مفهوم تقنية البلوتوث وأهميتها

ما هي تقنية البلوتوث؟

يعتبر البلوتوث (Bluetooth) عبارة عن تقنية شبكية تسمح بالاتصال اللاسلكي للأجهزة المحمولة على مسافات قصيرة، مما يُشكل شبكة شخصية. تستخدم هذه التقنية موجات راديو ذات تردد عالٍ وطول موجي قصير.

تتيح تقنية البلوتوث تبادل البيانات بين الأجهزة المتنوعة، بشرط أن تكون هذه الأجهزة في نطاق قريب من بعضها البعض، حيث يمكنها البقاء متصلة على مسافة تصل إلى ثلاثين قدماً. يجب التنبيه إلى أن هذه المسافة قد تقل في حالة وجود عوائق مادية، مثل الجدران.

تاريخ اسم البلوتوث

تعود جذور تسمية البلوتوث إلى التاريخ الاسكندنافي، وتحديداً إلى شخصيات الفايكنج والملوك الذين ساهموا في توحيد الدنمارك والنرويج في القرن العاشر. ويمثل مفهوم البلوتوث في حد ذاته فكرة توحيد الأجهزة. وقد أتى الإلهام لتسمية هذه التقنية من المهندس جيم كاراداش، الذي كان أحد أفراد فريق تطوير البلوتوث.

خلال قراءته لكتاب يتحدث عن الفايكنج، اقتبس الاسم من الملك هارالد بلوتوث، والذي كان الملك الثاني للدنمارك، كما يتكون شعار البلوتوث من دمج الحرفين “H” و “B” على الطريقة الاسكندنافية.

تطور تقنية البلوتوث عبر الزمن

تم تصميم تقنية البلوتوث على يد الدكتور ياب هارتسن في شركة إريكسون عام 1994، كبديل للكابلات السلكية. وأُطلق أول جهاز مزود بتقنية البلوتوث للجمهور في عام 1999، وهو سماعة رأس محمولة مع إمكانية الاستخدام بدون يدين، والتي حصلت على جائزة (أفضل عرض تكنولوجي) في مؤتمر كومديكس.

جاءت النسخة الرسمية من البلوتوث 1.0 في نفس العام، وهذا أدى إلى إطلاق أول مجموعة شرائح مزودة بتقنية البلوتوث، وكذلك وحدات دونجل، وفأرات، وبطاقات الكمبيوتر اللاسلكية، بالإضافة إلى الهواتف المحمولة في عام 2000.

كان أول هاتف محمول يعمل بتقنية البلوتوث هو سوني إريكسون T36، لكن النموذج المعدل T39 هو الذي حقق نجاحاً كبيراً وتم طرحه في الأسواق في عام 2001.

توسعت استخدامات البلوتوث بشكل كبير في الوقت الحاضر، حيث أصبح جزءاً أساسياً في التحكم بالألعاب المحمولة ووحدات التحكم، وأيضاً في عدة تطبيقات للمنازل الذكية، وأجهزة تتبع اللياقة البدنية، والشبكات الصناعية.

أهم استخدامات البلوتوث

تتعدد استخدامات البلوتوث، حيث يتم توظيفه في العديد من الأجهزة مثل: أجهزة الكمبيوتر، والهواتف المحمولة، والطابعات وغيرها. ومن أبرز استخداماته:

• نقطة وصل للبيانات والصوت

يتيح البلوتوث بث الصوت والبيانات عن طريق ربط الأجهزة لاسلكياً.

• بديل للكابلات

يستبدل البلوتوث الحاجة لوجود العديد من الأسلاك، مما يسهل الاتصالات ويتيح استخدامها حتى في حالة عدم وجود الأجهزة في النطاق، حيث أن مدى اتصال البلوتوث عادةً هو 10 أمتار، ويمكن توسيع النطاق باستخدام مكبرات الصوت.

• الربط الشبكي المخصص

يمكن للجهاز المستخدم لتقنية البلوتوث تكوين اتصال مباشراً بمجرد اقترابه من جهاز آخر ضمن نطاق الاتصال.

كيف يعمل البلوتوث؟

تعتمد أجهزة البلوتوث في اتصالاتها على موجات الراديو ذات الطاقة المنخفضة، في نطاق تردد بين 2.400 جيجاهرتز و2.483.5 جيجاهرتز. اعتباراً من عام 2020، تتوفر نوعان من تقنيات البلوتوث: البلوتوث منخفض الطاقة، والبلوتوث الكلاسيكي، ورغم اختلافاتهما، يعمل كلاهما ضمن نفس نطاق التردد. إليك تفاصيل كيفية عمل كل منهما:

البلوتوث الكلاسيكي

في البلوتوث الكلاسيكي، ينبغي دائمًا ربط الأجهزة معًا لتهيئة اتصال موثوق يسمح بتبادل البيانات بشكل آمن عبر التشفير. يتم إجراء محادثة إلكترونية بين الأجهزة عندما تقترب ضمن نطاق بعضها، لتستكشف ما إذا كانت موثوقة بما يكفي لتبادل البيانات. هذه المحادثة تتم تلقائيًا دون الحاجة لأي تدخل من المستخدم، وبمجرد حدوثها، تتشكل شبكة الاتصال، سواء كانت تتبع نظام كمبيوتر أو نظام صوتي.

البلوتوث منخفض الطاقة

يعمل البلوتوث منخفض الطاقة بشكل مختلف، ولكنه أيضاً يوفر إمكانية الربط بين الأجهزة وإنشاء علاقة موثوقة. في هذه الحالة، يقوم جهاز البلوتوث منخفض الطاقة ببث رسائل خاصة تُعرف باسم الحزم للإعلان عن وجوده. تحتوي هذه الحزم على معلومات تتيح للأجهزة الأخرى العثور على الجهاز المُعلن من خلال فحص الحزم واختياره من القائمة المتاحة، وغالباً ما يتم الفحص عن طريق الضغط على زر في تطبيق الهاتف الذكي.

العوامل المؤثرة على مدى تقنية البلوتوث

تتأثر تقنية البلوتوث بعدة عوامل، منها:

• الطيف الراديوي

يوفر الطيف الراديوي نطاق التردد المستخدم في تقنية البلوتوث، مما يجعله خياراً جيداً للاتصالات اللاسلكية.

• الطبقة المادية

تحدد الطبقة المادية الخصائص الرئيسية لكيفية استخدام الراديو في إرسال واستقبال البيانات، مثل معدل السرعة، طريقة اكتشاف الأخطاء وتصحيحها، والتقنيات التي تؤثر على الجودة عبر النطاقات المختلفة.

• حساسية المُستقبل

تقيس حساسية المُستقبل أدنى قوة إشارة تسمح له باستقبال البيانات وفك تشفيرها بصورة صحيحة.

• قوة الإرسال

كلما زادت قوة الإشارة المرسلة، زاد مدى الاتصال، بينما الزيادة الزائدة لهذه القوة قد تؤدي إلى استنزاف البطارية بسرعة أكبر.

• الكسب الهوائي

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

• فقدان المسار

تتسبب عدة عوامل، مثل المسافة والرطوبة ونوع المادة التي تنتقل عبرها الإشارة، في فقدان المسار والذي يؤدي إلى ضعف الإشارة.

فوائد وسلبيات تقنية البلوتوث

تقدم تقنية البلوتوث مجموعة من الفوائد، إلا أنها تشمل أيضًا بعض السلبيات. سنستعرض فيما يلي أبرز الإيجابيات والسلبيات: