Hur fungerar Bluetooth?

Bluetooth kopplar tyst ihop så många av våra prylar, det är lätt att glömma att det är en ganska imponerande teknik i sig. Det hjälper oss att lyssna på musik, prata i våra telefoner och spela tv-spel, allt utan att bli frustrerade av milsvida kablar utspridda runt platsen. Vi kommer att förklara hur tekniken bakom Bluetooth fungerar (och nej, det är inte magiskt), så att du kan imponera alla på festen genom att förklara hur din telefon kan skicka dansmusik till högtalaren utan att vara uppkopplad fysiskt. Pausa bara inte sylten!

Vill du frigöra händerna? Kolla in vår lista över bästa Bluetooth-headseten så att du kan förklara för folk att du inte pratar själv.

Hur fungerar det?

För att förstå hur en Bluetooth-anslutning fungerar behöver vi ett exempel på den trådlösa tekniken som används, så låt oss ta en telefon som är ansluten till en trådlös högtalare. För det första är varje enhet utrustad med Bluetooth-anslutning, en funktion som kräver både mjukvara och hårdvarukomponenter. På hårdvarusidan sänder och tar ett antennförsett chip i båda enheterna emot signaler med en specifik frekvens. Programvaran tolkar inkommande Bluetooth-signaler och skickar ut dem på ett sätt som andra enheter kan läsa och förstå. När det gäller den trådlösa högtalaren kommer telefonen att veta hur man skickar ljudfiler och information i ett format som högtalaren förstår, medan högtalaren kan tolka dessa signaler – såväl som andra indikatorer som volym- och spårkontroller – från telefon.

När två enheter är utrustade med Bluetooth kommer vanligtvis en av dem att vara inställd på att vara upptäckbar, vilket innebär att den kommer att dyka upp i en lista över Bluetooth-enheter i området på din telefon eller annan styrning enhet. Med vårt exempel skulle den trådlösa högtalaren vara upptäckbar, och den kommer att styras av en Bluetooth-utrustad telefon eller fjärrkontroll. Högtalaren, eller något Bluetooth-tillbehör, skickar ut en signal med lite information för att uppmärksamma andra närliggande enheter om dess närvaro och kapacitet. Du säger åt din telefon att ansluta, och de två enheterna bildar ett personligt nätverk, eller piconet.

Från och med denna tidpunkt vet de två enheterna att ansluta till varandra baserat på den unika adressen inom sina respektive signaler. Oavsett vilka andra signaler som kommer in på våglängder där dessa enheter fungerar, kommer de alltid att upptäcka, läsa och skicka de korrekta signalerna. Bluetooth-signaler har ett begränsat räckvidd, vilket förhindrar enorma mängder motstridiga data som täcker stora områden och avbryter kommunikationen mellan andra enheter. Med andra ord, din talare kommer alltid att veta att du är den som försöker lyssna på Nickelback, även om den inte vet hur han ska kritisera dig för det.

Låt oss bli tekniska

Enligt Bluetooth-webbplatsen fungerar tekniken inom den olicensierade industriella, vetenskapliga och medicinska (ISM) band vid 2,4 till 2,485 GHz, med ett spridningsspektrum, frekvenshopp, full-duplex-signal med en nominell hastighet av 1600 humle/sek”. Om du somnade halvvägs igenom det, låt oss dela upp det för att ta reda på exakt hur ditt headset kan ta emot samtal från din telefon.

Bluetooth-chips producerar våglängder som är bundna till frekvenser som arbetar inom ett område som är specifikt avsatt för denna typ av kommunikation med kort räckvidd. Andra enheter du kan hitta som använder denna frekvens inkluderar trådlösa telefoner och baby övervakar. Det finns dock ett problem med att alltid använda samma frekvens. Andra enheter som arbetar på samma, eller nära, frekvenser kan orsaka avbrott i signalen.

För att förhindra att detta blir ett problem sprids signalen över ett bredare frekvensområde. För att uppnå detta hoppar signalen runt frekvensen, och i fallet med Bluetooth händer det cirka 1600 gånger per sekund. Den frekventa förändringen i våglängd innebär att även en konsekvent signal inte kommer att avbryta, och inte kommer att avbrytas, längre än 1/1600-dels sekund.

Bluetooth-headset kan synkroniseras på två olika sätt, med en hel eller delvis duplexanslutning. En fullduplexsignal innebär att alla anslutna enheter kan skicka och ta emot signaler – i det här fallet en tvåvägskonversation – samtidigt, i motsats till en halvduplexsignal, som en walkie-talkie, där varje sida fortfarande kan prata och lyssna, bara inte båda vid samma tid.

Låg effekt, låg hastighet

Bluetooth har utvecklats till att vara ett perfekt mobilanslutningsalternativ, eftersom det inte tar mycket energi, och signalen sänds inte för mil. Minimistandarder kräver att Bluetooth-chips har en räckvidd på minst 10 meter (cirka 30 fot) om de inte används under stängda förhållanden. Även industriell användning av Bluetooth har vanligtvis inte en räckvidd som är större än 300 fot. Dataöverföringshastigheten för Bluetooth är inte särskilt hög, så vid användning som strömmande musik eller Det går bra att prata i telefon, det skulle ta alldeles för lång tid att överföra större mängder data praktisk. Den låga strömförbrukningen är också viktig när Bluetooth används i våra mobila enheter, där det sista vi behöver är något annat som tappar vårt dyrbara batteri.

Dessutom kom Bluetooth 4.0 med ett nytt lågenergialternativ som gör att trådlösa objekt kan fungera under långa perioder, även på de minsta batterierna. Detta gör att alla möjliga användbara enheter kan integreras i Internet of Things, från duschmunstycken till ugnar till bänkskivor. Den här typen av kopplingar är en del av det arbete som görs för att skapa större koppling mellan vardagliga föremål, och det redan flitigt använda Bluetooth-protokollet kommer säkert att vara en del av det rörelse. Den senaste versionen av protokollet, 4.1, möjliggör också bättre kommunikation tillsammans med kraftfulla trådlösa anslutningar som LTE, vilket ytterligare ökar mångsidigheten hos Bluetooth och anslutna enheter.

Vad använder du oftast Bluetooth till? Har du fortfarande frågor om hur det fungerar? Låt oss veta i kommentarerna!

Redaktörens rekommendationer

• Vad är NFC? Hur det fungerar och vad du kan göra med det
• Tinder Inkognitoläge: vad det är, hur man använder det och varför det är viktigt
• IP vad? Förklarar vatten- och dammbeständighet för ljudutrustning
• Vad är transparensläge och hur fungerar det?
• Vad är Bluetooth multipoint och varför dina nästa öronsnäckor eller hörlurar ska ha det