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Bluetooth

Bluetoothは、固定およびモバイルデバイスから短距離(ISM帯域の2.4〜2.485 GHz [3]の短波長UHF電波を使用)でデータを交換し、パーソナルエリアネットワーク(PAN)を構築するためのワイヤレス技術標準です。 1994年に通信ベンダーのエリクソンで働いていたオランダの電気技師Jaap Haartsenによって発明され、当初はRS-232データケーブルのワイヤレス代替品として考えられました。

Bluetoothは、通信、コンピューティング、ネットワーキング、家電製品の分野で30,000を超えるメンバー企業を抱えるBluetooth Special Interest Group(SIG)によって管理されています。 IEEEはBluetoothをIEEE 802.15.1として標準化しましたが、標準を維持しなくなりました。 Bluetooth SIGは、仕様の開発を監督し、認定プログラムを管理し、商標を保護します。製造元は、Bluetoothデバイスとして販売するためにBluetooth SIG規格を満たさなければなりません。特許のネットワークは、個々の適格デバイスにライセンスされている技術に適用されます。

Bluetoothは、2402〜2480 MHz、または2400〜2483.5 MHzの周波数で動作し、下端の2 MHz幅と上端の3.5 MHz幅のガードバンドを含みます。これは、世界的にライセンスされていない(規制されていない)産業、科学、医療(ISM)2.4 GHz短距離無線周波数帯域です。 Bluetoothは、周波数ホッピングスペクトラム拡散と呼ばれる無線技術を使用しています。 Bluetoothは送信されたデータをパケットに分割し、79の指定されたBluetoothチャネルの1つで各パケットを送信します。各チャネルの帯域幅は1 MHzです。通常、毎秒800ホップを実行し、適応周波数ホッピング(AFH)を有効にします。 Bluetooth Low Energyは、40チャネルに対応する2 MHz間隔を使用します。

当初、ガウス周波数シフトキーイング(GFSK)変調は、利用可能な唯一の変調方式でした。 Bluetooth 2.0 + EDRの導入以来、互換性のあるデバイス間で?/ 4-DQPSK(差動直交位相シフトキーイング)および8DPSK変調も使用できます。 GFSKで機能するデバイスは、1 Mbit / sの瞬時ビットレートが可能な基本レート(BR)モードで動作していると言われています。拡張データレート(EDR)という用語は、λ/ 4-DPSKおよび8DPSKスキームを説明するために使用され、それぞれ2および3 Mbit / sを提供します。 Bluetooth無線技術におけるこれらの(BRおよびEDR)モードの組み合わせは、「BR / EDR無線」として分類されます。

Bluetoothは、マスター/スレーブアーキテクチャを備えたパケットベースのプロトコルです。 1つのマスターは、ピコネットで最大7つのスレーブと通信できます。すべてのデバイスがマスターのクロックを共有します。パケット交換は、マスターによって定義された基本クロックに基づいており、312.5 µs間隔で刻みます。 2つのクロックティックは625 µsのスロットを構成し、2つのスロットは1250 µsのスロットペアを構成します。シングルスロットパケットの単純なケースでは、マスターは偶数スロットで送信し、奇数スロットで受信します。逆に、スレーブは偶数スロットで受信し、奇数スロットで送信します。パケットの長さは1、3、または5スロットですが、すべての場合において、マスターの伝送は偶数スロットで始まり、スレーブの伝送は奇数スロットで始まります。

上記は「クラシック」Bluetoothに有効です。 4.0仕様で導入されたBluetooth Low Energyは同じスペクトルを使用しますが、多少異なります。 Bluetooth Low Energy#Radioインターフェースを参照してください。