BLUETOOTH TECHNOLOGY

 BLUETOOTH TECHNOLOGY
          ( ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी )

OVERVIEW OF BLUETOOTH TECHNOLOGY:-

A Bluetooth device works by using radio waves instead of wires or cables to connect with your cell phone, smartphone or computer. Bluetooth is a wireless short-range communications technology standard found in millions of products we use every day – including headsets, smartphones, laptops and portable speakers.

BLUETOOTH TECHNOLOGY

A Bluetooth technology is a high speed low powered wireless technology link that is designed to connect phones or other portable equipment together. It is a specification (IEEE 802.15.1) for the use of low power radio communications to link phones, computers and other network devices over short distance without wires. Wireless signals transmitted with Bluetooth cover short distances, typically up to 30 feet (10 meters).

It is achieved by embedded low cost transceivers into the devices. It supports on the frequency band of 2.45GHz and can support upto 721KBps along with three voice channels. This frequency band has been set aside by international agreement for the use of industrial, scientific and medical devices (ISM) rd- compatible with 1 devices.

Bluetooth can connect up to “eight devices” simultaneously and each device offers a unique 48 bit address from the IEEE 802 standard with the connections being made point to point or multi-point.

ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी का अवलोकन :-

एक ब्लूटूथ डिवाइस आपके सेल फोन, स्मार्टफोन या कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए तारों या केबलों के बजाय रेडियो तरंगों का उपयोग करके काम करता है। ब्लूटूथ एक वायरलेस शॉर्ट-रेंज संचार प्रौद्योगिकी मानक है जो हम हर दिन उपयोग किए जाने वाले लाखों उत्पादों में पाए जाते हैं - जिसमें हेडसेट, स्मार्टफोन, लैपटॉप और पोर्टेबल स्पीकर शामिल हैं।

एक ब्लूटूथ तकनीक एक उच्च गति कम शक्ति वाली वायरलेस टेक्नोलॉजी लिंक है जिसे फोन या अन्य पोर्टेबल उपकरणों को एक साथ जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह तारों के बिना कम दूरी पर फोन, कंप्यूटर और अन्य नेटवर्क उपकरणों को जोड़ने के लिए कम बिजली रेडियो संचार के उपयोग के लिए एक विनिर्देश (IEEE 802.15.1) है। आमतौर पर 30 फीट (10 मीटर) तक ब्लूटूथ सिग्नल छोटी दूरी के साथ संचारित होते हैं।

यह उपकरणों में एम्बेडेड कम लागत वाले ट्रांसीवर द्वारा हासिल किया जाता है। यह 2.45GHz के फ़्रीक्वेंसी बैंड पर सपोर्ट करता है और तीन वॉइस चैनल के साथ 721KBps तक सपोर्ट कर सकता है। इस आवृत्ति बैंड को औद्योगिक, वैज्ञानिक और चिकित्सा उपकरणों (ISM) rd- 1 उपकरणों के साथ संगत के उपयोग के लिए अंतर्राष्ट्रीय समझौते द्वारा अलग रखा गया है।

ब्लूटूथ एक साथ "आठ डिवाइस" से कनेक्ट हो सकता है और प्रत्येक डिवाइस IEEE 802 मानक से एक अनूठा 48 बिट पता प्रदान करता है, जिसमें कनेक्शन को पॉइंट टू पॉइंट या मल्टीपॉइंट बनाया जाता है।

HISTORY OF BLUETOOTH TECHNOLOGY:-

Bluetooth wireless technology was named after a Danish Viking and King, Harald  Blatand; his last name means “Bluetooth” in English. He is credited with uniting Denmark and Norway, just as Bluetooth wireless technology is credited with uniting two disparate devices.

The Bluetooth technology emerged from the task undertaken by Ericsson Mobile Communications in 1994 to find alternative to the use of cables for communication between mobile phones and other devices. In 1998, the companies Ericsson, IBM, Nokia and Toshiba formed the Bluetooth Special Interest Group (SIG) which published the 1st version in 1999. The first version was 1.2 standard with a data rate speed of 1Mbps. The second version was 2.0+EDR with a data rate speed of 3Mbps. The third was 3.0+HS with speed of 24 Mbps. The latest version is 4.0.

ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी का इतिहास :-

ब्लूटूथ वायरलेस तकनीक का नाम डैनिश वाइकिंग और किंग, हैरल्ड ब्लाटैंड के नाम पर रखा गया था; उनके अंतिम नाम का अर्थ अंग्रेजी में "ब्लूटूथ" है। उसे डेनमार्क और नॉर्वे को एकजुट करने का श्रेय दिया जाता है, जिस तरह ब्लूटूथ वायरलेस तकनीक को दो असमान उपकरणों को एकजुट करने का श्रेय दिया जाता है।

ब्लूटूथ मोबाइल संचार द्वारा 1994 में मोबाइल फोन और अन्य उपकरणों के बीच संचार के लिए केबलों के उपयोग का विकल्प खोजने के लिए किए गए कार्य से ब्लूटूथ तकनीक का उदय हुआ। 1998 में, एरिक्सन, आईबीएम, नोकिया और तोशिबा जैसी कंपनियों ने ब्लूटूथ स्पेशल इंटरेस्ट ग्रुप (SIG) का गठन किया, जिसने 1999 में 1 संस्करण प्रकाशित किया। पहला संस्करण 1Mbps की डेटा दर की गति के साथ 1.2 मानक था। दूसरा संस्करण 2.0M / EDR था जिसमें 3Mbps की डेटा दर थी। तीसरा 24 एमबीपीएस की गति के साथ 3.0 + एचएस था। नवीनतम संस्करण 4.0 है।

HOW BLUETOOTH WORKS ?

Bluetooth Network consists of a Personal Area Network or a piconet which contains a minimum of 2 to maximum of 8 bluetooth peer devices- Usually a single master and upto 7 slaves. A master is the device which initiates communication with other devices. The master device governs the communications link and traffic between itself and the slave devices associated with it. 

A slave device is the device that responds to the master device. Slave devices are required to synchronize their transmit/receive timing with that of the masters. In addition, transmissions by slave devices are governed by the master device ( the master device dictates when a slave device may transmit). Specifically, a slave may only begin its transmissions in a time slot immediately following the time slot in which it was addressed by the master, or in a time slot explicitly reserved for use by the slave device.

The frequency hoppingsequence is defined by the Bluetooth device address (BD_ADDR) of the master device.  The master device first sends a radio signal asking for response from the particular slave devices within the range of addresses. The slaves respond and synchronize their hop frequency as well as clock with that of the master device. Scatternets are created when a device becomes an active member of more than one piconet. Essentially, the adjoining device shares its time slots among the different piconets.

BLUETOOTH WORKS PHENOMENA

ब्लूटूथ कैसे काम करता है ?

ब्लूटूथ नेटवर्क में एक पर्सनल एरिया नेटवर्क या एक पिकोनेट होता है जिसमें न्यूनतम 2 से अधिकतम 8 ब्लूटूथ पीयर डिवाइस होते हैं- आमतौर पर एक एकल मास्टर और 7 दास तक। एक मास्टर वह उपकरण है जो अन्य उपकरणों के साथ संचार शुरू करता है। मास्टर डिवाइस संचार लिंक और खुद के बीच यातायात और इसके साथ जुड़े दास उपकरणों को नियंत्रित करता है। 

एक दास डिवाइस वह उपकरण है जो मास्टर डिवाइस के प्रति प्रतिक्रिया करता है। दास उपकरणों को अपने संचार को सिंक्रनाइज़ करने या स्वामी के साथ समय प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, दास उपकरणों द्वारा प्रसारण मास्टर डिवाइस द्वारा नियंत्रित किया जाता है (जब दास डिवाइस संचारित हो सकता है तो मास्टर डिवाइस निर्देशित करता है)। विशेष रूप से, एक गुलाम केवल समय स्लॉट के तुरंत बाद एक टाइम स्लॉट में अपना प्रसारण शुरू कर सकता है जिसमें यह मास्टर द्वारा संबोधित किया गया था, या एक टाइम स्लॉट में दास डिवाइस द्वारा उपयोग के लिए स्पष्ट रूप से आरक्षित है।

मास्टर डिवाइस के ब्लूटूथ डिवाइस एड्रेस (BD_ADDR) द्वारा फ़्रीक्वेंसी होपनिंग को परिभाषित किया गया है। मास्टर डिवाइस पहले एक रेडियो सिग्नल भेजता है जो पतों की सीमा के भीतर विशेष दास उपकरणों से प्रतिक्रिया मांगता है। दास अपनी प्रतिक्रिया आवृत्ति और मास्टर डिवाइस के साथ घड़ी को सिंक्रनाइज़ करते हैं। स्कैटरनेट्स तब बनाए जाते हैं जब एक डिवाइस एक से अधिक पिकोनेट का सक्रिय सदस्य बन जाता है। अनिवार्य रूप से, आसन्न डिवाइस अपने समय स्लॉट्स को अलग-अलग पिकोनेट्स के बीच साझा करता है।

BLUETOOTH SPECIFICATION:-

1-Core Specifications :- 

It  defines the Bluetooth protocol stack and the requirements for testing and qualification of Bluetooth-based products.

2-The profiles specification :-  

It defines usage models that provide detailed information about how to use the Bluetooth protocol for various types of applications.

ब्लूटूथ विनिर्देश :-

1-मुख्य विनिर्देश :- 

यह ब्लूटूथ प्रोटोकॉल स्टैक और ब्लूटूथ-आधारित उत्पादों के परीक्षण और योग्यता के लिए आवश्यकताओं को बताता है।

2-प्रोफ़ाइल विशिष्टता :- 

यह विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए ब्लूटूथ प्रोटोकॉल का उपयोग करने के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करने वाले उपयोग मॉडल प्रस्तुत करता है।

The core specification consists of 5 layers:-

1-Radio:- 

Radio specifies the requirements for radio transmission – including frequency, modulation, and power characteristics – for a Bluetooth transceiver.

2-Base-band Layer :- 

It defines physical and logical channels and link types (voice or data); specifies various packet formats, transmit and receive timing, channel control, and the mechanism for frequency hopping (hop selection) and device addressing.It specifies point to point or point to multipoint links. The length of a packet can range from 68 bits (shortened access code) to a maximum of 3071 bits.

3-LMP(Link Manager Protocol) (LMP) :- 

It defines the procedures for link set up and ongoing link management.

4-Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) :- 

It is responsible for adapting upper-layer protocols to the baseband layer.

5-Service Discovery Protocol (SDP) :– 

It allows a Bluetooth device to query other Bluetooth devices for device information, services provided, and the characteristics of those services.

कोर विनिर्देश के 5 स्तर है :-

1-रेडियो: -

रेडियो एक ब्लूटूथ ट्रांसीवर के लिए - आवृत्ति, मॉड्यूलेशन और पावर विशेषताओं सहित रेडियो ट्रांसमिशन के लिए आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है।

2-बेसबैंड लेयर :-

यह भौतिक और तार्किक चैनलों और लिंक प्रकारों (आवाज या डेटा) को परिभाषित करता है; speci timing विभिन्न पैकेट प्रारूप, संचारित और समय प्राप्त करने, चैनल नियंत्रण, और आवृत्ति hopping (हॉप चयन) और डिवाइस पते के लिए तंत्र। यह बिंदु या बिंदु को इंगित करता है कि लिंक को गुणा करने के लिए। एक पैकेट की लंबाई 68 बिट्स (छोटा एक्सेस कोड) से लेकर अधिकतम 3071 बिट्स तक हो सकती है।

3-LMP (लिंक मैनेजर प्रोटोकॉल) (LMP) :- 

यह लिंक सेट अप और चल रहे लिंक प्रबंधन की प्रक्रियाओं को परिभाषित करता है।

4-तार्किक लिंक नियंत्रण और अनुकूलन प्रोटोकॉल (L2CAP): -

यह बेसबैंड लेयर में अपर-लेयर प्रोटोकॉल को एडॉप्ट करने के लिए जिम्मेदार है।

5-सेवा डिस्कवरी प्रोटोकॉल (एसडीपी): -

यह एक ब्लूटूथ डिवाइस को डिवाइस की जानकारी, प्रदान की गई सेवाओं और उन सेवाओं की विशेषताओं के लिए अन्य ब्लूटूथ डिवाइसों को क्वेरी करने की अनुमति देता है।

BLUETOOTH APPLICATION:-

1-Cordless Desktop:- 

All (or most) of the peripheral devices (e.g., mouse, keyboard, printer, speakers, etc.) are connected to the PC cordlessly.

2-Ultimate headset :- 

It can be used to allow one headset to be used with myriad devices, including telephones, portable computers, stereos, etc.

3-Automatic synchronization :- 

This usage model makes use of the hidden computing paradigm, which focuses on applications in which devices automatically carry out certain tasks on behalf of the user without user intervention or awareness.

4-Multimedia Transfer :- 

Exchanging of multimedia data like songs, videos, pictures can be transferred among devices using Bluetooth.

ब्लूटूथ उपयोग:-

1-ताररहित डेस्कटॉप: -

परिधीय उपकरणों (जैसे, माउस, कीबोर्ड, प्रिंटर, स्पीकर, आदि) के सभी (या अधिकांश) पीसी कॉर्डलेस से जुड़े हुए हैं।

CORDLESS EQUIPMENT

2-अंतिम हेडसेट: -

इसका उपयोग एक हेडसेट को असंख्य उपकरणों के साथ करने की अनुमति दी जा सकती है, जिसमें टेलीफोन, पोर्टेबल कंप्यूटर, स्टीरियो आदि शामिल हैं।

HEADSET

3-स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन :-

यह उपयोग मॉडल छिपे हुए कंप्यूटिंग प्रतिमान का उपयोग करता है, जो अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करता है जिसमें डिवाइस उपयोगकर्ता की ओर से उपयोगकर्ता के हस्तक्षेप या जागरूकता के बिना कुछ कार्यों को स्वचालित रूप से करता है।

4-मल्टीमीडिया स्थानांतरण :-

ब्लूटूथ का उपयोग करने वाले उपकरणों के बीच गीत, वीडियो, चित्र जैसे मल्टीमीडिया डेटा का आदान-प्रदान किया जा सकता है।

MULTIMEDIA TRANSFER

BLUETOOTH LIMITATIONS:-

There are some downsides to Bluetooth. The first is that it can be a drain on battery power for mobile wireless devices like smartphones, though as the technology (and battery technology) has improved, this problem is less significant than it used to be.

Also, the range is fairly limited, usually extending only about 30 feet, and as with all wireless technologies, obstacles such as walls, floors, or ceilings can reduce this range further. The pairing process may also be difficult, often depending on the devices involved, the manufacturers, and other factors that all can result in frustration when attempting to connect.

ब्लूटूथ टेक्नो. की सीमाएं :-

ब्लूटूथ के लिए कुछ डाउनसाइड हैं। पहला यह है कि यह स्मार्टफ़ोन जैसे मोबाइल वायरलेस उपकरणों के लिए बैटरी पावर पर एक नाली हो सकता है, हालांकि जैसा कि तकनीक (और बैटरी तकनीक) में सुधार हुआ है, यह समस्या पहले की तुलना में कम महत्वपूर्ण है।

इसके अलावा, सीमा काफी सीमित है, आमतौर पर केवल लगभग 30 फीट तक फैली हुई है, और सभी वायरलेस प्रौद्योगिकियों के साथ, दीवारें, फर्श या छत जैसी बाधाएं इस सीमा को और कम कर सकती हैं।जोड़ी बनाने की प्रक्रिया भी मुश्किल हो सकती है, अक्सर इसमें शामिल उपकरणों, निर्माताओं और अन्य कारकों के आधार पर कनेक्ट करने का प्रयास करते समय सभी को निराशा हो सकती है।

HOW SECURE IS BLUETOOTH ?

Bluetooth is considered a reasonably secure wireless technology when used with precautions. Connections are encrypted, preventing casual eavesdropping from other devices nearby. Bluetooth devices also shift radio frequencies often while paired, which prevents easy invasion.

Devices also offer a variety of settings that allow the user to limit Bluetooth connections. The device-level security of "trusting" a Bluetooth device restricts connections to only that specific device. With service-level security settings, you can also restrict the kinds of activities your device is permitted to engage in while on a Bluetooth connection. 

As with any wireless technology, however, there is always some security risk involved. Hackers have devised a variety of malicious attacks that use Bluetooth networking. For example, "bluesnarfing" refers to a hacker gaining authorized access to information on a device through Bluetooth; "bluebugging" is when an attacker takes over your mobile phone and all its functions. For the average person, Bluetooth doesn't present a grave security risk when used with safety in mind (e.g., not connecting to unknown Bluetooth devices). For maximum security, while in public and not using Bluetooth, you can disable it completely.

कितना सुरक्षित है ब्लूटूथ :-

सावधानियों के साथ उपयोग किए जाने पर ब्लूटूथ को काफी सुरक्षित वायरलेस तकनीक माना जाता है। कनेक्शंस एन्क्रिप्टेड हैं, जिससे आस-पास के अन्य उपकरणों के कैज़ुअल ईव्सड्रॉपिंग को रोका जा सके। ब्लूटूथ डिवाइस भी जोड़े जाने के दौरान अक्सर रेडियो फ्रीक्वेंसी को शिफ्ट करते हैं, जो आसान आक्रमण को रोकता है।

डिवाइस विभिन्न प्रकार की सेटिंग्स भी प्रदान करते हैं जो उपयोगकर्ता को ब्लूटूथ कनेक्शन को सीमित करने की अनुमति देते हैं। ब्लूटूथ डिवाइस को "भरोसा" करने की डिवाइस-स्तरीय सुरक्षा केवल उस विशिष्ट डिवाइस के लिए कनेक्शन को प्रतिबंधित करती है। सेवा-स्तरीय सुरक्षा सेटिंग्स के साथ, आप अपने डिवाइस को ब्लूटूथ कनेक्शन पर संलग्न करने की अनुमति देने वाले प्रकार की गतिविधियों को भी प्रतिबंधित कर सकते हैं।

हालांकि, किसी भी वायरलेस तकनीक के साथ, हमेशा कुछ सुरक्षा जोखिम शामिल होते हैं। हैकर्स ने कई तरह के दुर्भावनापूर्ण हमले किए हैं जो ब्लूटूथ नेटवर्किंग का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, "ब्लूज़्नरफ़िंग" एक हैकर को ब्लूटूथ के माध्यम से डिवाइस पर सूचना तक अधिकृत पहुंच प्राप्त करने के लिए संदर्भित करता है; "ब्लूबगिंग" तब होता है जब एक हमलावर आपके मोबाइल फोन और उसके सभी कार्यों को संभाल लेता है। औसत व्यक्ति के लिए, ब्लूटूथ सुरक्षा को ध्यान में रखते हुए गंभीर सुरक्षा जोखिम पेश नहीं करता है (जैसे, अज्ञात ब्लूटूथ उपकरणों से कनेक्ट नहीं करना)। अधिकतम सुरक्षा के लिए, सार्वजनिक रूप से और ब्लूटूथ का उपयोग नहीं करने पर, आप इसे पूरी तरह से अक्षम कर सकते हैं।

ADVANTAGES OF BLUETOOTH TECHNO. :-

1-It removes the problem of radio interference by using a technique called Speed Frequency Hopping.  This technique utilizes 79 channels of particular frequency band, with each device accessing the channel for only 625 microseconds, i.e. the device must toggle between transmitting and receiving data from one time slot to another. This implies the transmitters change frequencies 1,600 times every second, meaning that more devices can make full use of a limited slice of the radio spectrum. This ensures that the interference won’t take place as each transmitter will be on different frequencies.

2-The power consumption of the chip (consisting of transceiver) is low, at about 0.3mW, which makes it possible for least utilization of battery life.

3-It guarantees security at bit level. The authentication is controlled using a 128bit key.

4-It is possible to use Bluetooth for both transferring of data and verbal communication as Bluetooth can support data channels of up to 3 similar voice channels.

5-It overcomes the constraints of line of sight and one to one communication as in other mode of wireless communications like infrared.

ब्लूटूथ तकनीक के फायदे:-

1-यह स्पीड फ़्रीक्वेंसी होपिंग नामक तकनीक का उपयोग करके रेडियो हस्तक्षेप की समस्या को दूर करता है। यह तकनीक विशेष आवृत्ति बैंड के 79 चैनलों का उपयोग करती है, जिसमें प्रत्येक उपकरण केवल 625 माइक्रोसेकंड के लिए चैनल तक पहुंचता है, अर्थात एक समय स्लॉट से दूसरे में डेटा प्रसारित करने और प्राप्त करने के बीच डिवाइस को टॉगल करना होगा। इसका तात्पर्य यह है कि ट्रांसमीटर प्रति सेकंड 1,600 बार आवृत्तियों को बदलते हैं, जिसका अर्थ है कि अधिक उपकरण रेडियो स्पेक्ट्रम के सीमित स्लाइस का पूर्ण उपयोग कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि हस्तक्षेप नहीं होगा क्योंकि प्रत्येक ट्रांसमीटर विभिन्न आवृत्तियों पर होगा।

2-चिप की बिजली खपत (ट्रांसीवर से मिलकर) कम है, लगभग 0.3mW पर, जो बैटरी जीवन के कम से कम उपयोग के लिए संभव बनाता है।

3-यह बिट स्तर पर सुरक्षा की गारंटी देता है। प्रमाणीकरण को 128 बिट कुंजी का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।

4-डेटा के हस्तांतरण और मौखिक संचार दोनों के लिए ब्लूटूथ का उपयोग करना संभव है क्योंकि ब्लूटूथ 3 समान वॉइस चैनलों के डेटा चैनलों का समर्थन कर सकता है।

5-यह दृष्टि की लाइन की बाधाओं और अवरक्त जैसे वायरलेस संचार के अन्य मोड में एक से एक संचार को पार करता है।