Bài viết

Nhìn lại công nghệ Bluetooth

Bluetooth hiện tại là công nghệ giao tiếp không dây phổ biến nhất trên các thiết bị di động và có lẽ bạn cũng đã ít nhất một lần truyền/nhận dữ liệu hay nghe nhạc qua Bluetooth. Hãy cùng tìm hiểu một vài điểm chính của công nghệ này.

Sự ra đời

Gần 1 nghìn năm sau cái chết của vua Harald Bluetooth, vị vua người Thụy Điển đã thống nhất được các vùng đất tại bán đảo Scandinavia để quy về một mối dưới triều đại Viking vào thế kỷ thứ 10, hãng công nghệ Thụy Điển, Ericsson, đã nảy ra cái tên Bluetooth cho công nghệ không dây mà họ đang phát triển với mong muốn rằng công nghệ này có thể thực hiện được sứ mệnh “chuẩn hóa” và thống nhất các kết nối không dây giữa những nhà sản xuất thiết bị cầm tay.

Logo Bluetooth là sự kết hợp của 2 ký tự Rune cổ:(Hagall) và (Bjarkan) tương đương với 2 ký tự H và B trong chữ Latin là viết tắt của Harald Bluetooth.
Sau đó, Bluetooth được liên minh Bluetooth SIG với các thành viên chính là những hãng sản xuất phần cứng lớn nhất thời bấy giờ như Nokia, Ericsson, Intel, IBM, Toshiba... “chuẩn hóa” và công bố phiên bản đầu tiên vào năm 1998.
Cơ chế hoạt động

Bluetooth là chuẩn kết nối không dây tầm ngắn, thiết kế cho các kết nối thiết bị cá nhân hay mạng cục bộ nhỏ, trong phạm vi băng tần từ 2,4 đến 2,485 GHz. Bluetooth được thiết kế hoạt động trên 79 tần số đơn lẻ. Khi kết nối, nó sẽ tự động tìm ra tần số tương thích để di chuyển đến thiết bị cần kết nối trong khu vực nhằm đảm bảo sự liên tục.

Về tầm phủ sóng, bluetooth có 3 class: class 1 có công suất 100mW với tầm phủ sóng gần 100m; class 2 có công suất 2,5mW, tầm phủ sóng khoảng 10m; và class 3 là 1mW với tầm phủ sóng khoảng 5m.
Bản thân bên trong bluetooth hiện nay là một tập hợp nhiều giao thức hoạt động khác nhau. Ví dụ, A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) là cơ chế truyền dẫn âm thanh stereo qua sóng bluetooth tới các tai nghe, loa; FTP (File Transfer Protocol) là cơ chế chuyển đổi dữ liệu qua kết nối bluetooth giữa các thiết bị (hay còn gọi là File Transfer Services); hay OBEX, được phát triển bởi chính nhà mạng Verizon, cho phép xóa dữ liệu thông qua bluetooth.

Các phiên bản

Phiên bản 1.0 và 1.0B có tốc độ 1Mbps (thực tế chỉ khoảng 700kbps) nhưng gặp nhiều vấn đề về tương thích giữa các sản phẩm khác nhà sản xuất.

Bluetooth 1.1 là phiên bản sửa lỗi của 1.0 nhưng tốc độ cũng tương tự. 

Bluetooth 1.2. Đây là thế hệ bắt đầu có nhiều cải tiến. Thời gian dò tìm và kết nối nhanh hơn, tương thích ngược với chuẩn B 1.0 và B 1.1. Tốc độ truyền thực tế cũng cao hơn: 721kbps so với 700 của chuẩn 1.1.

Bluetooth 2.0 + ERD. Bắt đầu nâng cao tốc độ và giảm thiểu năng lượng tiêu thụ. Ra đời năm 2004, tốc độ của chuẩn bluetooth này lên đến 2,1 Mbps với chế độ cải thiện kết nối truyền tải – ERD. Lúc này, năng lượng sử dụng của kết nối bluetooth chỉ còn tiêu hao một nửa so với trước đây. Tuy nhiên, ERD vẫn chỉ là chế độ tùy chọn, phụ thuộc vào các hãng sản xuất có đưa vào thiết bị hay không. 

Bluetooth 2.1 + ERD ra đời 7/2007 là thế hệ nâng cấp mạnh mẽ của phiên bản 2.0. Thế hệ này ổn định hơn, chia sẻ nhanh hơn, kết nối nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng sử dụng hơn. Phiên bản 2.1 +ERD còn có thêm cơ chế kết nối phạm vi nhỏ giúp kết nối hàng loạt các máy tính và thiết bị trong phạm vi một vùng nhỏ hay một phân khu nhỏ qua ứng dụng kết nối bluetooth.

Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) ra đời vào 21/4/2009 với tốc độ lý thuyết lên đến 24Mbps do thêm tính năng của chuẩn 802.11 (Wi-Fi). Đối với những thiết bị bluetooth 3.0 nhưng không có +HS sẽ không đạt được tốc độ trên. Tuy tốc độ cao nhưng Bluetooth vẫn chủ yếu hỗ trợ các nhu cầu như chia sẻ file nhanh, kết nối với loa, tai nghe… chứ không dùng kết nối Internet như Wi-Fi. Tuy nhiên, dự kiến chuẩn mới 3.0 này sẽ là thế hệ chuẩn kết nối nâng bluetooth lên tầm cao hơn, giúp thiết bị tương tác tốt hơn, tăng cường năng lực kết nối giữa các thiết bị cá nhân với nhau, tiết kiệm pin và năng lượng, song vẫn đạt mức kết nối tốt nhất có thể.

Phiên bản Bluetooth 4.0 mới nhất

Ngày 30/6/2010 Bluetooth SIG đã đưa ra bluetooth phiên bản 4.0 là sự kết hợp của “classic Bluetooth” (Bluetooth 2.1 và 3.0), “Bluetooth high speed” (Bluetooth 3.0 +HS) và “Bluetooth low energy – Bluetooth năng lượng thấp” (Bluetooth Smart Ready/Bluetooth Smart). 

“Bluetooth low energy” là một phần của bluetooth 4.0 với một giao thức ngăn xếp hoàn toàn mới để những kết nối đơn giản được thực hiện nhanh chóng. Nó là một sự chuyển đổi những giao thức tiêu chuẩn của bluetooth 1.0 vào 4.0 nhằm phục vụ cho những ứng dụng năng lượng cực thấp.

Bản tương thích giữa các chuẩn Bluetooth 4.0

Bluetooth Smart chỉ hoạt động ở chế độ đơn tần (single radio) hướng đến khả năng phát tín hiệu cho các thiết bị trong lĩnh vực y tế (đo nhịp tim…) thông qua một cảm biến tích hợp, các thông tin thu được chỉ có thể được gửi qua thiết bị có Bluetooth Smart Ready. Các thiết bị Bluetooth Smart sẽ không có tốc độ cao như 3.0 nhưng bù lại chúng tiêu thụ năng lượng rất thấp, pin của chúng thậm chí đủ hoạt động với thời gian vài năm.

Trong khi đó, phiên bản Bluetooth Smart Ready hoạt động ở hai dãy tín hiệu (dual radio) lại hội đủ các điều kiện trên và hoàn toàn tương thích ngược với chuẩn 3.0. Thiết bị bluetooth Smart Ready có thể vừa kết nối với các thiết bị bluetooth thông thường vừa có khả năng nhận dữ liệu truyền tải từ các thiết bị Bluetooth Smart. Các thiết bị dùng chuẩn bluetooth Smart Ready gồm điện thoại, máy tính bảng, tivi và PC và đã được triển khai trên iPhone 4S, Mac Mini, Macbook Air.

Mỗi chuẩn thiết bị khác nhau đều có sự tương thích khác nhau. Với thiết bị gắn nhãn Bluetooth Smart Ready nó có thể dùng cho các thiết bị thuộc nhãn Bluetooth Smart Ready, Bluetooth Smart và Bluetooth. Trong khi đó, Bluetooth chỉ tương thích với Bluetooth, Bluetooth Smart Ready; và nhãn Bluetooth Smart chỉ có thể tương thích với Bluetooth Smart Ready mà thôi .