فكرة عمل البلوتوث
الاتصال بين الاجهزة المختلفة بدون اسلاك
تكنولوجيا الاتصال) بلوتوث) اللاسلكية هي
مواصفات عالمية لربط آافة الاجهزة
المحمولة مع بعضها البعض مثل الكمبيوتر
والهاتف النقال والكمبيوتر الجيبي والاجهزة
السمعية والكاميرات الرقمية. بحيث تتمكن
هذه الاجهزة من تبادل البيانات ونقل الملفات
بينها وبنها وبين شبكة الانترنت لاسلكياً. تم
تطوير تكنولوجيا الاتصال اللاسلكي البلوتوث
بواسطة مجموعة من المهتمين يطلق عليهم
Blutooth Special Interest اسم
Group GIS
هناك الكثير من الطرق التي من خلالها يمكن ربط الاجهزة الالكترونية مع بعضها البعض مثل توصيل الكمبيوتر بلوحة
المفاتيح او بالماوس أو بالطابعة أو بالماسحة الضوئية وذلك من خلال اسلاك التوصيل المؤلوفة. آما يمكن توصيل
المفكرة الشخصية الالكترونية بجهاز الحاسوب لتبادل المعلومات من خلال اسلاك خاصة. آما ان جهاز التلفزيون وجهاز
الفيديو وجهاز استقبال المحطات الفضائية آلها تتصل مع بعضها من خلال آوابل خاصة ويتم التحكم بها من خلال اجهزة
الرموت آنترول التي تعمل في مدى الاشعة تحت الحمراء. اما جهاز التلفون المتنقل يتصل بالقاعدته من خلال امواج
الراديو تعمل على مسافة محدودة ( 50 متر). وجهاز الستيريو يتصل بالسماعات من خلال اسلاك توصيل.
الاجهزة السابقة الذآر وغيرها الكثير تتواجد في آل بيت ويطلق عليها اجهزة الكترونية. وحتى هذا اليوم تترابط هذه
الاجهزة من خلال اسلاك توصيل. إن توصيل هذه الاجهزة في اغلب الاحيان مزعج من الناحية الجمالية ومربك من الناحية
العملية. وقد يشعر المرء أنه عليه دراسة تخصص الهندسة الالكترونية ليتمكن بنسه من ضبط هذه الاجهزة والاستفادة
القصوى منها.
في هذا الموضوع من تفسيرات فيزيائية سوف نقدم شرح مبسط لتكنولوجيا جديدة تعرف باسم البلوتوث التي ستخلصنا
من آل هذه المتاعب بالاضافة إلى توصيل اجهزة عديدة مع بعضها البعض لم تكن تخطر على بالنا ان ذلك سيصبح ممكنا
في يوم من الايام.
توضيح مشكلة التوصيل بين الاجهزة
ان توصيل جهازين الكترونين مع بعضهما البعض يحتاج إلى توافق في العديد من النقاط، من هذه النقاط نذآر
1) آم عدد الاسلاك اللازمة لتوصيل جهازين؟ ففي بعض الاحيان يكون سلكين فقط مثل توصيل الستيريو بالسماعات وفي )
احيان اخرى يتطلب الامر 8 اسلاك أو 25 سلك آالوصلات المستخدمة في الكمبيوتر واجهزته 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؟ وآيف تترجم إلى اشارات خاصة تستجيب لها الاجهزة؟ هذا ما يعرف باسم )
وهذا البروتوآولات يتم استخدامها من قبل جميع الشرآات المصنعة فمثلاً يمكن توصيل جهاز .Protocol البروتوآول
وذلك لان البروتوآولات المستخدمة لتبادل المعلومات موحدة .JVC مع جهاز تلفزيون من نوع Sony فيديو من نوع
مسبقاً.
هذه النقاط التي استخدمها المنتجون (الشرآات المصنعة للاجهزة الالكترونية) جعلت من الصعب التحكم في آمية الوصلات
المستخدمة حتى ولو تم استخدام اسلاك ملونة للتميز بينها آما أنه لا يمكن ربط آافة الاجهزة الالكترونية مع بعضها
البعض مثل الكمبيوتر وملحقاته واجهزة الاتصالات واجهزة الترفيه المنزلية بعضها البعض لان ذلك يتطلب اعداد
بروتوآولات جديدة واضافة المزيد من الاسلاك.
(Bluetooth فكرة التوصيل اللاسلكي (البلوتوث
البلوتوث هي تكنولوجيا جديدة متطورة تمكن من توصيل الاجهزة الالكترونية مثل الكمبيوتر والتلفون المحمول ولوحة
المفاتيح وسماعات الرأس من تبادل البيانات والمعلومات من غير اسلاك أو آوابل أو تدخل من المستخدم.
Bluetooth Special Interest وقد انضمت أآثر من 1000 شرآة عالمية لمجموعة الاهتمام الخاص بالبلوتوث
وذلك لتحل هذه التكنولوجيا محل التوصيل بالاسلاك SIG وهي ما تعرف اختصارا ب Group
ما الفرق بين البلوتوث والاتصال اللاسلكي
لاشك أن الاتصال اللاسلكي مستخدم في العديد من التطبيقات مثل التوصيل من خلال استخدام اشعة الضوء في المدى
الاشعة تحت الحمراء وهي اشعة ضوئية لا ترى بالعين وتعرف باسم تحت الحمراء لان لها تردد اصغر من تردد الضوء
الأحمر (ارجع إلى الاشعة الكهرومغناطيسة للمزيد من المعلومات).
Infrared Data تستخدم الاشعة تحت الحمراء في اجهزة التحكم في التلفزيون (الرموت آنترول) وتعرف باسم
آما انها تستخدم في العديد من الاجهزة الطرفية للكمبيوتر. بالرغم من ان الاجهزة IrDA وتختصر ب Association
المعتمدة على الاشعة تحت الحمراء إلا أن لها مشكلتين هما:
أي يجب line of sight المشكلة الأولى: أن التكنولوجيا المستخدمة فيها الاشعة تحت الحمراء تعمل في مدى الرؤية فقط
توجيه الرموت آنترول إلى التلفزيون مباشرة للتحكم به.
أي one to one المشكلة الثانية: أن التكنولوجيا المستخدمة فيها الاشعة تحت الحمراء هي تكنولوجيا واحد إلى واحد
يمكن تبادل المعلومات بين جهازين فقط فمثلا يمكن تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الكمبيوتر المحمول بواسطة
الاشعة تحت الحمراء أما تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الهاتف المحمول فلا يمكن.
و Intel و Siemens تكنولوجيا البلوتوث جاءت للتغلب على المشكلتين سابقتي الذآر حيث قامت شرآات عديدة مثل
تثبت في radio module بتطوير مواصفات خاصة مثبته في لوحة صغيرة Ericsson و Motorola ,Toshiba
اجهزة الكمبيوتر والتلفونات واجهزة التسلية الالكترونية لتصبح هذه الاجهزة تدعم تكنولوجيا البلوتوث والتي سيصبح
الاستفادة من ميزاتها على النحو التالي:
• اجهزة بدون اسلاك: وهذا يجعل نقل الاجهزة وترتيبها في السفر او في البيت سهلا وبدون متاعب.
• غير مكلفة بالمقارنة بالاجهزة الحالية.
• سهلة التشغيل: تستطيع الاجهزة من التواصل ببعضها البعض بدون تدخل المستخدم وآل ما عليك هو الضغط
على زر التشغيل واترك الباقي للبلوتوث ليتحوار مع الجهاز المعني بالامر من خلال الموديول مثل تبادل الملفات
بكافة انواعها بين الاجهزة الالكترونية.
تعمل وسيلة اتصال البلوتوث عند تردد 2.45 جيجاهيرتز وهذا التردد يتفق مع الاجهزة الطبية والاجهزة العلمية
والصناعية مما يجعل انتشار استخدامه سهل. فمثلا يمكن فتح باب الكارج من خلال اشعة 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 آانت الاجهزة سوف تبادل المعلومات والبيانات باشارات 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 ذآية حيث أن اشارة البلوتوث ضعيفة وتبلغ 1 ميليوات إذا ما قورنت باشارات اجهاز
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 جدراان الغرف مما يجعل التحكم في الأجهزة يتم من غرفة لاخرى دون الحاجة
للانتقال مباشرة للأجهزة المراد تشغيلها.
عند تواجد العديد من الاجهزة الالكترونية في الغرفة يمكن أن يحدث تداخل لاننا ذآرنا أن مدى تأثير البلوتوث في حدود 10
متر وهو اآبر من مساحة الغرفة ولكن هذا الاحتمال غير وارد لان هناك مسح متواصل لمدى ترددات اشارة البلوتوث،
حيث أن المدى المخصص لترددات البلوتوث هي بين spread-spectrum frequency hopping وهذا مايعرف باسم
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 الاجهزة، لانه لا
يوجد اآثر من جهازين يستخدما نفس التردد في نفس الوقت. وان حدث ذلك فإنه يكون لجزء من الثانية.
(Bluetooth بيتك يدعم (البلوتوث
DVD لنفترض انك حصلت على بيت عصري اجهزته تعمل بتكنولوجيا البلوتوث مثل جهاز تلفزيون ورسيفر وجهاز
واجهزة ستيريو سمعية وآمبيوتر وهاتف نقال. آل جهاز مما سبق يستخدم البلوتوث. آيف ستعمل هذه الاجهزة؟
عندما تكون الاجهزة مزودة بتكنولوجيا البلوتوث فإن هذه الاجهزة تتمكن من معرفة المطلوب منها دون تدخل من
المستخدم حيث يمكنها الاتصال فيما بينها فتعرف فيما اذا آان مطلوب منها نقل بيانات مثل بيانات البريد الالكتروني من
جهاز الهاتف المحمول إلى الكمبيوتر أو التحكم بأجهزة أخرى مثل تحكم جهاز الستيريو بالسماعات. حيث تنشئ شبكة
أو PAN وتختصر personal-area network تواصل صغيرة بين الأجهزة وتوابعها تعرف باسم الشبكة الشخصية
تستخدم آل شبكة احد الترددات المتوفرة في المدى من إلى 2.48 جيجاهيرتز. piconet باسم البيكونت
لنأخذ على سبيل المثال جهاز الهاتف النقال وقاعدته فالشرآة المصنعة قد وضعت شريحتي بلوتوث في آل منهما، وتم
محدد يقع في المدى المخصص لهذا النوع من الاجهزة. فعند تشغيل القاعدة فإنها address برمجة آل وحدة بعنوان
ترسل اشارة راديو لاجهزة الاستقبال التي تحمل نفس العنوان وحيث أن الهاتف النقال يحمل نفس العنوان المطلوب فإنه
يستجيب للاشارة المرسلة ويتم انشاء شبكة (بيكونت) بينهما. وعندها لا يستجيب هذين الجهازين لأية اشارات من أجهزة
مجاورة لانها تعتبر من خارج تلك الشبكة.
آذلك الحال مع الكمبيوتر واجهزة الترفيه الالكترونية تعمل بنفس الالية حيث تنشئ شبكات تربط الاجهزة بعضها ببعض
طبقا للعناوين التي صممت من قبل الشرآات المصنعة. وعندها تتواصل هذه الاجهزة التي تصبح ضمن الشبكة الخاصة
وتتبادل المعلومات بينها باستخدام الترددات المتاحة. ولا تتدخل اجهزة شبكة بأجهزة شبكة مجاورة لان آل منها يعمل
بتردد مختلف.
وقد تمت برمجة هذه شرائح البلوتوث بكل المعلومات اللازمة لتشغيلها وعمل المطلوب منها دون تدخل من المستخدم.
لماذا سميت هذه التكنولوجيا باسم بلوتوث؟
الذي وحد الدنمارك Harald Bluetooth تعود التسمية إلى ملك الدينمارك هارولد بلوتوث
والنوروي وادخلهم في الديانة المسيحية توفى في 986 في معرآة مع ابنه. واختير هذا الاسم
لهذه التكنولوجيا للدلالة على مدى اهمية شرآات في الدينمارك والنوروي والسويد وفنلند إلى
صناعة الاتصالات، بالرغم من أن التسمية لا علاقة لها بمضمون التكنولوجيا...