Как осуществляется соединение

Блютус-соединение - это передача данных и/или звука между двумя или несколькими устройствам. Блютуз как стандарт простой в использовании и недорогой беспроводной радиосвязи малой дальности сегодня широко применяется.

Три этапа Bluetooth-соединения

Для установки беспроводного соединения требуется выполнить сопряжение между совместимыми устройствами. Сопряжение необходимо для организации связи устройств. Перед соединением по Блутузу требуется зарегистрировать данные о сопряжении для каждого устройства. Инициализация или процедура установки связи по Блютус-соединению между несколькими устройствами делится на три этапа:

• генерация секретного ключа,
• генерация link key,
• аутентификация.

Перед сопряжением требуется ввести PIN-код. Связь нескольких устройств начинается с генерации секретного ключа, который включает: 48-битный MAC-адрес, PIN-код и случайную величину. Устройства обмениваются сгенерированными значениями и вычисляют link key. Эту процедуру сопряжения называют парингом.

Далее по процедуре запрос-ответ происходит взаимная аутентификация всех устройств. Когда между устройствами регистрируются данные о сопряжении, происходит подключение. Одного сопряжения достаточно, в устройствах сохраняются данные для аналогичного подключения в будущем. Для некоторых Bluetooth-устройств эта процедура может отличаться.

Отличия разных версий Bluetooth

Поиск устройств, соединение и подключение возможны только в зоне действия сигнала. Для разных версий Блютуза радиус существенно отличается. Если первая версия бьет максимум на 10 метров, то четвертая преодолевает и 100 метровое расстояние в зоне видимости, а пятая дотягивается на километр и более. Наличие стен и других преград существенно снижает мощность беспроводного сигнала.

В настройке множества параметров передачи и приема данных обычно необходимости не возникает. Работа по умолчанию устраивает всех пользователей, кроме продвинутых системных администраторов, которые сами знают, что им нужно. Поэтому тратить время на изучение настроек и углубляться в архитектуру Bluetooth нецелесообразно. Все заработает само собой.

Протоколы и профили Блютуза

Версии Блютуза обратно совместимы, но иногда возникают ситуации, когда невозможно нормальное взаимодействие двух устройств. Проблема заключается в протоколах, а не в профилях.

Протоколом являются инструкции передачи данных, они определяет последовательность, частоту и продолжительность работы. Профилем называют надстройки, позволяющие работать с данными определенного вида. Если в сопрягаемых устройствах установлены разные версии протоколов, то будет работать весь стандартный функционал, поддерживаемый устаревшим модулем. Профили добавляются опционально, и даже с последней версией протокола на новом устройстве может отсутствовать профиль, имеющийся на устаревшем (при взаимодействии он останется незадействованным).

Протоколы

Архитектура Блютуз-технологии складывается из основных и ассимилированных протоколов. Из первых наиболее важные:

• AVCTP, или AudioVideoControlTransportProtocol - команды по L2 CAP,
• AVDTP, или AudioVideoDistributionTransportProtocol - передача стерео звука по L2 CAP,
• BNEP, или BluetoothNetworkEncapsulationProtocol - передача по L2 CAP IP-пакетов в PersonalAreaNetworking,
• L2CAP, или logicalLinkControlAdaptationProtocol - мультиплексирование соединений с фрагментированием и пересборкой пакетов,
• LMP, или LinkManagementProtocol - установление и управление соединением,
• HCI, или HostControllerInterface - связь хоста и Блютуз-контроллера,
• RFCOMM, или RadioFrequencyCommunications - создание потока данных с эмуляцией RS-232,
• SDP, или ServiceDiscoveryProtocol - обнаружение услуги другого устройства.

Среди основных протоколов обязательные: L2CAP, LMP, HCI, RFCOMM, SDP. К заимствованным или ассимилированным протоколам относятся: OBEX, PPP, TCP/IP, UDP, WAE, WAP. Есть и не столь важные основные протоколы Bluetooth.

Профили Bluetooth

Тот или иной профиль отвечает за возможность устройств тем или иным образом дистанционно взаимодействовать друг с другом с помощью Блютуза. Общий профиль позволяет эффективно взаимодействовать по Блутусу. Bluetooth SIG одобрила следующие профили:

• A2DP, или AdvancedAudioDistributionProfile - передача стерео аудио потока,
• AVCTP, или AudioVideoControlTransportProfile - передача звука и видео,
• AVRCP, или AudioVideoRemoteControlProfile - бытовой радио-пульт,
• BIP, или BasicImagingProfile - пересылка и форматирование изображений,
• BPP, или BasicPrintingProfile - пересылка на принтер без установки специфических драйверов,
• CIP, или CommonISDNAccessProfile - доступ к ISDN,
• CTP, или CordlessTelephonyProfile - работа с беспроводной телефонией,
• DIP, или DeviceIDProfile - идентификация устройства по ряду параметров,
• DUN, или DialUpNetworking - подключение к телефонным сервисам и Интернету,
• FAX - работа с ПО для факсов,
• FTP, или FileTransferProfile - полноценная работа посредством FTP-команд,
• GAVDP, или GeneralAudioVideoDistributionProfile - A2DP и VDP,
• GAP, или GenericAccessProfile - главный базовый профиль,
• GOEP, или GenericObjectExchangeProfile - обмен данными,
• HCRP, или HardCopyCableReplacementProfile - альтернатива проводному соединению с принтером (требуются драйверы),
• HFP, или HandsFreeProfile - взаимодействие Hands-Free и телефона,
• HID, или HumanInterfaceDeviceProfile - поддержка мышей, клавиатур и других интерфейсных девайсов,
• HSP, или HeadSetProfile - Headset: завершение, совершение, ответ на звонки, настройка громкости, стереозвук телефона (звонки и другое управление мультимедиа),
• ICP, или IntercomProfile - передача голоса по Интеркому,
• LAP, или LanAccessProfile - использование сетей посредством другого оборудования, подключенного к таким сетям,
• OPP, или ObjectPushProfile - пересылка изображений, прочих цифровых объектов,
• PAN, или PersonalAreaNetworkingProfile - использование Network Encapsulation как транспорта,
• PBAP, или PhoneBookAccessProfile - просмотр телефонной книги на другом устройстве, обмен контактами,
• SPP, или SerialPortProfile - эмуляция RS-232 радио-потоком,
• SAP, или SimAccessProfile - реализация использования одной SIM-карты несколькими телефонами,
• VDP, или VideoDistributionProfile - передача видео H.263, MPEG-4,
• WAPB, или WirelessApplicationProtocolBearer - реализация Point-to-Point беспроводного соединения.

Об истории спецификаций с начала по пятую - посмотрите подробнее. Если не работает Блютуз в телефоне, смотрите интересные вопросы о Bluetooth на планшете и смартфоне Android или iPhone и iPad на iOS. На странице https://www.bluetooth.today/ru/downloads можно бесплатно скачать драйвер Bluetooth 5.x для Windows 11, 10, 8.1, 8, 7, XP (64-bit и 32-bit) и с помощью этого программного пакета получить возможность производить инициализацию, сопрягаться и подключаться к Блютус-устройствам и сетям со стационарного компьютера, рабочей станции, ноутбука, нетбука, планшетного ПК.