كيف يعمل البلوتوث

 كيف
تعمل تقنية البلوتوث؟
يوجد العديد من الوسائل التي يتم بواسطتها ربط الأجهزة الإلكترونية ببعضها
البعض ٬ ومن هذه الوسائل :
الكوابل
.
الأسلاك
الكهربائية .
كوابل
الإيثرنت .
تقنية
الواي فاي .
إشارات
الأشعة تحت الحمراء .
عندما تستخدم الحاسوب أو أنظمة الترفي ه أو الهواتف فإن الأجزاء والمكونات
المتعددة للأنظمة تقوم بإنشاء حلقة اتصال من الأجهزة الإلكترونية ٬ وهي
تتصل ببعضها البعض عبر الأسلاك وإشارات الراديو والأشعة تحت الحمراء ٬
إضافة إلى أنواع أخرى كالبروتوكولات .
يزداد ربط الأجهزة ببعضها تعقيداً يوماً بعد يوم ٬ وس نسلط الضوء على أحد
أنماط التوصيل ويدعى " البلوتوث " (أو السن الأزرق باللغة العربية ) ٬ وبمقدور
هذه التقنية تحسين عملية الربط والتوصي ل. من الجدير ذكره أن تقنية
البلوتوث لا تستخدم الأسلاك وهي ذاتية التشغيل وتملك العديد من
الخصائص المثيرة التي تستطيع تبسيط حياتنا اليومية.
2
 لماذا
سميت بهذا الإسم؟
كان ه ار ولد بلوتوث ملك الدانمارك في أواخر القرن التاسع الميلادي ٬ وقد أ فلح
في توحيد الدانمارك وقسم من النرويج في مملكة واحدة ٬ وأنشأ نصباً كب يراً
تخليداً لذكرى أقربائه ٬ و قُتل عام 986 ميلادية خلال معركة مع ابنه . ويشير
اختيار هذا الإسم لهذه التقنية إلى مدى أهمية الشرك ات في منطقة شمال
أوروبا ( الدانم ارك السويد
النرويج
فنلندا
) في ق طاع الإتصالات ٬ مع أنها لم تفصح
أبداً عن طريقة عمل هذه التقنية .
المشكلة
عندما يحتاج جهازان إلى التواصل والتراسل بب عضهما فعليك الموافقة على
بضع نقاط قبل بدء النقاش ٬ أول نقطة هي البعد الفيزيائي ٬ بمعنى هل سيتم
الإتصال عبر الأسلاك أم عبر الإشارات اللاسلكية؟ وإن استعملت الأسلاك
سماعة أذن هاتف نقال تعمل
بتقنية البلوتوث
3
 فكم
سلكاً يلزم؟ واحد ٬ اثنان ٬ ثمانية 25 ٬ ؟ عندم ا يتم تحديد الخواص
الفيزيائية ٬ تظهر المزيد من الأسئلة :
كم
يبلغ مقدار المعطيات المتبادلة في المرة الواحدة؟ فعلى سبيل المثال :
يرسل الناقل المتسلسل ما مقداره 1 بت من المعطيات في المرة الواحدة ٬
في حين يرسل الناقل الموازي الكثير منها في المرة الواحدة .
كيف
يتتم آلية نقل الحديث؟ يحتاج أطراف النقاش الإلكتروني إلى معرفة ما
يعني البت وفيما إذا كانت الرسالة التي تلقوها هي نفسها التي أرسلوها ٬
وهذا معناه تطوير مجموعة من الأوامر والردود المعروفة باسم " البر وتوكول ".
يعني إرساء أسس حوار بين أجهزة متعددة في الغالب وجود مجموعات كبيرة
من الأسلاك والوصلات ٬ ومن أجل جعل الأجهزة الإلكترونية المنزلية أكثر ودية
مع المستخدم فإننا نحتاج وسيلة أفضل لجعل الأجزاء الإلكترونية تتحادث فيما
بينها ٬ وهنا يأتي دور تقنية البلوتوث ٬ وهي معيار تم تطويره من قبل مجموعة
من صانعي الإلكترونيات ويتيح التواصل بين مختلف الأجهزة الإلكترونية – سواء
كانت حواسيب أو هواتف نقالة أو لوحات مفاتيح أو سماعات أذن دون
الحاجة
إلى أسلاك أو كوابل أو أي وسط اتصال مباشر مع المستخدم .
هل تعلم؟
أن نقاط ربط البلو توث تسمح لأجهزة الحاسوب العادي المحمول والحواسيب
الدفترية بالإتصال مع شبكات الإتصال المحلية .
البلوتوث يحل المشكلة
ألغت تقنية البلوتوث الحاجة ل تدخل ال مستخدم كما أنها ت بقي استهلاك
الطاقة في حده الأدنى . تصور الوضع التالي : أنت تستخدم هاتفاً نقالاً يشغل
تقنية البلوتوث وتقف خارج باب منزلك ٬ وطلبت من المتصل أن يعاود الإتصال
بعد خمس دقائق لتتمكن من الدعالم للمنزل وترتيب أغراضك ٬ وما أن تدخل
4
 للمنزل
حتى يتم إرسال الخريطة التي استلمتها على هاتفك من نظام تحديد
المواقع العالمي في سيارتك بشكل تلقائي إلى حاسوبك الذي يشغل
الب لوتوث أيضاً ٬ والسبب أن هاتفك يلتقط إشارة البلوتوث من حاسوبك ثم
يرسل المعلومات التي حددها تلقائياً ليصار إلى نقلها ٬ وعندما يتصل صديقك
بعد خمس دقائق يرن هاتف المنزل الذي يشغل البلوتوث بدلاً من الهاتف
النقال . صديقك يطلب ذات الرقم لكن هاتف المنزل يلتقط إشارة ا لبلوتوث من
الهاتف النقال ويعيد توجيه المكالمة آلياً لأنها أدركت أنك داخل المنزل .
تستهلك الإشارة من وإلى الهاتف النقال 1 ميليواط فقط من الطاقة لذا لا تتأثر
طاقة الهاتف النقال عملياً بكل هذه العمليات .
تعمل تقنية البلوتوث في الأساس على مستويين :
1 توفير
التوا فق عند المستوى الفيزيائي ٬ فالبلوتوث عبارة عن معيار تردد
إشارات الراديو .
2 توفير
التوافق عند مستوى البروتوكول لأن المنتجات لابد أن تتوافق عند
إرسال إشارات البايت وكم منها سيتم إرساله في المرة الواحدة وكيفية
ضمان أطراف المحادثة أن الرسالة المستقبلة هي ذاتها التي تم إرس الها .
بطاقة بلوتوث لاسلكية خاصة بالحاسوب
5
 أكثر
ما يلفت الإنتباه في البلوتوث هو أنه عديم الأسلاك وزهيد التكلفة وآلي
التشغيل ٬ وهناك عدة طرق تعتمد للتح ايل على استخدام الأسلاك بما فيها
الإتصال بالأشعة تحت الحمراء ٬ وهي موجات ضوئية منخفضة التردد تستطيع
العين البشرية تلقيها وتفسيرها ٬ وتستخدم هذه الأشعة في أنظ مة تشغيل
أجهزة السيطرة عن بعد الخاصة بالتلفاز ٬ وهو موثوق إلى حد لا بأس به ولا
يكلف تركيبه على الأجهزة كثيراً ٬ إنما يوجد بعض العوائق أولها أن الأشعة دون
الحمراء تعد من التقنيات التي تعتمد على " خط الرؤية " ٬ فعلى سبيل المثال
عليك توجيه جهاز التحكم عن بعد نحو التلفاز أو جهاز تشغيل اسطوانات الدي
في دي ليتلقى الإشارة . العائق الثاني هو أن الأشعة تحت الحمراء تعمل
ب تقنية " واحد ل واحد " ٬ فإنت تستطيع تبادل المعلومات بين الحاسوب
الشخصي والحاسوب المحمول ٬ لكن ليس بين الحاسوب المحمول
والمساعد ات الشخصية الرقمية في نفس الوقت .
يعد هذان النوعان من الأشعة تحت الحمراء مفيدان فيما يخص بعض
الإعتبارات ٬ ولأنه يجب توصيل مرسلات ومستقبلا ت الأشعة تحت الحمراء
ببعضيهما فالتداخل بين الأجهزة غير وارد ٬ كما أن طبيعة " واحد مقابل واحد "
لموصلات الأشعة تحت الحمراء مفيدة من حيث أنه يمكنك التأكد أن ا لر س الة
قد وصلت إلى وجهتها المقصودة حتى في غرفة ممتلئة بمستقبلات الأشعة
تحت الحمراء .
الهدف من البلوتوث هو تجاوز المشاكل التي تطرأ على أنظمة الأشعة تحت
الحمراء ٬ فالجيل القديم من البلوتوث ( 1.0 ) يملك سرعة نقل قصوى تقدر ب 1
ميغابايت في الثانية ٬ في حين أن البلوتوث 2.0 يستطيع تحقيق سرعة تصل
إلى 3 ميغابايت في الثانية ٬ كما أن أجهزة البلوتوث 2.0 متوافقة لتعمل مع
. أجهز ة 1.0
6
 عمل
البلوتوث
تنقل شبكة البلوتوث المعطيات عبر موجات الراديو المنخفضة التردد ٬ وهي
تعمل على تردد 2.45 غيغاهيرتز (عملياً ب ين 2.40 و 2.480 من أجل الدقة !).
تم الإستغناء عن حزم موجات الراديو لصالح اتفاقية دولية مكرسة لاستخدام
الأجهزة العلمية والطبية والص ناعية .
تعمل العديد من الأجهزة التي تستخدمها في حياتك اليومية بواسطة موجات
الراديو والجيل الأحدث من الهواتف اللاس لكية وكلها تعمل بموجات الرادي و .
تشكل مسألة ضمان عدم التداخل بين البلوتوث وتلك الأجهزة الأخرى نقطة
حاسمة في تصميم هذه المنظومة .
أحد الوسائل التي ي عت مدها البلوتوث لتجنب التداخل بينه وبين الأنظمة
الأخرى بإرسال إشارات ضعيفة للغاية تقدر بنحو 1 ميليواط ٬ فعلى سبيل
المقارنة تستطيع أق وى الهواتف النقالة بث إشارة قوت ه ا 3 واط ٬ وتح د الطاقة
المنخفضة من مدى أجهزة البلوتوث لتصل إلى 10 أمتار (أو 32 قدم اً) مما
يضعف فرص التداخل بين أنظمة الحاسوب وبين الهاتف النقال أو التلفاز . لا
يلزم بث الإشارة في خط مستقيم حتى بوجود طاقة منخفضة ٬ ولا تشكل
جدران منزلك عائقاً أمام إشارة البلوتوث مما يجعل هذه التقنية مفيدة للتحكم
بأجهزة متعددة وفي غرف مختلفة.
7
 هاتف
نقال مزود بتقنية البلوتوث
يمكن توصيل ثمانية أجهزة في آن معاً عن طريق البلوتوث ٬ وعندما تضع أكثر
من جهاز في نطاق 10 أمتار فإنك قد تفكر في إمكانية تداخلها مع بعضها ٬
لكن هذا بعيد الإحتم ال ٬ ويعتمد البلوتوث تقنية تدعى " تردد الطيف المنتشر "
التي تمنع أكثر من جهاز من العمل على نفس التردد في نفس الوقت ويعمل
الجهاز على 79 تردد مستقل منتقى بشكل عشوائي ضمن مدى محدد
ويتغير من واحد لآخر بناء على قاعدة منتظمة . لكن مع البلوتوث تقوم
المرسلات بتغي ير ا لترددات 1600 مرة في الثانية ٬ مما يعني أن أكثر جهاز
يمكن أن يعمل بكامل طاقته على مقدار ضئيل من طيف الراديو ٬ وحيث أن كل
مرسل بلوتوث يرسل الطيف المنتشر آلياً فمن غير المحتمل أن يستخدم
8
 مرسلان
نفس التردد ٬ وتقلص نفس ال تقنية من مخاطر عرقلة الهواتف النقالة
من قبل ا لأجهزة المزودة بالبلوتوث لأن أي اعتراض على تردد معين سيستمر
جزءاً بسيطاً من الثانية .
عندما يقع جهاز مزود بالبلوتوث في نطاق جهاز آخر يحدث نوع من الحوار
الإلكتروني لتحديد فيما إذا كان لديهما معلومات للمشاركة أو إذا كان أحدهما
بحاجة للسيطرة على الآخر ٬ وليس عل ى الم ستخدم الضغط على زر أو إعطاء
أمر ٬ لأن الحوار الإلكتروني يبدأ آلياً ٬ فما أن يحدث حتى تنشأ الأجهزة شبكة
فيما بينها ٬ سواء كانت هذه الأجهزة حاسوباً أو نظاماً سمعي اً. يولد نظام
البلوتوث شبكة مناطقية شخصية يمكن أن تشغل مساحة غرفة أو لا تتعدى
المسافة بين هاتف نقال معلق على حزامك وبين سماعة على أذنك ٬ وعندما
يتم إنشاء الشبكة المناطقية المحلية يقفز الأطراف بين الترددات بصورة
عشوائية على نحو متناغم بحيث يبقون على اتصال ويتجنبون الشبكات
الأخرى التي ربما توجد في نفس الغرفة .
أمن شبكة البلوتوث
تقع مسألة الأمان على رأس سلم الأولويات في أية شبكة لاسلكية ٬ فهناك
أجهزة يمكن لها أن تلتقط موجات الراديو المنتشرة في الأثير ٬ لذا على
الأشخاص الذين يتبادلون معلومات حساسة على شبكة لاسلكية اتخاذ
احتياطات وقائية لضمان عدم اعتراض إشاراتهم . ليست تقنية البلوتوث
مختلفة عن هذا فهي لاسلكية وبالتالي عرضة للتجسس عليها والولوج إليها
من مسافة بعيدة كموجات الواي فاي ٬ ومع البلوتوث تتيح طبيعة الإتصال الآلية
–التي توفر الوقت والجهد للأشخاص
أن يرسلوا معلومات إليك بدون موافقتك .
يوفر البلوتوث العديد من أنماط الأمن والحماية ٬ ويحدد صانعو الأجهزة النمط
الذي يجب استخدامه في جهاز مزود بالبلوتوث ٬ وفي جميع الحالات تقريباً
يمكن لمستخدمي البلوتوث صنع " أجهزة موثوق به ا" قادرة على تبادل
9
 المعلومات
بدون الحاجة إلى إذن ٬ وعندما يحاول جهاز آخر إنشاء اتصال بجهاز
المستخدم فلهذا الأخي ر القرار بالسماح أو عدم السماح . تعمل الحماية على
مستوى الخدمة والحماية على مستوى الجهاز معاً لحماية الأجهزة من ال نقل
غير المصرح به للمعلومات ٬ وتتضمن أنماط الحماية إجراءات المصادقة والتحقق
التي تحد من استخدام خدمات البلوتوث لتقتصر على المستخدم المسجل
فقط ٬ وتتطلب قراراً من المستخدم لفتح ملف أو قبول نقل المعلومات ٬ ومتى
ما كانت هذه الإجراءات مفعلة في الهاتف أو أي جهاز آخر فلا يعود الولوج غير
المصرح به ممكناً . يمكن أن يقوم المستخدم بتشغيل نمط " البلوتوث غير
القابل للإكتشاف " لتجنب الإتصال بأجهزة أخرى بالكامل ٬ وإن تم استخدام
شبكة البلوتوث في الأساس لض بط زمن الأجهزة المنزلية فقد تكون هذه
خطوة جيدة لتفادى اختراق إجراءات الحماية عند التواجد بين الناس .
ومع ذلك ٬ فقد استفاد مبرمجو الأجيال الأولى من فيروسات الهواتف الخلوية
من إتصال البل و توث الآلي لإرسال ملفات موبوءة بالفيروسات ٬ ولكن بما أن
معظم الهواتف النقال ة المزودة بالبلوتوث تأتي مع أنظمة حماية تتطلب تحققاً
قبل تلقي المعلومات من مصدر مجهول فإن الملفات الخطرة لا تستطيع
الذهاب بعيداً ٬ وعندما يصل فيروس إلى هاتفك نقال ٬ تذكر إلا تفتح الملف
الذي يحويه وإلا فسيتسبب في تدمير جهازك .
أصبحت مشكلات أخرى كالقرصنة والملف ات المزعجة و " صفير السيارة " من
الأمور الرئيسية التي تحتل مكان الصدارة فيما يخص أمن البلوتوث ٬ فالقرصنة
تتمحور حول إرسال بطاقة عمل ( وهي في الواقع رسالة نصية ) إلى مستخدم
بلوتوث آخر ضمن شعاع 10 أمتار ٬ وإن لم يستوعب المستخدم ماهية الرسالة
فقد يسمح بإنشاء اتصال يضاف إلى دفتر العناوين في جهازه ٬ ويعمل هذا
الإتصال على إرسال رسائل تُفتح تلقائياً لأنها تصبح قادمة من مصدر معروف .
الملفات المزعجة هي مشكلة جدية لأنها تفتح المجال لقراصنة الحاسوب
10
 للدعالم
عن بعد إلى هاتفك النقال والإستفادة من ميزاته بما في ذلك إجراء
مكالمات وإ رس ال رسا ئل نصية من دون أن تدرك ما يحل بهاتفك . أما " صفير
السيارة " فهو اسم برمجية تسمح للقراصنة بإرسال الملفات الصوتية
واستقبالها من ستيريو سيارة مزود بالبلوتوث . وكل نقاط الضعف تلك نتيجة
حتمية للتطور التقني ٬ ويعمد صانعو الأجهزة الإلكترونية إلى إطلاق تحديثات
على البرمجيات الدائمة قادرة على التعامل مع أي مشكلة جديدة حال
ظهورها.

موضوع مفيد بارك الله فيك

معلومات رائعه بارك الله لك