블루투스(Bluetooth)

개념


  • 작고, 저렴한 가격, 저전력 소모(100mW이하)로 근거리 송, 수신기를 모바일 디바이스(mobile device)에 직접 또는 PC 카드와 같은 어댑터를 통해 탑재되어 무선 환경을 제공해주는 기술적인 규격
  • 세계적으로 이용 가능한 전역 주파수 대역인 2.45GHz band를 이용하고 721kbps 데이터 전송속도와 3개의 음성 채널 지원



블루투스 연혁


블루투스 1.0

  • 2.4GHz 주파수 이용(무선 네트워크 IEEE 802.11b/g 주파수와 동일)
  • 비어 있는 채널을 찾아 데이터를 전송하는 방식으로 충돌 회피
  • 하드웨어 장치의 주소를 반드시 전송해야 하며, 두 장치 간 익명 연결 불가능

블루투스 1.1/1.2

  • 2002년 IEEE 표준으로 승인된 마이너 업데이트 블루투투스 버전
  • 기존 1.0과 1.0의 문제점을 수정
  • 비 암호화 채널(Non-encrypted Channels) 지원
  • 신호강도 지표(signal strength indicator) 수신 가능
  • 블루투스 1.2 : 접속 시간을 줄이고 근거리 주파수 간섭 개선, 전송속도 자체는 1.1과 큰 차이가 없지만, 전송오류나 음성, 신호의 품질 손실 방지 기술 추가(2005년 IEEE 표준으로 승인됨)

블루투스 2.0 + EDR

  • 버전이 크게 바뀌면서 데이터 속도가 빨라짐
  • EDR : 강화된 데이터 전송(Enahnced Data Rate)
  • 다중연결 시나리오의 단순화로 데이터 전송량이 늘면서 전력소비가 줄어든 효과
  • 일반 블루투스 2.0도 있으며, 기본 틀은 기존 블루투스 1.2와 거의 비슷

블루투스 2.1 + EDR

  • 2007년 블루투스 SIG에 의해 채택
  • 장치 이름이나 서비스 목록 등 다양한 정보 제공
  • 비대칭 전송으로 배터리 효율을 높임
  • 보안을 위해 부호화 일시 중지/재개(Encryption Pause/Resume) 기능 추가
  • 근거리 무선 통신(NFC)에 대응하는 기능 추가

블루투스 3.0 + HS

  • 2009년에 발표
  • 최대 속도 24Mbps
  • 802.11 PAL(Protocol Adaptation Layer) 도입으로 속도 향상 : 해당 기술이 들어간 제품이 + HS(High Speed)라는 이름이 추가되고, 이것이 없다면 일반 기능만 추가된 것임
  • 추가 기능 : 기기간 대용량 파일 전송(동영상, 사진, 파일 등)
  • PC를 모바일 기기와 동기화 하는 기능과 내장 전력관리 기술로 전력 소모 감소
 

블루투스 4.0

  • 2010년 채택
  • 기존 블루투스와 고속 전송(+ HS), 저전력(Low Energy) 등을 포함한 규격
  • 저전력 연결을 빠르게 하는 부분에 초점
  • 고속 전송은 와이파이 기반이며, 기존 블루투스는 클래식이라는 이름으로 과거와 동일한 기술이 포함됨
  • 블루투스 스마트(Bluetooth Smart) : 저전력 전용 장치로 동작을 위해 다른 장치 필요
  • 블루투스 스마트 레디(Bluetooth Smart Ready) : 일반적인 노트북이나 스마트폰에 사용


블루투스 4.1

  • 2013년 채택
  • 기존 버전의 장점과 기능이 추가된 마이너 업데이트 버전
  • 블루투스와 LTE 통신간 공존성 향상
  • 거리가 멀어져 연결이 잠시 끊어져도 다시 접근하면 자동 연결 가능
  • 기타 액세서리 장비의 통신 전송 상태를 효율적으로 개선
  • 사물 인터넷을 위한 IPv6 사용 표준 추가



블루투스 4.2

  • 2014년 하반기 공개
  • 사물 인터넷에 대한 대응 강화 : 새로운 인터넷 프로토콜 지원 프로파일(IPSP) 추가
  • 데이터 전송 거리 증가, 개인정보보호, 보안 연결 등 추가
 
 
 

규격



  • 규격은 크게 2개로 나눠지며 물리적인 부분과 그에 필요한 펌웨어를 기술한 Core 사양과 상호 기기간의 호환성을 위한 profile로 구분되어짐


    V1.0B 규격에 따른 Bluetooth 사양

    • 2.4GHz 대역의 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역(2.402GHz ~ 2.480GHz)
    • 1Mbps의 전송속도(실제 723kbps)
    • 간섭방지를 위한 주파수 호핑 방식(79/23 hop, 1600 hop/sec)
    • 저소비전력(대기상태 0.3mA, 송수신시 최대 30mA)
    • 전송거리 10m 및 option으로 100m까지 가능
    • Class 1,2,3의 송신파워(각 100mW, 2.5mW, 1mW)
    • 변조방식 : GFSK(Guassian Frequency Shift Keying)
    • 3채널의 Voice 지원(A-Law, u-Law PCM, CVSD)
    • Point to Point, Point to Multi 방식 연결

    Profile

    Profile은 블루투스를 최상위 application에서 어떻게 사용할지를 정의한 규격

    • Part 1 : Generic Access Profile
    • Part 2 : Service Discovery Profile Application Profile
    • Part 3 : Cordless Telephony Profile
    • Part 4 : Intercom Profile
    • Part 5 : Serial Port Profile
    • Part 6 : Headset Profile
    • Part 7 : Dial-up Networking Profile
    • Part 8 : Fax Profile
    • Part 9 : Lan Access Profile
    • Part 10 : Generic Object Exchange Profile
    • Part 11 : Object Push Profile
    • Part 12 : File Transfer Profile
    • Part 13 : Synchronization Profile

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