Bluetooth (terbuka di tab baru) teknologi mencapai keandalan melalui cara-cara canggih yang menggunakan radio untuk menyandikan dan mengkomunikasikan data (terbuka di tab baru). Skema modulasi yang digunakan oleh Bluetooth untuk menyandikan data digital, yang dikenal sebagai Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) bekerja dengan baik saat menghadapi interferensi dan menerapkan filter pemulusan pada sinyal yang mengurangi noise.
Dan daripada menggunakan saluran radio tunggal, Bluetooth menggunakan sejumlah teknik spektrum tersebar, terutama, Adaptive Frequency Hopping (AFH) yang berarti bahwa paket ditransmisikan menggunakan urutan acak hingga 40 saluran radio yang berbeda, sehingga komunikasi tidak terpengaruh. oleh satu atau lebih saluran yang mengalami interferensi. Protokol yang digunakan Bluetooth mencakup pengakuan, deteksi kesalahan, dan terkadang bahkan skema koreksi kesalahan proaktif.
Apa yang kami maksud dengan keandalan?
Secara sederhana, komunikasi dikatakan handal jika data yang dikirimkan sama dengan data yang diterima oleh perangkat tujuan. Kami mungkin membuat definisi kami lebih bernuansa dengan persyaratan terkait latensi atau dengan memasukkan toleransi maksimum untuk sebagian kecil kegagalan
Apa tantangan terbesar bagi Bluetooth dalam menyediakan komunikasi yang andal?
Teknologi Bluetooth menggunakan pita radio ISM 2,4GHz, yang juga digunakan oleh Wi-Fi (terbuka di tab baru), telepon nirkabel dan bahkan oven microwave. Perangkat Bluetooth ada di mana-mana dan dalam jumlah yang terus meningkat juga, jadi berbagi band ISM dengan sejumlah besar perangkat (terbuka di tab baru) dan beberapa nirkabel (terbuka di tab baru) teknologi menjadi salah satu tantangan utama.
Teknologi nirkabel lainnya menggunakan satu saluran radio yang dikonfigurasi dalam pita ISM tetapi Bluetooth menggunakan teknik spektrum tersebar seperti lompatan frekuensi adaptif, yang mengurangi kemungkinan tabrakan paket. Dari berbagai teknologi nirkabel berdaya rendah, Bluetooth menggunakan kecepatan simbol tercepat (setara analog dengan kecepatan bit) dan ukuran paket kecil. Ini juga mengurangi kemungkinan tabrakan paket karena paket berada di udara untuk waktu yang paling singkat.
Bisakah Anda menjelaskan lebih lanjut tentang lompatan frekuensi adaptif (AFH)?
Pita radio ISM mencakup rentang frekuensi mulai dari 2400 MHz dan berakhir pada 2483,5 MHz. Bluetooth Low Energy (LE) membagi rentang ini menjadi 40 saluran, masing-masing selebar 2MHz. Ketika dua perangkat terhubung dan berkomunikasi, paket dikirim dan diterima pada saluran yang dipilih secara acak. Secara berkala, terkadang setiap 7,5 md, saluran yang dipilih yang digunakan oleh kedua perangkat berubah menjadi saluran baru. Perangkat mengukur seberapa baik kinerja setiap saluran dan setiap yang ditemukan mengalami kesalahan dalam jumlah yang signifikan, dikecualikan dari proses pemilihan saluran.
Dengan cara ini, algoritma frekuensi melompat mengadaptasi dan menghindari bagian pita ISM yang sedang mengalami interferensi. Kombinasi lompatan frekuensi untuk menyebarkan komunikasi ke seluruh band ISM dan cara AFH beradaptasi dengan kondisi saat ini, membuat komunikasi Bluetooth dapat diandalkan, bahkan di lingkungan radio yang cukup tidak bersahabat.
Apa teknik lain untuk memastikan komunikasi yang andal?
Fitur keandalan hadir di sebagian besar lapisan tumpukan Bluetooth, dari lapisan fisik di bagian bawah, hingga lapisan yang lebih tinggi seperti protokol atribut dan cara pengiriman pesan di jaringan mesh Bluetooth. Komunikasi yang andal dicapai melalui efek kolektif dari berbagai teknik.
Misalnya, paket Bluetooth selalu menyertakan pemeriksaan redundansi siklik (CRC), yang memungkinkan kesalahan dalam data yang diterima terdeteksi. Paket terenkripsi juga menyertakan pemeriksaan integritas pesan (MIC) yang memberikan perlindungan kriptografi terhadap perusakan paket yang disengaja, berlawanan dengan perubahan yang disebabkan oleh kondisi lingkungan. Dimungkinkan untuk menggunakan teknik yang disebut Forward Error Correction (FEC) juga dan ini memungkinkan perangkat penerima untuk memperbaiki kesalahan data secara dinamis, secara dramatis meningkatkan jangkauan dalam proses karena itu berarti paket Bluetooth dapat didekodekan pada rasio sinyal terhadap kebisingan yang lebih rendah yang dialami lebih lama jarak dari pemancar.
Perangkat penerima dapat secara dinamis meminta perangkat pengirim untuk menyesuaikan daya transmisinya agar tetap pada tingkat optimal. Protokol menggunakan teknik seperti pengakuan, transaksi, dan kontrol aliran untuk mengatasi berbagai jenis masalah keandalan. Dan teknologi jaring Bluetooth menggunakan teknik seperti transmisi pesan berganda dan pengiriman multijalur melalui jaringan untuk memastikan pesan sampai ke tujuan yang dituju, mungkin di sisi lain gedung besar.
Teknologi Bluetooth dapat diandalkan berdasarkan desain.
- Martin Woolley, Manajer Hubungan Pengembang Senior, EMEA, di SIG Bluetooth (terbuka di tab baru).
