Hvordan fungerer Bluetooth og hvorfor er det så forferdelig?

Bluetooth har et dårlig rykte. Det er superkort rekkevidde, sløyfe, humørfylt og bare generelt dårlig tilkoblingsprotokoll. Men hvorfor er det slik? Med en forståelse av funksjonaliteten til protokollen, kan vi gjøre noe for å forbedre Bluetooth-opplevelsen vår?

I slekt Hvor sikker er Bluetooth?

Hva er Bluetooth?

Bluetooth er oppkalt etter danske kong Harald Blaatand, og er en trådløs tilkoblingsprotokoll med kort rekkevidde som kan implementeres i nesten alle enheter.

Standarden ble utviklet på slutten av 1980-tallet av et konglomerat av selskaper ledet av det svenske selskapet Ericsson som en protokoll for kortdistanseradiokommunikasjon. Signalene er hyperlokale – innen 10 meter – og krever, med moderne revisjoner av Bluetooth, svært lite strøm for å opprettholde.

Maskinvaren som støtter Bluetooth er liten, og komponentene er billige, noe som gir næring til standardens allestedsnærværende. Alt fra rullestoler og hodesett til elektriske tannbørster har Bluetooth-brikker, og flere enheter får Bluetooth-støtte hvert år.

Hvordan fungerer Bluetooth egentlig?

Bluetooth er en toveis radiobasert overføringsstandard som fungerer på samme måte som FM-radio. Bæresignalet bruker radiofrekvenser mellom 2402 og 2480 MHz for å etablere toveiskommunikasjon mellom to og åtte enheter.

Det er en "master"-enhet, som mobiltelefonen din, som styrer en "slave"-enhet, som Bluetooth-headsettet ditt. Masteren overfører innholdet til slaven i korte sekvenser, og slaven kan sende kommandoforespørsler til enheten (hopp over spor, skru opp volumet) En eller flere slaveenheter koblet til en masterenhet lager en "piconet", som er en nettverk hyper-lite sett med enheter som kommuniserer med hverandre.

Bluetooth har også en unik evne til å implementere frekvenshopping, som lar både slave- og masterenheter adaptivt endre frekvensen de kommuniserer med.

merkelig faktum : adaptiv frekvenshopping brukt av Bluetooth var utviklet av strålende Hollywood-skuespillerinne og tilsynelatende polymat Hedy Lamarr under andre verdenskrig.

Hvorfor er Bluetooth så dårlig?

Problemene med Bluetooth stammer både fra utformingen av standarden og dens implementering i maskinvare av produsentene.

Kompleks standard design

Selve Bluetooth-standarden lider av ulike komitédesignproblemer. For en radiokommunikasjonsstandard er Bluetooth utrolig kompleks - en fullfargeplakat beskriver som » en paringsdans mellom skorpioner midt på en motorvei. »

I stedet for å tilby et generisk kommunikasjonsbånd som Wi-Fi, bruker Bluetooth enhetsspesifikke profiler. Det er massiv redundans og ødelagte interaksjoner mellom profilene, hovedsakelig et resultat av at flere selskaper klemmer de firkantede tappene av behovene deres inn i det sirkulære hullet i standarden til de passer.

Middelmådige komponenter og antenner

Bluetooth-antenner er like nødvendige som FM-radioantenner. Men tatt i betraktning den ekstremt nære rekkevidden av kommunikasjon, er det bare laveffektantenner som trengs. De mest grunnleggende antennene er billige, men gir bare middelmådig funksjonalitet.

Hvis du vet noe om elektronikkmarkedet, vet du at kinesiske produsenter haster massevis til de billigste akseptable komponentene. I dette tilfellet vil det være den laveste drevne fastvaren og antennestabelen som kan gi et akseptabelt funksjonsnivå, noe som fører til Bluetooth i de fleste slaveenheter, spesielt lavpris.

Men selv de viktigste enhetene lider: det er rett og slett ingen gode Bluetooth-antenner tilgjengelig på markedet. Og selv om du gjør det, med mindre du designer det selv, vil du bli bundet av de billige brikkene til de fleste slaveenheter.

Overfylt frekvensbånd

Enhetene pakker det smale frekvensbåndet som er tilgjengelig for Bluetooth, noe som gjør kommunikasjon til en klar utfordring. Se for deg en overfylt buss, der et dusin eller flere personer har sine egne Bluetooth-hakker. Det er et overfylt, kaotisk spillefelt, og det kan redusere signalklarheten. Enda verre, 2,4 GHz-båndet som brukes av Bluetooth er overfylt med andre enheter som trådløse telefoner, Wi-Fi-signaler og bilalarmer. Hvis du noen gang har mistet Wi-Fi-signalet når du slår på mikrobølgeovnen, er det nøyaktig det samme fenomenet her.

I slekt 2,4 GHz vs. 5GHz i en ruter: Hvilken er bedre?

Streaming kode med feil

God avspilling krever pålitelig kode som kjører på pålitelig maskinvare. Jo billigere enheten er, jo lenger kommer vi bort fra det idealet. Bluetooth-fastvare er vanligvis en svart boks som kjører på en billig IC med dårlig dokumenterte feil og halvimplementerte funksjoner, noe som gjør det til en utfordring for enhetsingeniører. Enda verre, brikker tester vanligvis mot et lite antall enhetsprofiler, og det skjuler mange feil.

Selv om ting er dårlige på slaveenhetssiden, er de ikke mye bedre på masterenhetssiden. Ingen enheter kjører en feilfri Bluetooth-stabel. Derfor er det ofte en altfor kompleks protokollmediert trådløs interaksjon mellom to brikker som er fulle av feil. Ikke rart at pålitelig drift er så sjelden.

konklusjon

Hvis Bluetooth er så forferdelig, hvorfor bruker alle det? Selv om Bluetooth ikke er pålitelig, er det billig, allestedsnærværende og lett å forstå og implementere. Jada, implementeringen er langt fra feilfri.

Imidlertid ser forbrukerne ut til å være veldig rolige, og kjøper ivrig tusenvis av Bluetooth-slaveenheter. Tatt i betraktning at alle Bluetooth-enheter har et lignende nivå av semi-funksjonalitet, er det lite konkurransepress for å forbedre påliteligheten.

Imidlertid kan Bluetooth være i ferd med å gå ut. Vurder Apples Bluetooth + Wi-Fi kortdistansekommunikasjonsstandard som brukes av W-seriens brikker.

Dette er en klar indikasjon på selskapers tro på fremtiden til Bluetooth, og hvor Apple leder, følger andre produsenter ydmykt etter. Hvis vi er heldige, vil Bluetooth om ti år være på den teknologiske kirkegården mellom Real Video Player og Flash.