CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT BLUETOOTH 1.1 Tổng quan về Bluetooth. Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM (Industrial, Scientific, Medical) trong dãy tầng 2. và có khả năng truyền tải giọng nói và dữ liệu. Phạm vi hoạt động của thiết bị Bluetooth là khoảng 10m.
Bluetooth truyền dữ liệu với tốc độ trung bình 1 Mbps, nhanh gấp 3 và 8 lần so với tốc độ trung bình của các cổng song song và cổng serial tương ứng. Đây là dãy băng tần không cần đăng ký được dành riêng để dùng cho các thiết bị không dây trong công nghiệp, khoa học, y tế. Bluetooth được thiết kế nhằm mục đích thay thế dây cable giữa máy tính và các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện tử lại với nhau một cách thuận lợi với giá thành rẻ. Khi được kích hoạt Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị khác có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng.
Nó được định hướng sử dụng cho việc truyền dữ liệu lẫn tiếng nói. Công nghệ không dây Bluetooth dùng cho các thiết bị cỡ nhỏ, chi phí thấp, sóng ngắn liên kết giữa PC, laptop, điện thoại di động và giữa các máy tính với nhau. Bluetooth Special Interest Group là tổ chức gồm những công ty hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông, máy tính và công nghiệp mạng đang cố gắng phát triển công nghệ này và cung cấp rộng rãi trên thị trường. SVTH: Trần Khánh Vương Trang 4 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS.
Bùi Thị Bích Tuyền Bluetooth là một công nghệ cho phép truyền thông giữa các thiết bị với nhau mà không cần cáp và dây dẫn. Bluetooth ít tiêu hao năng lượng và có giá thành thấp mặc dù nó tốc độ của nó chậm hơn khá nhiều so với mạng không dây Wi-Fi.1 Các thiết bị kết nối với Bluetooth Công nghệ Bluetooth là "đứa con cưng" của các hãng sản xuất ĐTDĐ vì đại đa số các ĐTDĐ đều có hỗ trợ Bluetooth cũng như các thiết bị headset không dây. Trong tương lai, công nghệ Bluetooth phiên bản mới sẽ tiếp tục phát triển rộng hơn ở nhiều lĩnh vực. Hiện nay, các thiết bị có tính di động như laptop, smartphone hay tablet đa phần đều được trang bị chuẩn kết nối Bluetooth, thường là 3.
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 có thể 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. Bluetooth có 3 class với tầm kết nối lần lượt là 5m, 10m và 100m.
Các thiết bị cầm tay chủ yếu sử dụng Bluetooth Class 2 với tầm kết nối 10m vì lý do sóng điện từ SVTH: Trần Khánh Vương Trang 5 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS. Bùi Thị Bích Tuyền phát ra từ các bộ thu phát Bluetooth Class 1 có thể gây hại đến sức khỏe con người. Dưới đây là 5 ứng dụng thực tiễn được sử dụng hằng ngày với Bluetooth.2: Các ứng dụng thực tiễn của bluetooth trong cuộc sống hằng ngày. Truyền tải dữ liệu không dây giữa thiết bị di động và máy tính: Chúng ta có thể ghép nối dễ dàng smartphone/tablet với một chiếc laptop thông qua Bluetooth nhằm mục đích gửi các tập tin qua lại.
Mặc dù có thể nó không thực sự thích hợp để gửi những file nhạc dung lượng lên đến hàng trăm MB hoặc hơn nữa, nhưng Bluetooth vẫn là phương pháp thuận tiện hơn cả nếu bạn muốn gửi một vài tấm ảnh chụp cho bạn bè. Truyền tải tập tin giữa các máy tính Hai máy tính được kích hoạt kết nối Bluetooth cũng có thể truyền tải dữ liệu cho nhau giống như giữa máy tính và điện thoại. Với những tập tin có kích thước vừa phải, bạn sẽ không cần phải sử dụng đến các đoạn cáp kết nối nữa. Thậm chí dù 2 mẫu máy tính của người dùng có khác hệ điều hành hoặc đang sử dụng mạng kết nối riêng biệt thì cũng không ảnh hưởng đến việc truyền dữ liệu qua Bluetooth.
SVTH: Trần Khánh Vương Trang 6 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS. Bùi Thị Bích Tuyền Chia sẻ kết nối mạng qua Bluetooth: Một tính năng thú vị của Bluetooth là cho phép người dùng chia sẻ kết nối mạng internet của thiết bị này với một thiết bị khác. Trường hợp này điện thoại có vai trò khá giống với modem. Cách thức chia sẻ kết nối mạng bằng Bluetooth sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn so với Wi-Fi, đây có thể là lựa chọn lý tưởng trong một số tình huống ngoài thực tế.
Kết nối các thiết bị ngoại vi: Ngày nay, Bluetooth thường được sử dụng rất nhiều để kết nối các thiết bị ngoại vi cho smartphone, tablet hoặc laptop. Dưới đây là một số thiết bị ngoại vi mà chúng ta có thể kết nối không dây qua Bluetooth. Tai nghe: Tai nghe Bluetooth là sản phẩm đặc thù được sử dụng cực kỳ phổ biến đặc biệt khi đi kèm với smartphone. Ghép nối tai nghe với điện thoại giúp bạn có thể sử dụng để đàm thoại trong khi lái xe và không thấy vướng víu như các mẫu tai nghe có dây trước đây.
Các nút bấm tích hợp sẵn trên tai nghe cũng có chức năng trả lời/gác máy, do đó bạn gần như không cần thao tác trên điện thoại nữa. Smartwatch: Đồng hồ thông minh hiện nay đa phần cũng đều sử dụng Bluetooth hoặc NFC để kết nối với smartphone. Từ đó, smartwatch có thể nhận được những thông báo về tin nhắn, cuộc gọi đến, mạng xã hội từ điện thoại một cách nhanh chóng. Chuột: Chuột Bluetooth có thể hoạt động với các model laptop, tablet và thậm chí cả smartphone.
Tuy nhiên, bạn cần lưu ý rằng chuột Bluetooth thường dùng pin và một số loại có độ trễ khá cao so với chuột có dây. Bàn phím: bàn phím cũng có thể kết nối qua Bluetooth, trong đó đặc biệt hữu ích khi sử dụng cùng máy tính bảng. Khi dùng kết nối USB thông thường, thiết bị thường bị giới hạn số cổng nhất định, nhưng với Bluetooth bạn có thể kết nối đồng thời chuột và bàn phím không dây cực kỳ thuận tiện mà không lo thiếu cổng cắm. SVTH: Trần Khánh Vương Trang 7 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS.
Bùi Thị Bích Tuyền Gamepad: Tay cầm chơi game là một loại thiết bị đầu vào sử dụng kết nối Bluetooth. Wiimote của Nintendo hay tay cầm của PlayStation 3 cũng đều giao tiếp với máy console thông qua Bluetooth. Máy in: Máy in hỗ trợ Bluetooth cho phép bạn in tài liệu mà không cần tới kết nối mạng Wi-Fi hoặc kết nối qua dây.1 Lịch sử hình thành bluetooth. Bluetooth là tên của một nhà vua Đan Mạch – Vua Harald Bluetooth (940– 981), người đã thống nhất Đan Mạch và Nauy ở thế kỹ thứ 10.
Harald Bluetooth là một trong những nhà vua có tài làm cho mọi người gần gũi và ngồi lại nói chuyện với nhau. Thời điểm ban đầu của kỉ nguyên công nghệ không dây Bluetooth, Bluetooth có ý nghĩa là thống nhất công nghiệp máy tính và viễn thông. Có lẽ những nhà nghiên cứu đã dùng tên này để nhấn mạnh việc các thiết bị có thể trao đổi, kết nối với nhau mà không phụ thuộc vào loại máy hay nhà sản xuất. Hệ thống bluetooth 1.2 Các phiên bản bluetooth.0: Tháng 7/1999, phiên bản Bluetooth 1.0 đầu tiên được đưa ra thị trường với tốc độ kết nối ban đầu là 1Mbps.
Tuy nhiên, trên thực tế tốc độ kết nối của thế hệ này chưa bao giờ đạt quá mức 700Kbps. Phiên bản này còn khá nhiều lỗi và các nhà sản xuất đã rất khó khăn khi tích hợp nó với các sản phẩm công nghệ. SVTH: Trần Khánh Vương Trang 8 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS. Bùi Thị Bích Tuyền Bluetooth 1.1: Năm 2001, phiên bản Bluetooth 1.1 ra đời, đánh dấu bước phát triển mới của công nghệ Bluetooth trên nhiều lĩnh vực khác nhau với sự quan tâm của nhiều nhà sản xuất mới.
Cũng trong năm này, Bluetooth đươc bình chọn là công nghệ vô tuyến tốt nhất năm.2: Ra mắt vào tháng 11/2003, Bluetooth 1.2 bắt đầu có nhiều tiến bộ đáng kể. Chuẩn này hoạt động dựa trên nền băng tần 2.4 Ghz và tăng cường kết nối thoại. Motorola RARZ là thế hệ di động đầu tiên tích hợp Bluetooth 1.0 + ERD: Một năm sau, vào tháng 11/2004, công nghệ Bluetooth 2.0 + ERD đã bắt đầu nâng cao tốc độ và giảm thiểu một nửa năng lượng tiêu thụ so với trước đây. Tốc độ của chuẩn Bluetooth lên đến 2.1 Mbps với chế độ cải thiện kết nối truyền tải – ERD (enhanced data rate), song ERD vẫn chỉ là chế độ tùy chọn, phụ thuộc vào các hãng sản xuất có đưa vào thiết bị hay không.
Năng lượng sử dụng của kết nối Bluetooth chỉ còn tiêu hao một nửa so với trước. Các thiết bị tiêu biểu ứng dụng Bluetooth 2.0 + ERD là: Apple iPhone, HTC Touch Pro và T-Mobile’s Android G1.1 + ERD: Đây chính là thế hệ nâng cấp của Bluetooth 2.1 có hiệu năng cao hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Chuẩn này chủ yếu đã được sử dụng trong trong điện thoại, máy tính và các thiết bị di động khác. Tuy nhiên, Bluetooth 2.1 không cho phép truyền các file lớn với tốc độ cao.
Do đó, nếu người dùng muốn chuyển các file dung lượng lớn đến 1-2GB từ máy tính sang điện thoại thì chỉ có thể kết nối hai thiết bị này bằng dây cắm USB hoặc bằng thẻ nhớ.0 + HS: Tháng 4/2009, Bluetooth 3.0 - thế hệ "siêu tốc" chính thức ra mắt.0 có tốc độ truyền dữ liệu đạt mức 24Mbps – bằng sóng Bluetooth – High Speed, tương đương chuẩn Wi-Fi thế hệ đầu tiên. Chuẩn này giúp các thiết bị tương tác tốt hơn, tăng cường năng lực kết nối giữa các cá nhân với nhau và tiết kiệm pin nhờ chức năng điều khiển năng lượng nâng cao. Đặc biệt, nó SVTH: Trần Khánh Vương Trang 9 Luận văn tốt nghiệp khóa 2011 GVHD: ThS. Bùi Thị Bích Tuyền có thể dò tự động các thiết bị gần kề và chuyển trực tiếp sang mạng Wi-Fi nếu các thiết bị đó có kết nối Wi-Fi.
Tuy nhiên, phạm vi hiệu quả nhất chỉ trong vòng 10m.0 được ra đời vào ngày 30/6/2010 là một phiên bản tối ưu hóa các chuẩn Bluetooth trước đó cho phép truyền tải tốc độ cao lên tới 25 Mb/giây và tiêu tốn năng lượng thấp hơn.