Wireless-communication-bluetooth
ワイヤレス通信-Bluetooth
Bluetoothワイヤレステクノロジーは、ポータブルユニットを接続し、高レベルのセキュリティを維持するケーブルを置き換えることを目的とした短距離通信テクノロジーです。 Bluetoothテクノロジーは、アドホックテクノロジー *アドホックピコネット*に基づいています。これは、カバレッジが非常に限られているローカルエリアネットワークです。
Bluetoothの歴史
WLANテクノロジーにより、ワイヤレスキャリアプロバイダーを介したインフラストラクチャベースのサービスへのデバイス接続が可能になります。 確立されたインフラストラクチャなしで相互にワイヤレスで通信するパーソナルデバイスの必要性により、*パーソナルエリアネットワーク（PAN）*が登場しました。
1994年のエリクソンのBluetoothプロジェクトは、低電力で低コストの無線インターフェイスを使用した携帯電話間の通信を可能にするPANの標準を定義しています。
1988年5月、IBM、Intel、Nokia、東芝などの企業がエリクソンに参加し、PANの事実上の標準を開発することを目的としたBluetooth Special Interest Group（SIG）を設立しました。
IEEEは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（WPAN）用にIEEE 802.15.1という名前のBluetoothベースの規格を承認しました。 IEEE規格は、MACおよび物理層アプリケーションを対象としています。
*Bluetooth* 仕様は、プロトコルスタック全体の詳細を示します。 Bluetoothは、通信に無線周波数（RF）を使用します。 *周波数変調*を使用して、 *ISM* 帯域の電波を生成します。
Bluetoothの使用は、その特別な機能のために大幅に増加しています。
- Bluetoothは、さまざまなデバイスが相互に接続して通信するための均一な構造を提供します。
- Bluetoothテクノロジーは、世界中のほぼすべてのBluetooth対応デバイスをBluetooth対応デバイスと接続できるように、世界的に受け入れられています。
- Bluetoothテクノロジーの低消費電力と最大10メートルの提供範囲により、いくつかの使用モデルへの道が開かれました。
- Bluetoothは、ラップトップのアドホックネットワークを確立することにより、インタラクティブな会議を提供します。
- Bluetoothの使用モデルには、コードレスコンピューター、インターホン、コードレス電話、携帯電話が含まれます。
ピコネットとスキャターネット
Bluetooth対応の電子デバイスは、 Piconets と呼ばれる短距離デバイスを介してワイヤレスで接続および通信します。 Bluetoothデバイスは小規模なアドホック構成で存在し、マスターまたはスレーブのいずれかとして機能する能力を備えているため、仕様により master と slave がその役割を切り替えることができます。 1つのマスターと1つのスレーブを使用したポイントツーポイント構成が最も簡単な構成です。
3つ以上のBluetoothデバイスが相互に通信する場合、これは PICONET と呼ばれます。 Piconetには、単一のマスターの周りにクラスター化された最大7つのスレーブを含めることができます。 Piconetの確立を初期化するデバイスが*マスター*になります。
マスターは、以下に示す*時分割多重化*スキームの一部として、ネットワークメンバー間でネットワークを一連のタイムスロットに分割することにより、伝送制御を担当します。
ピコネットの機能は次のとおりです-
- ピコネット内では、さまざまなデバイスのタイミングと個々のデバイスの周波数ホッピングシーケンスは、クロックとマスターの一意の* 48ビットアドレス*によって決定されます。
- 各デバイスは、単一のPiconet内で最大7つの他のデバイスと同時に通信できます。
- 各デバイスは、同時に複数のピコネットと通信できます。
- ピコネットは、Bluetooth対応デバイスがピコネットを出入りするときに動的かつ自動的に確立されます。
- スレーブ間に直接接続はなく、すべての接続は基本的にマスターツースレーブまたはスレーブツーマスターです。
- これらがマスターによってポーリングされると、スレーブは送信を許可されます。
- 送信は、マスターからのポーリングパケットの直後のスレーブからマスターへのタイムスロットで開始されます。
- デバイスは、2つ以上のピコネットのメンバーになることができ、2番目のピコネットのマスターデバイスが指示する送信方式タイミングと周波数ホッピングシーケンスを調整することにより、あるピコネットから別のピコネットにジャンプできます。
- あるピコネットではスレーブになり、別のピコネットではマスターになります。 ただし、複数のピコネットでマスターになることはできません。
- 隣接するピコネットに常駐するデバイスは、内部ピコネット接続をサポートするブリッジを提供し、リンクされたピコネットのアセンブリが Scatternet として知られる物理的に拡張可能な通信インフラストラクチャを形成できるようにします。
スペクトラム
Bluetoothテクノロジは、2.4〜2.485 GHZの免許不要の産業、科学、医療（ISM）帯域で動作し、1600ホップ/秒の公称レートでのスペクトラム拡散ホッピング、全二重信号を使用します。 2.4 GHZ ISMバンドは、ほとんどの国で利用可能であり、ライセンスは必要ありません。
範囲
Bluetoothの動作範囲はデバイスによって異なりますクラス3無線の範囲は最大1メートルまたは3フィートですクラス2無線は10メートルまたは30フィートの範囲のモバイルデバイスで最も一般的に見られますクラス1無線は主に産業用途で使用されます範囲は100メートルまたは300フィートです。
データレート
Bluetoothは、バージョン1.2で1 Mbpsのデータレート、エラーデータレートと組み合わせたバージョン2.0で3 Mbpsのデータレートをサポートしています。
