Bluetooth

Aspect mută în bara laterală ascunde Emblema Bluetooth

Bluetooth este un set de specificații (un standard) pentru o rețea personală (engleză: personal area network, PAN) fără fir (wireless), bazată pe unde radio. Bluetooth mai este cunoscut ca și standardul IEEE 802.15.1. Prin tehnologia Bluetooth se elimină firele și cablurile dintre dispozitivele staționare și mobile, facilitează atât comunicațiile de date cât și pe cele vocale și oferă posibilitatea implementării unor rețele ad-hoc și a sincronizării între diverse dispozitive.

Hagall Bjarkan Handsfree Bluetooth USB-Bluetooth Transmitator Bluetooth pentru PC

„Bluetooth” este o traducere în engleză a cuvântului scandinav Blåtand/Blåtann, cum era supranumit regele vikingilor Harald I al Danemarcei din secolul al X-lea. Harald I era renumit ca fiind foarte comunicativ, unul dintre scopurile sale era să determine oamenii să comunice între ei și în timpul domniei sale Danemarca și Norvegia au fost unite. În română bluetooth s-ar traduce „dinte albastru”.
Logo-ul Bluetooth își are originile tot în istoria nordică. Pictograma este o combinație a inițialelor regelui Harald, Hagal și Bjarkan. Aceste simboluri provin dintr-un alfabet runic, folosit încă din secolul al IX-lea.

Istoric

Specificația Bluetooth a fost formulată pentru prima dată în 1994 de Sven Mattisson și Jaap Haartsen, muncitori în orașul Lund, Suedia, la divizia de telefonie mobilă a companiei Ericsson. La 20 mai 1998 a fost fondată gruparea Bluetooth Special Interest Group (SIG), care are rolul de a gestiona tehnologia Bluetooth și de a urmări evoluția acestei tehnologii.

Domenii de aplicare

Lista de aplicații ale tehnologiei Bluetooth include:

Specificații și trăsături

Printr-o rețea Bluetooth se poate face schimb de informații între diverse aparate precum telefoane mobile, laptop-uri, calculatoare personale, imprimante, camere foto și video digitale sau console video prin unde radio criptate (sigure) și de rază mică, desigur numai dacă aparatele respective sunt înzestrate și cu Bluetooth.

Aparatele care dispun de Bluetooth comunică între ele atunci când se află în aceeași rază de acțiune. Ele folosesc un sistem de comunicații radio, așa că nu este nevoie să fie poziționate față în față pentru a transmite; dacă transmisia este suficient de puternică, ele pot fi chiar și în camere diferite.

Clasa Puterea maximă permisă
(mW) 		Puterea maximă permisă
(dBm) 		Raza
(aproximativă)
Clasa 1 100 mW 20 dBm ~100 metri
Clasa 2 2,5 mW 4 dBm ~10 metri
Clasa 3 1 mW 0 dBm ~1 metru

Bluetooth 1.0 și 1.0B

Versiunile 1.0 și 1.0B au avut multe probleme tehnice.

Bluetooth 1.1

Bluetooth 1.2

Bluetooth 2.0 + EDR

Această versiune publicată în 2004, este compatibilă înapoi cu versiunile 1.x. Principala îmbunătățire este introducerea unei viteze de transmisie mai mari numite Enhanced Data Rate, care permite o viteză de 3,2 Mbps. Îmbunătățirea a creat următoarele efecte:

Bluetooth 2.1 + EDR

Versiune publicată în 2007. Oferă numeroase alte îmbunătățiri, printre care Extended inquiry response (EIR).

Bluetooth v3.0 + HS

Versiunea 3.0 High Speed a fost adoptată de către Bluetooth SIG în data de 21 aprilie 2009. Bluetooth 3.0 îmbunătățește viteza de transfer teoretică până la 24 Mb/s. Saltul vitezei a fost posibil datorită introducerii unei legături 802.11. Vitezele îmbunătățite nu pot fi prezente și în cadrul unei conexiuni cu un standard mai vechi datorită lipsei legăturii 802.11 în dispozitivele de generație mai veche.

Bluetooth v4.0 + LE

Versiunea 4.0 a tehnologiei Bluetooth Specification (numită Bluetooth Smart) a fost adoptată la 30 iunie 2010. Aceasta include protocoalele Bluetooth High Speed și Bluetooth Low Energy (BLE). Bluetooth Low Energy, cunoscut anterior sub numele de Wibree, este un subset al tehnologiei Bluetooth v4.0, destinat aplicațiilor de putere foarte scăzută destinat să asigure un consum de energie și costuri considerabil reduse.

Bluetooth v4.1

Versiune publicată în 2013.

Bluetooth v4.2

Versiune lansată pe 2 decembrie 2014 introduce caracteristici pentru Internet of Things.

Bluetooth v5.0

Lansat în decembrie 2016. Noile sale caracteristici se concentrează în principal pe tehnologia emergentă a Internet of Things. Bluetooth 5 oferă trei îmbunătățiri majore de caracteristici comparativ cu versiunile anterioare:

Samsung a lansat Galaxy S8 cu suport Bluetooth 5 în aprilie 2017, în septembrie 2017 iPhone 8, iPhone 8 Plus și iPhone X au asistență Bluetooth 5. De asemenea Apple a integrat și Bluetooth v5.0 în noua lor ofertă HomePod lansată pe 9 februarie 2018.

Caracteristicile îmbunătățite oferite de Bluetooth 5 pavează calea către numeroase aplicații noi pentru IIoT (Industry 4.0). Exemplele includ upgrade de firmware, rețele senzoriale industriale mari, urmărirea bunurilor, clădiri conectate și control industrial de timp real.

Specificații tehnice

Hardware

Componenta hard a Bluetooth constă într-o parte analogică radio și o parte digitală, Host Controller (HC). HC conține o parte de procesare a semnalului digital, numit Link Controller (LC), un nucleu de procesor (CPU core) și interfețele cu mediul gazdă. LC constă într-o structură hard care realizează procesări la nivelul benzii de bază (BB) și al protocoalelor stratului fizic. Între funcțiile LC sunt incluse transferurile asincrone și sincrone, codarea audio și criptarea.
CPU core permite modulului Bluetooth să mânuiască procedurile Inquiry și să filtreze cererile Page fără a implica dispozitivul gazdă. Soft-ul Link Manager (LM) rulează în CPU core, descoperă alte LM-uri și comunică cu ele prin intermediul Link Manager Protocol (LMP).

Software

Pentru a asigura compatibilitatea între diverse implementări hard, dispozitivele hard utilizează Host Controller Interface (HCI) ca o interfață comună între gazda Bluetooth (un laptop) și nucleul Bluetooth.
Protocoalele nivelelor superioare, precum Service Discovery Protocol (SDP), RFCOMM și Telephony Control protocol (TCS) sunt interfațate cu serviciile din banda de bază prin intermediul Logic Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP). Printre sarcinile pe care le are L2CAP se numără segmentarea și reasamblarea pentru a permite pachetelor de date mai mari să fie transportate printr-o conexiune Bluetooth în banda de bază.
SDP permite aplicațiilor să afle informații despre serviciile disponibile și despre caracteristicile acestora când, de exemplu dispozitivele sunt mutate sau închise.

Stiva de protocoale bluetooth

Standardul Bluetooth utilizează o varietate de protocoale pentru schimbul wireless de date constând din protocoale de bază, protocoale de înlocuire a cablurilor, protocoale de control telefonic și protocoale adoptate.
Stiva de protocoale permite Bluetooth să descopere ce servicii pot acestea oferi și să utilizeze aceste servicii. Diferite protocoale sunt utilizate pentru diferite aplicații.

Protocoale de bază

  • Link Manager Protocol (LMP) este responsabil de stabilirea și controlul legăturii între dispozitivele Bluetooth, incluzând controlul și negocierea dimensiunilor pachetelor din banda de bază. Mai este de asemenea utilizat și în procedurile de securizare: autentificare și criptare. LMP controlează de asemenea modurile energetice și ciclurile de lucru ale dispozitivelor radio Bluetooth și stările conexiunilor unei unități Bluetooth într-o rețea.
  • Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) suportă pentru protocoalele superioare proceduri de multiplexare, de segmentare și reasamblare a pachetelor și de control a calității serviciilor (Quality of Service - QoS). L2CAP permite protocoalelor și aplicațiilor de nivel superior să transmită și să primească pachete de date de până la 64 kB lungime. Informațiile audio pot fi împachetate și trimise și utilizând protocoale de comunicație prin legături la nivelul L2CAP.
  • Service Discovery Protocol (SDP) este un element important în cadrul Bluetooth, deoarece SD stă la baza tuturor modelelor de utilizare. Cu ajutorul SDP, informațiile despre dispozitive, servicii și caracteristici ale dispozitivelor pot fi tabelate în liste, cu ajutorul cărora utilizatorul, cunoscând astfel serviciile dispozitivelor din vecinătate, poate selecta între aceste servicii. După aceasta, se pot stabili conexiuni cu unul sau mai multe dispozitive Bluetooth.

Protocoale de înlocuire a cablurilor

  • Radio Frequency Communication (RFCOMM) oferă o interfață serială asemănătoare cu RS-232.

Protocoale de control telefonic

  • Telephony Control Specification Binary (TCS BIN) este un protocol folosit pentru controlul comunicatiilor telefonice cu flux audio sau de date.
  • HTTP (HyperText Transfer Protocol) și FTP (File Transfer Protocol) sunt protocoale adiționale care pot fi adăugate ca protocoale de bază.

Protocoale adoptate
Protocoalele adoptate sunt protocoale definite de alte organizații de standardizare și integrate în arhitectura Bluetooth:

  • Point-to-Point Protocol (PPP) este un protocol de transmisie pentru internet, printr-o legătură Point-to-Point.
  • User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP) și Internet Protocol (IP) sunt protocoale utilizate pentru suita TCP/IP
  • Object Exchange Protocol (OBEX) protocol de comunicații care facilitează schimbul de obiecte binare (transfer de date în format vCard și vCalendar)
  • Infrared Mobile Communicaion (IrMC), protocol IrDA ce permite sincronizarea acestor tipuri de obiecte.
  • Wireless Application Environment (WAE)/Wireless Application Protocol (WAP) standarde pentru accesarea informațiilor printr-o rețea wireless mobilă.

Profile Bluetooth

Pentru ca un dispozitiv să poată utiliza serviciile Bluetooth oferite sau să le ofere el însuși, acesta trebuie să fie compatibil cu diverse profiluri. Un profil Bluetooth se bazează întotdeauna pe specificațiile generale Bluetooth și, opțional, pe protocoale sau specificații suplimentare. Profilurile specifică modul de utilizare a stivei de protocoale Bluetooth pentru a asigura interoperabilitatea dispozitivelor. De asemenea specifică comportamentele generale pe care dispozitivele Bluetooth le utilizează pentru a comunica cu alte dispozitive Bluetooth. Numărul de profiluri continuă să crească odată cu apariția de noi aplicații.

Rețele Bluetooth

Rețelele Bluetooth sunt rețele dinamice create ad-hoc, care se formează, se modifică și se dizolvă permanent.

Piconet

Un grup de dispozitive Bluetooth care folosesc același canal pentru a comunica între ele poartă numele de piconet. Un piconet este o rețea cu o configurație de tip stea. Dispozitivul central are rolul de master celelalte dispozitive funcționează ca slave.
Scatternet este o rețea ce poate fi formată prin conexiunea a două sau mai multe rețele tip piconet.

Articol principal: Piconet.

Bluetooth Mesh

Într-o rețea mesh, toate nodurile din rețea comunică între ele, amplificând semnalul și extind intervalul de utilizare. Rețeaua Bluetooth Mesh permite crearea de rețele wireless many-to-many (m:m) de mari dimensiuni de câteva zeci, sute sau mii de dispozitive pentru a comunica între ele. Specificațiile Bluetooth Mesh au fost definite prin specificațiile Mesh Profile și Mesh Model de către Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) și au fost lansate la scurt timp după lansarea specificațiilor Bluetooth v5. Bluetooth Mesh poate fi folosit de către orice dispozitiv compatibil cu Bluetooth v4.0 sau v5.0.

Securitatea în Bluetooth

Sistemul de securitate al tehnologiei Bluetooth are la bază algoritmul de criptare SAFER+. Există mai multe metode pentru a asigura securitatea unei legături Bluetooth:

Tehnologia Bluetooth și dispozitivele asociate sunt susceptibile la amenințări generale din rețea wireless, și de asemenea, de atacuri specifice legate de Bluetooth, cum ar fi:

Bluejacking

Bluejacking este un atac efectuat asupra telefoanelor mobile cu funcția Bluetooth prin trimiterea de mesaje nesolicitate către utilizatorul unei conexiuni Bluetooth activată. Mesajele nu dăunează dispozitivului, dar pot atrage atenția utilizatorul să răspundă într-un mod sau să adauge noul contact în agenda telefonică a dispozitivului.

Bluebugging

Bluebugging exploatează un defect de securitate în firmware-ul unor dispozitive Bluetooth mai vechi pentru a avea acces la dispozitiv și la comenzile sale. Acest atac permite accesul la date, plasarea apelurilor telefonice, interceptarea apelurilor telefonice, trimite mesaje și exploatează alte servicii sau funcții oferite de dispozitiv.

Bluesnarfing

Bluesnarfing permite obtinerea accesului la un dispozitiv compatibil Bluetooth exploatând un defect de firmware în dispozitive mai vechi. Acest atac forțează o conexiune la un dispozitiv Bluetooth, permițând accesul la datele stocate pe dispozitiv, inclusiv IMEI pentru a direcționa toate apelurile primite de la dispozitivul utilizatorului către dispozitivul atacatorului.
Bluesniping a apărut ca o formă specifică de Bluesnarfing, eficientă pe arii mai extinse.

Car Whisperer

Car Whisperer este o tehnică de hacking care poate fi folosită de atacatori pentru a accesa sistemul bluetooth handsfree instalat în automobile pentru a intercepta conversația din interiorul unei mașini.

Vezi și

Note

  1. ^ Care sunt semnificațiile și originile numelui și logoului Bluetooth playtech.ro
  2. ^ Istoria telefoanelor mobile go4it.ro, George Olteanu, 20 Mar 2008
  3. ^ bluetooth markets bluetooth.com
  4. ^ Bluetooth® 5 și Bluetooth mesh: permit utilizarea în aplicații pentru Industry 4.0 electronica-azi.ro
  5. ^ Ciprian Comșa, Ion Bogdan - Bluetooth, prezent și perspective researchgate.net
  6. ^ Universitatea “Politehnică București”. Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației. Rețele wireless de mici dimensiuni Arhivat în 7 iulie 2018, la Wayback Machine. stst.elia.pub.ro
  7. ^ Traditional Profile Specifications bluetooth.com
  8. ^ Traditional Profile Specifications bluetooth.com
  9. ^ List of Bluetooth profiles en.wikipedia.org
  10. ^ Noua tehnologie Bluetooth va conecta toate dispozitivele între ele, Claudiu Râpan, 19.07.2017
  11. ^ Bluetooth® 5 și Bluetooth mesh: permit utilizarea în aplicații pentru Industry 4.0 electronica-azi.ro, 3 aprilie 2018
  12. ^ IntroducingBluetooth Mesh Networking Arhivat în 1 august 2018, la Wayback Machine. blog.bluetooth.com, Posted on 18 iulie 2017 by Ken Kolderup
  13. ^ Mesh Networking Specifications bluetooth.com
  14. ^ bluetooth security thesecuritybuddy.com
  15. ^ Guide to Bluetooth Security csrc.nist.gov

Legături externe


Acces Internet
Cablu Dial-up · DOCSIS · DSL · Ethernet · FTTB · G.hn · HD-PLC · HomePlug · HomePNA · IEEE 1901 · ISDN · MoCA · PON · PLC · BPL
Fără fir PAN Bluetooth · Li-Fi · Wireless USB
Fără fir LAN Wi-Fi
Fără fir bandă largă DECT · EVDO · GPRS · HSPA · iBurst · LTE · MMDS · Metropolitană · Satelit · UMTS · WiMAX · WiBro
Control de autoritate