Το Bluetooth αποτελεί ένα πρότυπο για τις ασύρματες επικοινωνίες, για μικρά, φθηνά και μικρού εύρους κάλυψης[4] δίκτυα. Η τεχνολογία Bluetooth υπόσχεται την εξαφάνιση όλων εκείνων των συστατικών που περιπλέκουν την επικοινωνία μεταξύ των υπολογιστών, όπως είναι τα πολλά καλώδια, οι συζευκτήρες και τα πολλά είδη επικοινωνιακών πρωτοκόλλων. Με το Bluetooth, οι ασύρματες συσκευές όπως είναι τα κινητά τηλέφωνα, οι τηλε-ειδοποιητές (pagers), οι ψηφιακές κάμερες, οι ψηφιακοί βοηθοί (PDAs), κ.α. αποκτούν μια κοινή επικοινωνιακή δομή.
Το Bluetooth αποτελεί ένα εύρωστο, χαμηλών απαιτήσεων, φθηνό και ασφαλές πρότυπο, κατάλληλο για την υλοποίηση ασύρματων δικτύων υπολογιστών μικρού εύρους κάλυψης. Υποστηρίζει τη ταυτόχρονη μετάδοση φωνής και δεδομένων, την multipoint επικοινωνία[5] και είναι εύκολο στη χρήση. Το εύρος κάλυψης που υποστηρίζει είναι περίπου 10 μέτρα, το οποίο όμως μπορεί να αυξηθεί με τη χρήση ενισχυτών.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ
Ένα σύστημα που βασίζεται στο πρότυπο Bluetooth, απαρτίζεται από τέσσερα λειτουργικά μέρη:
a) Έναν ραδιοπομποδέκτη (radio transceiver), ικανό να μεταδίδει και να λαμβάνει φωνή και δεδομένα.
b) Μια μονάδα βασικής ζώνης ή ελέγχου καναλιού (baseband ή link control unit), η οποία είναι ικανή να επεξεργάζεται τα δεδομένα που λαμβάνονται και μεταδίδονται από τον ραδιοπομποδέκτη.
c) Λογισμικό διαχείρισης του επικοινωνιακού καναλιού, το οποίο διαχειρίζεται τις μεταδόσεις.
d) Λογισμικό εφαρμογών (Application Software)
Ο ραδιοπομποδέκτης, αποτελεί μια συσκευή με μικρό εύρος κάλυψης και με χαμηλές απαιτήσεις σε κατανάλωση ισχύος, η οποία λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων 2,4 GHz της ISM. Θεωρώντας ως σημείο αναφοράς μια εικονική κεραία, η οποία έχει ισχύ μετάδοσης 0 dBm (1 mW), τότε το εύρος κάλυψης είναι 10 μέτρα. To εύρος αυτό μπορεί να αυξηθεί στα 100 μέτρα αυξάνοντας την ισχύ στα 20 dBm (100 mW). Ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης των δεδομένων είναι 1 Mbps, όμως οι επιβαρύνσεις που εισάγονται από τα επικοινωνιακά πρωτόκολλα περιορίζουν το ρυθμό αυτό περίπου στα 725 kbps.
Η μονάδα βασικής ζώνης (ή ελέγχου του καναλιού), είναι εκείνο το τμήμα υλικού το οποίο χρησιμοποιείται για το μετασχηματισμό των εισερχόμενων ραδιοκυμάτων σε ψηφιακή μορφή (bits), για να μπορούν να τα επεξεργαστούν οι εφαρμογές. Επίσης μετασχηματίζει τα ψηφιακά και τα φωνητικά δεδομένα σε μορφή κατάλληλη για μετάδοση από την κεραία. Επιπρόσθετα, η μονάδα βασικής ζώνης είναι υπεύθυνη για το μετασχηματισμό της μορφής των δεδομένων (π.χ. μετασχηματισμό της φωνής από αναλογική σε ψηφιακή μορφή), για τη συμπίεσή τους, για την τοποθέτησή τους στα εξερχόμενα και για την εξαγωγή τους από τα εισερχόμενα πακέτα και για τον έλεγχο λαθών.
Το Λογισμικό Διαχείρισης του Επικοινωνιακού Καναλιού (Link Manager Software), εκτελείται σε χωριστό μικροεπεξεργαστή και είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση της επικοινωνίας μεταξύ των συσκευών Bluetooth. Το κάθε υπολογιστικό σύστημα Bluetooth έχει το δικό του διαχειριστή καναλιού, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τον εντοπισμό των άλλων διαχειριστών του τοπικού δικτύου, την εγκατάσταση και τον τερματισμό των συνδέσεων μεταξύ των σταθμών, την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση (αν λαμβάνει χώρα) των δεδομένων, την προσαρμογή του ρυθμού μετάδοσης δεδομένων δυναμικά και τη διαπραγμάτευση των επικοινωνιακών επιλογών μεταξύ των σταθμών.
Το λογισμικό εφαρμογών, αποτελείται από όλες εκείνες τις εφαρμογές που χρησιμοποιούν τη στοίβα πρωτοκόλλων του Bluetooth και βρίσκονται εγκατεστημένες σε κάθε ασύρματη συσκευή τεχνολογίας Bluetooth. Οι εφαρμογές αυτές επιτρέπουν σε όλες τις συσκευές ενός δικτύου Bluetooth να εκτελούν τις εργασίες τους (π.χ. επικοινωνία, μεταφορά αρχείων, κλπ). Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η στοίβα πρωτοκόλλων του Bluetooth. Βλέπουμε πως στο ανώτερο επίπεδο υπάρχουν οι εφαρμογές των χρηστών οι οποίες χρησιμοποιούν τη στοίβα πρωτοκόλλων και η οποία θα πρέπει να είναι η ίδια σε κάθε συσκευή, έτσι ώστε να καθίσταται δυνατή η επικοινωνία.
