في أجهزة التحكم في التلفزيون (الريموت كنترول) وتعرف باسم
Infrared Data Association وتختصر بـ IrDA كما أنها تستخدم في العديد من الأجهزة الطرفية للكمبيوتر.
وبالرغم من أن الأجهزة المعتمدة على الأشعة تحت الحمراء إلا أن لها مشكلتين وهما:


المشكلة الأولى: أن التكنولوجيا المستخدمة فيها الأشعة تحت الحمراء تعمل في مدى الرؤية فقط
line of sight أي يجب توجيه الريموت كنترول إلى التلفزيون مباشرة للتحكم به.

المشكلة الثانية: أن التكنولوجيا المستخدمة فيها الأشعة تحت الحمراء هي تكنولوجيا واحد إلى واحد
one toone أي يمكن تبادل المعلومات بين جهازين فقط فمثلا يمكن تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الكمبيوتر المحمول بواسطة الأشعة تحت الحمراء,أما تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الهاتف المحمول فلا يمكن.

تكنولوجيا البلوتوث جاءت للتغلب على المشكلتين سابقتي الذكر حيث قامت شركات عديدة مثل
Siemens
و Toshiba, Motorola و Ericsson بتطوير مواصفات خاصة مثبتة في لوحة صغيرة radiomodule تثبت في أجهزة الكمبيوتر والهواتف وأجهزة التسلية الإلكترونية لتصبح هذه الأجهزة تدعم تكنولوجيا البلوتوث والتي سيصبح الاستفادة من ميزاتها على النحو التالي:

أجهزة بدون أسلاك: وهذا يجعل نقل الأجهزة وترتيبها في السفر أو في البيت سهلا وبدون متاعب.

غير مكلفة بالمقارنة بالأجهزة الحالية.

سهلة التشغيل: تستطيع الأجهزة من التواصل ببعضها البعض بدون تدخل المستخدم وكل ما عليك هو الضغط على زر التشغيل واترك الباقي للبلوتوث ليتحوار مع الجهاز المعني بالأمر من خلال الموديول مثل تبادل الملفات بكافة أنواعها بين الأجهزة الإلكترونية.


تعمل وسيلة اتصال البلوتوث عند تردد 2.45 جيجاهيرتز وهذا التردد يتفق مع الأجهزة الطبية والأجهزة العلمية والصناعية مما يجعل انتشار استخدامه سهل.
فمثلا يمكن فتح باب الكراج من خلال أشعة تحت الحمراء يصدرها جهاز خاص لذلك ولكن باستخدام البلوتوث يمكن فتح الكراج باستخدام جهاز الهاتف النقال.




ماذا عن التشويش الذي قد يحدث نتيجة للتداخلات بين الاشارات المتبادلة:

من المحتمل أن يتسائل القارئ إذا كانت الأجهزة سوف تبادل المعلومات والبيانات بإشارات راديو تعمل عند تردد 2.45 جيجاهيرتز. فماذا عن التداخلات التي قد تسبب في التشويش الذي قد نلاحظه على شاشة التلفزيون عندما تتداخل مع اشارات لاسلكية!!
مشكلة التداخل تم حلها بطريقة ذكية حيث أن اشارة البلوتوث ضعيفة وتبلغ 1 ميليوات إذا ما قورنت باشارات أجهزة الهاتف النقال التي تصل إلى 3 وات , هذا الضعف في الإشارة يجعل مدى تأثير اشارات البلوتوث في حدود دائرة قطرها 10 متر ويمكن لهذه الاشارات من اختراق جدران الغرف مما يجعل التحكم في الأجهزة يتم من غرفة لاخرى دون الحاجة للانتقال مباشرة للأجهزة المراد تشغيلها.

عند تواجد العديد من الأجهزة الإلكترونية في الغرفة يمكن أن يحدث تداخل لأننا ذكرنا أن مدى تأثير البلوتوث في حدود 10 متر وهو أكبر من مساحة الغرفة ولكن هذا الاحتمال غير وارد لأن هناك مسح متواصل لمدى ترددات اشارة البلوتوث، وهذا مايعرف باسم
spread-spectrum frequency hopping حيث أن المدى المخصص لترددات البلوتوث هي بين 2.40 إلى 2.48 جيجاهيرتز ويتم هذا المسح بمعدل 1600 مرة في الثانية الواحدة. وهذا ما يجعل الجهاز المرسل يستخدم تردد معين مثل 2.41 جيجاهيرتز لتبادل المعلومات مع جهاز أخر في حين أن جهازين في نفس الغرفة يستخدموا تردد آخر مثل 2.44 جيجاهيرتز ويتم اختيار هذه الترددات تلقائيا وبطريقة عشوائية مما يمنع حدوث تداخلات بين الأجهزة، لأنه لا يوجد أكثر من جهازين يستخدما نفس التردد في نفس الوقت, وإن حدث ذلك فإنه يكون لجزء من الثانية.


بيتك يدعم (البلوتوث
Bluetooth)::0312:

لنفترض أنك حصلت على بيت عصري أجهزته تعمل بتكنولوجيا البلوتوث مثل جهاز تلفزيون ورسيفر وجهاز
DVD وأجهزة ستيريو سمعية وكمبيوتر و هاتف نقال.
كل جهاز مما سبق يستخدم البلوتوث.
كيف ستعمل هذه الاجهزة؟


عندما تكون الأجهزة مزودة بتكنولوجيا البلوتوث فإن هذه الاجهزة تتمكن من معرفة المطلوب منها دون تدخل من المستخدم حيث يمكنها الاتصال فيما بينها فتعرف فيما إذا كان مطلوب منها نقل بيانات مثل بيانات البريد الإلكتروني من جهاز الهاتف المحمول إلى الكمبيوتر أو التحكم بأجهزة أخرى مثل تحكم جهاز الستيريو بالسماعات, حيث تنشئ شبكة تواصل صغيرة بين الأجهزة وتوابعها تعرف باسم الشبكة الشخصية
personal-area network وتختصر PAN أو باسم البيكونت piconet تستخدم كل شبكة أحد الترددات المتوفرة في المدى من إلى 2.48 جيجاهيرتز.


لنأخذ على سبيل المثال جهاز الهاتف النقال وقاعدته فالشركة المصنعة قد وضعت شريحتي بلوتوث في كل منهما، وتم برمجة كل وحدة بعنوان
address محدد يقع في المدى المخصص لهذا النوع من الأجهزة.
فعند تشغيل القاعدة فإنها ترسل اشارة راديو لأجهزة الإستقبال التي تحمل نفس العنوان وحيث أن الهاتف النقال يحمل نفس العنوان المطلوب فإنه يستجيب للإشارة المرسلة ويتم إنشاء شبكة (بيكونت) بينهما. وعندها لا يستجيب هذين الجهازين لأية اشارات من أجهزة مجاورة لأنها تعتبر من خارج تلك الشبكة.


كذلك الحال مع الكمبيوتر وأجهزة الترفيه الإلكترونية تعمل بنفس الآلية حيث تنشئ شبكات تربط الأجهزة بعضها ببعض طبقا للعناوين التي صممت من قبل الشركات المصنعة. وعندها تتواصل هذه الأجهزة التي تصبح ضمن الشبكة الخاصة وتتبادل المعلومات بينها باستخدام الترددات المتاحة. ولا تتدخل أجهزة شبكة بأجهزة شبكة مجاورة لأن كل منها يعمل بتردد مختلف.

وقد تمت برمجة هذه شرائح البلوتوث بكل المعلومات اللازمة لتشغيلها وعمل المطلوب منها دون تدخل من المستخدم.
:74b307bfd2sv6my2:
رمضان :bixrhatcw5: كريم

واتمنى أنني توفقت للوصول إلى المشاركة رقم
100 :214::ok:100
 
رد: فكرة عمل البلوتوث

اخي شكرا على الموضوع بس سوف يتم نقل الموضوع الى الجولات ومستلزماتها
 
رد: فكرة عمل البلوتوث

كل الشكر لالك على الموضوع
دمت بخير
 
هور يانعه في بساتين المنتدى نجني ثمارها من خلال الطرح الرائع لمواضيع اروع
وجمالية لا يضاهيها سوى هذا النثر البهي
فمع نشيد الطيور
وتباشير فجر كل يوم
وتغريد كل عصفور
وتفتح الزهور
اشكرك من عميق القلب على هذا الطرح الجميل
بانتظار المزيد من الجمال والمواضيع الرائعه
 
عودة
أعلى