Bluetooth - Bluetooth

Bluetooth

Tarafından geliştirilmiş	Bluetooth Özel İlgi Grubu
tanıtıldı	7 Mayıs 1998 ; 23 yıl önce ( 1998-05-07 )
sanayi	Kişisel alan ağları
Uyumlu donanım	Kişisel bilgisayarlar Akıllı telefonlar Oyun konsolları Ses cihazları
Fiziksel aralık	Tipik olarak 10 m'den (33 ft) az, 100 m'ye (330 ft) kadar. Bluetooth 5.0: 40–400 m (100–1.000 ft) Bir kilometreden fazla, Bir metreden az
İnternet sitesi	bluetooth .com

Bluetooth kısa aralığı olan kablosuz kullanarak kısa mesafelerde sabit ve mobil cihazlar arasında veri alışverişi için kullanılan teknoloji standardını UHF radyo dalgaları halinde ISM bantları 2,48-2,402 GHz den, GHz ve bina kişisel alan ağları (PAN). Başlangıçta RS-232 veri kablolarınakablosuz bir alternatif olarak tasarlandı. Temelde kablo bağlantılarına alternatif olarak, yakındaki taşınabilir cihazlar arasında dosya alışverişi yapmak ve cep telefonlarını ve müzik çalarları kablosuz kulaklıklarla bağlamak için kullanılır. En yaygın kullanılan modda, iletim gücü 2,5 miliwatt ile sınırlıdırve 10 metreye (30 fit) kadar çok kısa bir menzil sağlar.

Bluetooth, telekomünikasyon, bilgi işlem, ağ oluşturma ve tüketici elektroniği alanlarında 35.000'den fazla üye şirketi bulunan Bluetooth Özel İlgi Grubu (SIG) tarafından yönetilmektedir . IEEE olarak Bluetooth standardize IEEE 802.15.1 , ancak artık bir standarda sahiptir. Bluetooth SIG, spesifikasyonun gelişimini denetler, yeterlilik programını yönetir ve ticari markaları korur. Bir üretici, Bluetooth cihazı olarak pazarlamak için Bluetooth SIG standartlarını karşılamalıdır . Bireysel nitelikli cihazlara lisanslanan teknoloji için bir patent ağı geçerlidir. 2009 itibariyle, Bluetooth entegre devre yongaları  yılda yaklaşık 920 milyon birim sevk ediyor .; 2017 yılına kadar yılda 3,6 milyar Bluetooth cihazı sevk edildi ve sevkiyatların yılda yaklaşık %12 oranında artmaya devam etmesi bekleniyordu.

etimoloji

“Bluetooth” adı 1997 yılında Intel'den Jim Kardach tarafından önerildi . Bu önerinin zamanda, Okuyormuş Frans G. Bengtsson 'ın Uzun Gemiler , Vikingler hakkında tarihsel bir roman ve 10. yüzyıl Danimarka Kralı Harald Bluetooth .

Bluetooth olduğunu İngilizceleştirilmiş İskandinav sürümü Blatand / Blåtann (ya da Eski İskandinav blátǫnn ). O was sıfat tek krallığına farklı Danimarkalı kavimleri Kral Harald Bluetooth,; Kardach, Bluetooth'un benzer şekilde iletişim protokollerini birleştirdiğini ima etmek için bu adı seçti.

Logo

Bluetooth logosu , Harald'ın baş harfleri olan Younger Futhark rünlerini  (ᚼ, Hagall ) ve  (ᛒ, Bjarkan ) birleştiren bir bağlayıcı ründür .

Tarih

Daha sonra Bluetooth adı "kısa-link" radyo teknolojisinin geliştirilmesi, en Nils Rydbeck, CTO tarafından 1989 yılında başlatılan Ericsson Mobile yılında Lund , İsveç. Amaç Johan Ullman, iki buluşlar göre, kablosuz kulaklıklar geliştirmekti SE 8902098-6 1989-06-12 yayınlanan  ve SE 9202239 , 1992-07-24 yayınlanan  . Nils Rydbeck, Tord Wingren'i belirleme görevini ve Hollandalı Jaap Haartsen ve Sven Mattisson'u geliştirme ile görevlendirdi . İkisi de Lund'da Ericsson için çalışıyordu. Temel tasarım ve geliştirme 1994'te başladı ve 1997'de ekibin uygulanabilir bir çözümü vardı. 1997'den itibaren Örjan Johansson proje lideri oldu ve teknolojiyi ve standardizasyonu ilerletti.

1997'de, o zamanlar IBM ThinkPad ürün Ar-Ge başkanı olan Adalio Sanchez, bir cep telefonunu ThinkPad dizüstü bilgisayarına entegre etme konusunda işbirliği yapmak için Nils Rydbeck'e başvurdu . Bu fikri incelemek için Ericsson ve IBM'den iki mühendis görevlendirildi. Sonuç, o sırada cep telefonu teknolojisindeki güç tüketiminin, bir dizüstü bilgisayara uygulanabilir entegrasyona izin vermek ve yine de yeterli pil ömrü elde etmek için çok yüksek olduğuydu. Bunun yerine, iki şirket, amacı gerçekleştirmek için Ericsson'un kısa bağlantı teknolojisini hem ThinkPad dizüstü bilgisayarına hem de Ericsson telefonuna entegre etmeyi kabul etti. O zamanlar ne IBM ThinkPad dizüstü bilgisayarlar ne de Ericsson telefonlar kendi pazarlarında pazar payı lideri olmadığından, Adalio Sanchez ve Nils Rydbeck, her oyuncunun maksimum pazar erişimine izin vermek için kısa bağlantı teknolojisini açık bir endüstri standardı haline getirme konusunda anlaştılar. Ericsson, kısa bağlantı radyo teknolojisine katkıda bulundu ve IBM, mantıksal katman etrafında patentlere katkıda bulundu. IBM'den Adalio Sanchez daha sonra katılmak için Intel'den Stephen Nachtsheim'ı işe aldı ve ardından Intel, Toshiba ve Nokia'yı da işe aldı . Mayıs 1998'de, Bluetooth SIG, kurucu imzacılar olarak IBM ve Ericsson ile ve toplam beş üyeyle başlatıldı: Ericsson, Intel, Nokia, Toshiba ve IBM.

İlk tüketici Bluetooth cihazı 1999'da piyasaya sürüldü. Bu, COMDEX'te "En İyi Gösteri Teknolojisi Ödülü"nü kazanan, eller serbest bir mobil kulaklıktı. İlk Bluetooth cep telefonu Ericsson T36'ydı, ancak 2001'de raflarda yerini alan şey revize edilmiş T39 modeliydi. Buna paralel olarak IBM, Ekim 2001'de entegre Bluetooth'lu ilk dizüstü bilgisayar olan IBM ThinkPad A30'u piyasaya sürdü.

Bluetooth'un tüketici elektroniği ürünlerine erken dahil edilmesi, başlangıçta kurucu üyeler Bejan Amini ve Tom Davidson tarafından denetlenen Costa Mesa, California, ABD'deki Vosi Technologies'de devam etti. Vosi Technologies, bir cep telefonu ve bir aracın ses sistemi arasındaki iletişim için 608507 ABD Patenti ile emlak geliştiricisi Ivano Stegmenga tarafından yaratılmıştı. O zamanlar, Sony/Ericsson, ABD'de Nokia ve Motorola'nın hakim olduğu cep telefonu pazarında sadece küçük bir pazar payına sahipti. 1990'ların sonundan itibaren Motorola ile planlanan bir lisans anlaşması için devam eden müzakereler nedeniyle, Vosi ilk “ Akıllı Ev ” internet bağlantılı cihazlar olacak diğer etkin cihazların amacını, entegrasyonunu ve ilk geliştirmesini kamuya açıklayamadı .

Vosi, sistemin araçtan ağdaki diğer cihazlara kablolu bir bağlantı olmadan iletişim kurması için bir araca ihtiyaç duyuyordu. WiFi henüz halka açık pazarda hazır olmadığı veya desteklenmediği için Bluetooth seçildi. Vosi, Vosi Cello entegre araç sistemini ve bir tanesi Bluetooth ile ağa bağlı Vosi Symphony adlı bir masa üstü cihaz olması amaçlanan diğer internet bağlantılı cihazları geliştirmeye başlamıştı. Motorola ile yapılan görüşmeler sayesinde Vosi, Bluetooth'u cihazlarına entegre etme niyetini tanıttı ve açıkladı. 2000'lerin başında , Vosi ve Motorola arasında, cihazların serbest bırakılmasını süresiz olarak askıya alan yasal bir savaş başladı. Daha sonra Motorola, Bluetooth'un o zamanki büyük pazar payı nedeniyle kamu pazarında önemli ölçüde yayılmasını başlatan cihazlarına uyguladı.

2012 yılında Jaap Haartsen, Avrupa Patent Ofisi tarafından Avrupa Mucit Ödülü'ne aday gösterildi.

uygulama

Bluetooth , alt uçta 2 MHz genişliğinde ve üstte 3.5 MHz genişliğinde koruma bantları dahil olmak üzere 2.402 ve 2.480  GHz veya 2.400 ve 2.4835 GHz arasındaki frekanslarda çalışır . Bu, küresel olarak lisanssız (ancak düzenlemeye tabi olmayan) endüstriyel, bilimsel ve tıbbi ( ISM ) 2,4 GHz kısa menzilli radyo frekans bandındadır. Bluetooth, frekans atlamalı yayılma spektrumu adı verilen bir radyo teknolojisi kullanır . Bluetooth, iletilen verileri paketlere böler ve her paketi belirlenen 79 Bluetooth kanalından birine iletir. Her kanalın bant genişliği 1 MHz'dir. Uyarlamalı frekans atlamalı (AFH) etkinken genellikle saniyede 1600 atlama gerçekleştirir . Bluetooth Low Energy , 40 kanalı barındıran 2 MHz aralığı kullanır .        

Başlangıçta, Gauss frekans kaydırmalı anahtarlama (GFSK) modülasyonu, mevcut tek modülasyon şemasıydı. Bluetooth 2.0+EDR'nin piyasaya sürülmesinden bu yana, uyumlu cihazlar arasında π/4- DQPSK (diferansiyel dörtlü faz kaydırmalı anahtarlama) ve 8-DPSK modülasyonu da kullanılabilir. GFSK ile çalışan cihazların , 1 Mbit/s anlık bit hızının mümkün olduğu temel hız (BR) modunda çalıştığı söylenir . Gelişmiş Veri Hızı (EDR) terimi, her biri sırasıyla 2 ve 3 Mbit/s veren π/4-DPSK (EDR2) ve 8-DPSK (EDR3) şemalarını tanımlamak için kullanılır. Bluetooth radyo teknolojisindeki bu (BR ve EDR) modlarının kombinasyonu, bir BR/EDR radyosu olarak sınıflandırılır .   

2019 yılında Apple , 4MHz kanallarda ileri hata düzeltmeli (FEC) [1] π/4- DQPSK modülasyonu kullanarak 4 (HDR4) ve 8 (HDR8) Mbit/s veri hızlarını destekleyen HDR adlı bir uzantı yayınladı .

Bluetooth, master/slave mimarisine sahip paket tabanlı bir protokoldür . Bir master, bir piconet'te en fazla yedi slave ile iletişim kurabilir . Belirli bir piconet içindeki tüm cihazlar, paket alışverişi için temel olarak master tarafından sağlanan saati kullanır. Ana saat 312,5 bir süre ile keneler us , iki saat sonra 625 bir yuva oluşturan keneler us, ve iki yuva 1250 bir yarık çift oluşturan us. Tek yuvalı paketlerin basit durumunda, ana birim çift yuvalarda iletir ve tek yuvalarda alır. Köle, tersine, çift yuvalarda alır ve tek yuvalarda iletir. Paketler 1, 3 veya 5 slot uzunluğunda olabilir, ancak her durumda, master'ın iletimi çift slotlarda ve slave'in tek slotlarda başlar.    

Yukarıdakiler, 4.0 spesifikasyonunda tanıtılan ve aynı spektrumu kullanan ancak biraz farklı olan Bluetooth Low Energy'yi içermez .

İletişim ve bağlantı

Bir ana BR/EDR Bluetooth cihazı, bir piconet'te (Bluetooth teknolojisini kullanan bir ad hoc bilgisayar ağı) maksimum yedi cihazla iletişim kurabilir, ancak tüm cihazlar bu maksimum değere ulaşmaz. Cihazlar, anlaşarak rolleri değiştirebilir ve bağımlı birim, yönetici olabilir (örneğin, bir telefona bağlantı başlatan bir kulaklıklı mikrofon seti, mutlaka ana olarak başlar - bağlantının başlatıcısı olarak - ancak daha sonra bağımlı olarak çalışabilir).

Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonu, belirli cihazların aynı anda bir piconet'te ana rolü ve diğerinde bağımlı rolü oynadığı bir scatternet oluşturmak üzere iki veya daha fazla piconet'in bağlanmasını sağlar.

Herhangi bir zamanda, ana cihaz ile başka bir cihaz arasında veri aktarılabilir (az kullanılan yayın modu hariç). Master, hangi bağımlı aygıtın adresleneceğini seçer; tipik olarak, tek bir cihazda bir diğerine hızlı bir şekilde geçer yuvarlak robin şekilde. Hangi köleye hitap edeceğini seçen efendi olduğu için, bir kölenin (teoride) her alıcı yuvasını dinlemesi beklenirken, efendi olmak köle olmaktan daha hafif bir yüktür. Yedi kölenin efendisi olmak mümkündür; birden fazla efendinin kölesi olmak mümkündür. Spesifikasyon, scatternet'lerde gerekli davranış konusunda belirsizdir.

kullanır

Sınıflara göre Bluetooth cihazlarının aralıkları

Sınıf	Maks. izin verilen güç		Tip. aralık (m)
	(mW)	( dBm )
1	100	20	~100
1.5	10	10	~20
2	2.5	4	~10
3	1	0	~1
4	0,5	-3	~0.5
Kaynak :BT 5 Cilt 6 Kısım A Kısım 3, Bluetooth Teknolojisi Web Sitesi

Bluetooth, her cihazdaki düşük maliyetli alıcı - verici mikroçiplerine dayalı kısa menzilli, öncelikle düşük güç tüketimi için tasarlanmış standart bir kablo değiştirme iletişim protokolüdür . Cihazlar bir radyo (yayın) iletişim sistemi kullandığından, birbirlerinin görüş alanında olmaları gerekmez; ancak, yarı optik bir kablosuz yol uygulanabilir olmalıdır. Menzil güç sınıfına bağlıdır, ancak etkili menziller pratikte farklılık gösterir. "Sınıfa göre Bluetooth cihazlarının aralıkları" tablosuna bakın.

Resmi olarak Sınıf 3 telsizlerin menzili 1 metreye (3 ft), Sınıf 2, en yaygın olarak mobil cihazlarda bulunur, 10 metre (33 ft) ve Sınıf 1, öncelikle endüstriyel kullanım durumları için 100 metre (300 ft) . Bluetooth Pazarlama, Sınıf 1 aralığının çoğu durumda 20–30 metre (66–98 ft) ve Sınıf 2 aralığının 5–10 metre (16–33 ft) olduğunu onaylar. Belirli bir bağlantı tarafından elde edilen gerçek menzil, bağlantının her iki ucundaki cihazların niteliklerinin yanı sıra aradaki hava koşullarına ve diğer faktörlere bağlı olacaktır.

Etkili menzil, yayılma koşullarına, malzeme kapsamına, üretim örneği varyasyonlarına, anten konfigürasyonlarına ve pil koşullarına bağlı olarak değişir. Çoğu Bluetooth uygulaması, duvarların zayıflaması ve sinyal yansımaları nedeniyle sinyal azalmasının, menzili Bluetooth ürünlerinin belirtilen görüş hattı aralıklarından çok daha düşük hale getirdiği iç mekan koşulları içindir.

Bluetooth uygulamalarının çoğu pille çalışan 2. Sınıf cihazlardır ve bağlantının diğer ucunun Sınıf 1 veya Sınıf 2 cihaz olup olmaması arasında çok az fark vardır, çünkü daha düşük güçlü cihaz menzil sınırını belirleme eğilimindedir. Bazı durumlarda, bir Sınıf 2 cihaz, bir Sınıf 1 alıcı-vericiye tipik bir Sınıf 2 cihazdan hem daha yüksek hassasiyet hem de iletim gücü ile bağlandığında, veri bağlantısının etkin aralığı genişletilebilir. Bununla birlikte, çoğunlukla, Sınıf 1 cihazlar, Sınıf 2 cihazlara benzer bir duyarlılığa sahiptir. Hem yüksek hassasiyete hem de yüksek güce sahip iki Sınıf 1 cihazı bağlamak, uygulamanın gerektirdiği verime bağlı olarak tipik 100 m'yi aşan mesafelere izin verebilir. Bu tür bazı cihazlar, yasal emisyon sınırlarını aşmadan iki benzer cihaz arasında 1 km'ye kadar açık alan aralıklarına izin verir.

Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonu, 10 metreden (33 ft) az olmayan bir menzili zorunlu kılar, ancak gerçek menzilde bir üst sınır yoktur. Üreticilerin uygulamaları, her durum için gereken aralığı sağlayacak şekilde ayarlanabilir.

Bluetooth profili

Bluetooth kablosuz teknolojisini kullanmak için bir cihazın, olası uygulamaların tanımları olan ve Bluetooth özellikli cihazların diğer Bluetooth cihazlarıyla iletişim kurmak için kullandığı genel davranışları belirten belirli Bluetooth profillerini yorumlayabilmesi gerekir. Bu profiller, başlangıçtan itibaren iletişimi parametreleştirmek ve kontrol etmek için ayarları içerir. Profillere bağlılık, çift yönlü bağlantı etkin hale gelmeden önce parametrelerin yeniden iletilmesi için zamandan tasarruf sağlar. Birçok farklı türde uygulamayı veya cihazlar için kullanım durumlarını tanımlayan çok çeşitli Bluetooth profilleri vardır.

Uygulamaların listesi

• Bir cep telefonu ve eller serbest kulaklık arasında kablosuz kontrol ve iletişim . Bu popüler hale gelen ilk uygulamalardan biriydi.
• Bir cep telefonu ile Bluetooth uyumlu bir araç stereo sistemi arasında (ve bazen SIM kart ile araç telefonu arasında ) kablosuz kontrol ve iletişim .
• Kapıların kilidini açmak için akıllı telefon ve akıllı kilit arasında kablosuz iletişim .
• iOS ve Android cihazlı telefonlar, tabletler ve taşınabilir kablosuz hoparlörlerin kablosuz kontrolü ve iletişimi .
• Kablosuz Bluetooth kulaklık ve interkom . Deyimsel olarak, bir kulaklığa bazen "Bluetooth" denir.
• İletişim özelliklerine sahip olan veya olmayan kulaklıklara kablosuz ses akışı .
• Bluetooth özellikli fitness cihazları tarafından toplanan verilerin telefona veya PC'ye kablosuz akışı.
• Kapalı bir alanda ve az bant genişliğinin gerekli olduğu PC'ler arasında kablosuz ağ.
• En yaygın olanı fare , klavye ve yazıcı olan PC giriş ve çıkış cihazlarıyla kablosuz iletişim .
• FTP aracılığıyla OBEX ve paylaşım dizinleri olan cihazlar arasında dosya aktarımı, iletişim bilgileri, takvim randevuları ve hatırlatıcılar .
• Test ekipmanında, GPS alıcılarında , tıbbi ekipmanda, barkod tarayıcılarda ve trafik kontrol cihazlarında önceki kablolu RS-232 seri iletişimlerinin değiştirilmesi .
• Kızılötesinin sıklıkla kullanıldığı kontroller için .
• Daha yüksek USB bant genişliğinin gerekli olmadığı ve kablosuz bağlantının istendiği düşük bant genişliği uygulamaları için .
• Bluetooth özellikli reklam panolarından diğer keşfedilebilir Bluetooth cihazlarına küçük reklamlar gönderme.
• İki Endüstriyel Ethernet (örneğin, PROFINET ) ağı arasında kablosuz köprü .
• Yedinci ve sekizinci nesil oyun konsolları gibi Nintendo 'ın Wii ve Sony ' nin PlayStation 3 , kendi kablosuz denetleyicileri için kullanılması Bluetooth.
• Kablosuz modem olarak veri özellikli bir cep telefonu kullanarak kişisel bilgisayarlarda veya PDA'larda çevirmeli internet erişimi.
• Sağlık sensörü verilerinin tıbbi cihazlardan cep telefonuna, alıcı kutusuna veya özel telesağlık cihazlarına kısa menzilli iletimi .
• Bir DECT telefonunun yakındaki bir cep telefonu adına aramaları çalmasına ve cevaplamasına izin verme .
• Gerçek zamanlı konum sistemleri (RTLS), izlenen nesnelere eklenmiş veya bunlara gömülü "Düğümler" veya "etiketler" ve kablosuz ağı alan ve işleyen "Okuyucular" kullanarak nesnelerin konumunu gerçek zamanlı olarak izlemek ve tanımlamak için kullanılır. konumlarını belirlemek için bu etiketlerden gelen sinyaller.
• Hırsızlık veya eşya kaybını önlemek için cep telefonlarında kişisel güvenlik uygulaması. Korunan öğe, telefonla sürekli iletişim halinde olan bir Bluetooth işaretçisine (örneğin bir etiket) sahiptir. Bağlantı kesilirse (işaretleyici telefonun kapsama alanı dışındaysa) bir alarm verilir. Bu aynı zamanda denize adam düştü alarmı olarak da kullanılabilir . Bu teknolojiyi kullanan bir ürün 2009'dan beri mevcuttur.
• Calgary , Alberta , Kanada'nın Yollar Trafik bölümü, sürücüler için seyahat sürelerini ve yol tıkanıklığını tahmin etmek için gezginlerin Bluetooth cihazlarından toplanan verileri kullanır.
• Sesin kablosuz iletimi ( FM vericilerine daha güvenilir bir alternatif )
• Newcastle Üniversitesi 2017'de Nabeel Fattah tarafından görsel kortikal implant cihazına canlı video akışı.
• Bağlantı hareket kontrolörleri PC'ye VR kulaklıkları kullanarak

Bluetooth ve Wi-Fi (IEEE 802.11)

Bluetooth ve Wi-Fi (Wi-Fi, IEEE 802.11 standartlarını kullanan ürünlerin markasıdır ) bazı benzer uygulamalara sahiptir: ağ kurma, yazdırma veya dosya aktarma. Wi-Fi, çalışma alanlarında veya evde genel yerel alan ağı erişimi için yüksek hızlı kablolamanın yerini alacak şekilde tasarlanmıştır . Bu uygulama kategorisine bazen kablosuz yerel alan ağları (WLAN) denir . Bluetooth, taşınabilir ekipman ve uygulamaları için tasarlandı. Uygulama kategorisi, kablosuz kişisel alan ağı (WPAN) olarak özetlenmiştir . Bluetooth, herhangi bir ortamda kişisel olarak taşınan çeşitli uygulamalarda kablolamanın yerini alır ve ayrıca evdeki akıllı enerji işlevselliği (termostatlar vb.) gibi sabit konumlu uygulamalar için de çalışır.

Wi-Fi ve Bluetooth, uygulamalarında ve kullanımlarında bir dereceye kadar tamamlayıcıdır. Wi-Fi genellikle erişim noktası merkezlidir ve tüm trafiğin erişim noktasından yönlendirildiği asimetrik bir istemci-sunucu bağlantısına sahipken, Bluetooth genellikle iki Bluetooth cihazı arasında simetriktir. Bluetooth, kulaklıklarda ve hoparlörlerde olduğu gibi, iki cihazın bir düğmeye basmak gibi minimum bir yapılandırmayla bağlanması gereken basit uygulamalarda iyi hizmet verir.

Cihazlar

Bluetooth, telefonlar, hoparlörler , tabletler, medya oynatıcılar, robotik sistemler, dizüstü bilgisayarlar ve konsol oyun ekipmanlarının yanı sıra bazı yüksek çözünürlüklü kulaklıklar , modemler , işitme cihazları ve hatta saatler gibi çok sayıda üründe bulunmaktadır . Bluetooth'u kullanan cihazların çeşitliliği, Apple, Google ve diğer şirketler tarafından kulaklık jaklarının günümüzde kullanımdan kaldırılması ve FCC'nin düzenleme eksikliği ile birleştiğinde, teknoloji parazite eğilimlidir. Bununla birlikte Bluetooth, düşük bant genişliği durumlarında birbirine yakın olan iki veya daha fazla cihaz arasında bilgi aktarırken kullanışlıdır. Bluetooth, ses verilerini telefonlarla (yani bir Bluetooth kulaklıkla) veya el bilgisayarlarıyla bayt verilerini (dosyaları aktarma) aktarmak için yaygın olarak kullanılır.

Bluetooth protokolleri, cihazlar arasında hizmetlerin keşfini ve kurulumunu basitleştirir. Bluetooth cihazları sağladıkları tüm hizmetlerin reklamını yapabilir. Bu, hizmetlerin kullanımını kolaylaştırır, çünkü güvenlik, ağ adresi ve izin yapılandırmasının çoğu, diğer birçok ağ türüne göre otomatikleştirilebilir.

Bilgisayar gereksinimleri

Yerleşik Bluetooth'u olmayan bir kişisel bilgisayar, PC'nin Bluetooth cihazlarıyla iletişim kurmasını sağlayan bir Bluetooth adaptörü kullanabilir. Bazı masaüstü bilgisayarlar ve en yeni dizüstü bilgisayarlar yerleşik bir Bluetooth radyo ile birlikte gelirken, diğerleri genellikle küçük bir USB " dongle " biçiminde harici bir adaptör gerektirir .

Her cihaz için ayrı bir adaptör gerektiren selefi IrDA'dan farklı olarak Bluetooth, birden fazla cihazın tek bir adaptör üzerinden bir bilgisayarla iletişim kurmasını sağlar.

İşletim sistemi uygulaması

İçin Microsoft platformları, Windows XP Service Pack 2 ve SP3 bültenleri Bluetooth v1.1, v2.0 ve v2.0 + EDR ile doğal çalışırlar. Önceki sürümler, kullanıcıların Bluetooth adaptörlerinin Microsoft tarafından doğrudan desteklenmeyen kendi sürücülerini yüklemelerini gerektiriyordu. Microsoft'un kendi Bluetooth dongle'ları (Bluetooth bilgisayar cihazlarıyla birlikte paketlenmiştir) harici sürücülere sahip değildir ve bu nedenle en az Windows XP Service Pack 2 gerektirir. Windows Vista RTM/SP1, Özellik Paketi ile Kablosuz veya Windows Vista SP2, Bluetooth v2.1+EDR ile çalışır. . Windows 7, Bluetooth v2.1+EDR ve Genişletilmiş Sorgu Yanıtı (EIR) ile çalışır. Windows XP ve Windows Vista/Windows 7 Bluetooth yığınları, aşağıdaki Bluetooth profillerini yerel olarak destekler: PAN, SPP, DUN , HID, HCRP. Windows XP yığını, daha fazla profili veya daha yeni Bluetooth sürümlerini destekleyen bir üçüncü taraf yığını ile değiştirilebilir. Windows Vista/Windows 7 Bluetooth yığını, Microsoft yığınının değiştirilmesini gerektirmeden satıcı tarafından sağlanan ek profilleri destekler. Bluetooth aygıtını tam olarak kullanabilmek için genellikle en son satıcı sürücüsünün ve bununla ilişkili yığının yüklenmesi önerilir.

Apple ürünleri , 2002'de piyasaya sürülen Mac OS  X v10.2'den beri Bluetooth ile çalışmaktadır .

Linux'un iki popüler Bluetooth yığını vardır , BlueZ ve Fluoride. BlueZ yığını çoğu Linux çekirdeğinde bulunur ve orijinal olarak Qualcomm tarafından geliştirilmiştir . Daha önce Bluedroid olarak bilinen Florür, Android işletim sistemine dahil edilmiştir ve orijinal olarak Broadcom tarafından geliştirilmiştir . Ayrıca Nokia tarafından geliştirilen Affix yığını da var . Bir zamanlar popülerdi, ancak 2005'ten beri güncellenmedi.

FreeBSD , netgraph aracılığıyla uygulanan v5.0 sürümünden bu yana Bluetooth'u içeriyor .

NetBSD , v4.0 sürümünden bu yana Bluetooth'u içeriyor. Bluetooth yığını da OpenBSD'ye taşındı , ancak OpenBSD daha sonra bakımsız olduğu için onu kaldırdı.

DragonFly BSD , 1.11'den (2008) beri NetBSD'nin Bluetooth uygulamasına sahiptir. Bir netgraph dan tabanlı uygulama FreeBSD olasılıkla 2014-11-15 kadar devre dışı ağacın, mevcut olmuştur ve fazla çalışma gerektirebilir.

Özellikler ve özellikler

Spesifikasyonlar Bluetooth Özel İlgi Grubu (SIG) tarafından resmileştirildi ve 20 Mayıs 1998'de resmen açıklandı. Bugün dünya çapında 30.000'den fazla şirkete üyedir. Ericsson , IBM , Intel , Nokia ve Toshiba tarafından kurulmuş ve daha sonra diğer birçok şirket tarafından katılmıştır.

Bluetooth standartlarının tüm sürümleri aşağı uyumluluğu destekler . Bu, en son standardın tüm eski sürümleri kapsamasını sağlar.

Bluetooth Temel Spesifikasyon Çalışma Grubu (CSWG) esas olarak 4 çeşit spesifikasyon üretir:

• Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonu, sürüm döngüsü genellikle birkaç yıldır
• Temel Spesifikasyon Eki (CSA), sürüm döngüsü yılda birkaç kez kadar sıkı olabilir
• Çekirdek Spesifikasyon Ekleri (CSS), çok hızlı bir şekilde yayınlanabilir
• Hata (Bir kullanıcı hesabıyla kullanılabilir: Hatalı oturum açma )

Bluetooth 1.0 ve 1.0B

1.0 ve 1.0B sürümlerinin birçok sorunu vardı ve üreticiler ürünlerini birlikte çalışabilir hale getirmekte zorlanıyorlardı. 1.0 ve 1.0B sürümleri, Bluetooth ortamlarında kullanılması planlanan belirli hizmetler için büyük bir gerileme olan, Bağlantı sürecinde (protokol düzeyinde anonimliği imkansız hale getirerek) zorunlu Bluetooth donanım cihazı adresi (BD_ADDR) iletimini de içeriyordu.

Bluetooth 1.1

• IEEE Standardı 802.15.1–2002 olarak onaylandı
• v1.0B spesifikasyonlarında bulunan birçok hata düzeltildi.
• Şifrelenmemiş kanalların olasılığı eklendi.
• Alınan Sinyal Gücü Göstergesi ( RSSI ).

Bluetooth 1.2

Başlıca geliştirmeler şunları içerir:

• Daha Hızlı Bağlantı ve Keşif
• Atlama sırasında kalabalık frekansların kullanılmasından kaçınarak radyo frekansı girişimine karşı direnci artıran uyarlanabilir frekans atlamalı yayılma spektrumu (AFH) .
• 721 kbit/s'ye kadar, uygulamada v1.1'dekinden daha yüksek iletim hızları.
• Bozuk paketlerin yeniden iletilmesine izin vererek ses bağlantılarının ses kalitesini iyileştiren ve daha iyi eşzamanlı veri aktarımı sağlamak için isteğe bağlı olarak ses gecikmesini artırabilen Genişletilmiş Eşzamanlı Bağlantılar (eSCO).
• Üç kablolu UART ile Ana Bilgisayar Denetleyici Arayüzü (HCI) çalışması .
• IEEE Standardı 802.15.1–2005 olarak onaylandı
• L2CAP için Akış Kontrolü ve Yeniden İletim Modları tanıtıldı.

Bluetooth 2.0 + EDR

Bluetooth Core Spesifikasyonunun bu sürümü 2005'ten önce yayınlandı. Temel fark, daha hızlı veri aktarımı için Gelişmiş Veri Hızının (EDR) sunulmasıdır . EDR'nin bit hızı 3  Mbit/s'dir, ancak maksimum veri aktarım hızı (paketler arası süreye ve onaylara izin verir) 2,1  Mbit/s'dir. EDR , π/4- DQPSK ve 8- DPSK olmak üzere iki değişkenli GFSK ve faz kaydırmalı anahtarlama modülasyonunun (PSK) bir kombinasyonunu kullanır . EDR, azaltılmış görev döngüsü sayesinde daha düşük güç tüketimi sağlayabilir .

Spesifikasyon Bluetooth v2.0 + EDR olarak yayınlanır , bu da EDR'nin isteğe bağlı bir özellik olduğu anlamına gelir. EDR'nin yanı sıra, v2.0 spesifikasyonu başka küçük iyileştirmeler içerir ve ürünler, daha yüksek veri hızını desteklemeden "Bluetooth v2.0" ile uyumlu olduğunu iddia edebilir. En az bir ticari cihaz, veri sayfasında "EDR'siz Bluetooth v2.0" ifadesini belirtir.

Bluetooth 2.1 + EDR

Bluetooth Core Spesifikasyonu Sürüm 2.1 + EDR, Bluetooth SIG tarafından 26 Temmuz 2007'de kabul edildi.

v2.1'in ana özelliği güvenli basit eşleştirmedir (SSP): Bu, güvenlik kullanımını ve gücünü artırırken Bluetooth cihazlarının eşleştirme deneyimini geliştirir.

Sürüm 2.1, bağlantıdan önce cihazların daha iyi filtrelenmesini sağlamak için sorgulama prosedürü sırasında daha fazla bilgi sağlayan genişletilmiş sorgulama yanıtı (EIR) dahil olmak üzere çeşitli diğer iyileştirmelere izin verir; ve düşük güç modunda güç tüketimini azaltan koklama alt derecelendirmesi.

Bluetooth 3.0 + HS

Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonunun 3.0 + HS Sürümü, Bluetooth SIG tarafından 21 Nisan 2009'da kabul edildi. Bluetooth v3.0 + HS, Bluetooth bağlantısının kendisi üzerinden olmasa da 24 Mbit/s'ye kadar teorik veri aktarım hızları sağlar. Bunun yerine, anlaşma ve kurulum için Bluetooth bağlantısı kullanılır ve yüksek veri hızı trafiği, aynı yerde bulunan bir 802.11 bağlantısı üzerinden taşınır .

Ana yeni özellik, yüksek hızlı aktarım olarak 802.11'in eklendiği AMP'dir (Alternatif MAC/PHY) . Spesifikasyonun yüksek hızlı kısmı zorunlu değildir ve bu nedenle yalnızca "+HS" logosunu gösteren cihazlar aslında 802.11 yüksek hızlı veri aktarımı üzerinden Bluetooth'u destekler. "+HS" son eki olmayan bir Bluetooth v3.0 cihazı, yalnızca Core Spesifikasyonu Sürüm 3.0 veya önceki Core Spesifikasyon Eki 1'de sunulan özellikleri desteklemek için gereklidir.

L2CAP Gelişmiş modlar

Gelişmiş Yeniden İletim Modu (ERTM), güvenilir L2CAP kanalı uygularken Akış Modu (SM), yeniden iletim veya akış kontrolü olmadan güvenilmez bir kanal uygular. Temel Spesifikasyon Ek 1'de sunulmuştur.

Alternatif MAC/PHY

Bluetooth profil verilerini taşımak için alternatif MAC ve PHY'lerin kullanılmasını sağlar . Bluetooth radyo hala cihaz keşfi, ilk bağlantı ve profil yapılandırması için kullanılmaktadır. Ancak, büyük miktarda veri gönderilmesi gerektiğinde, yüksek hızlı alternatif MAC PHY 802.11 (tipik olarak Wi-Fi ile ilişkilendirilir) verileri taşır. Bu, Bluetooth'un sistem boştayken kanıtlanmış düşük güçlü bağlantı modellerini ve büyük miktarda veri göndermesi gerektiğinde daha hızlı radyoyu kullandığı anlamına gelir. AMP bağlantıları, gelişmiş L2CAP modları gerektirir.

Tek Noktaya Yayın Bağlantısız Veri

Açık bir L2CAP kanalı oluşturmadan hizmet verilerinin gönderilmesine izin verir. Kullanıcı eylemi ile verilerin yeniden bağlanması/iletilmesi arasında düşük gecikme süresi gerektiren uygulamalar tarafından kullanılması amaçlanmıştır. Bu sadece küçük miktarlardaki veriler için uygundur.

Gelişmiş Güç Kontrolü

Açık döngü güç kontrolünü kaldırmak ve ayrıca EDR için eklenen yeni modülasyon şemaları tarafından sunulan güç kontrolündeki belirsizlikleri netleştirmek için güç kontrolü özelliğini günceller. Gelişmiş güç kontrolü, beklenen davranışı belirterek belirsizlikleri ortadan kaldırır. Bu özellik ayrıca kapalı döngü güç kontrolü ekler, yani RSSI filtreleme, yanıt alındığında başlayabilir. Ek olarak, "doğrudan maksimum güce git" talebi getirildi. Bunun, bir kullanıcı telefonunu kulaklığın karşı tarafındaki cebe koyduğunda tipik olarak gözlemlenen kulaklık bağlantı kaybı sorunuyla ilgilenmesi bekleniyor.

Ultra geniş bant

Bluetooth v3.0'ın yüksek hızlı (AMP) özelliği başlangıçta UWB için tasarlanmıştı , ancak Bluetooth için tasarlanan UWB'nin tadından sorumlu olan WiMedia Alliance, Mart 2009'da dağıldığını ve nihayetinde UWB'nin çıkarıldığını duyurdu. Core v3.0 spesifikasyonundan.

16 Mart 2009'da WiMedia Alliance , WiMedia Ultra-wideband (UWB) spesifikasyonları için teknoloji transferi anlaşmalarına girdiğini duyurdu . WiMedia, gelecekteki yüksek hızlı ve güç açısından optimize edilmiş uygulamalar üzerindeki çalışmalar da dahil olmak üzere mevcut ve gelecekteki tüm özellikleri Bluetooth Özel İlgi Grubuna (SIG), Kablosuz USB Destekleyici Grubuna ve USB Uygulayıcıları Forumuna aktardı . Teknoloji transferi, pazarlama ve ilgili idari öğelerin başarıyla tamamlanmasının ardından WiMedia Alliance faaliyetlerini durdurdu.

Ekim 2009'da, Bluetooth Özel İlgi Grubu , alternatif MAC/PHY, Bluetooth v3.0 + HS çözümünün bir parçası olarak UWB'nin geliştirilmesini askıya aldı. Küçük ama önemli sayıda eski WiMedia üyesi, IP transferi için gerekli anlaşmaları imzalamamıştı ve imzalamayacaktı . 2009 itibariyle, Bluetooth SIG, uzun vadeli yol haritası için diğer seçenekleri değerlendirme sürecindeydi.

Bluetooth 4.0

Bluetooth SIG, Bluetooth Core Spesifikasyonu sürüm 4.0'ı (Bluetooth Smart olarak adlandırılır) tamamladı ve 30 Haziran 2010 itibarıyla kabul edildi. Klasik Bluetooth , Bluetooth yüksek hız ve Bluetooth Düşük Enerji (BLE) protokollerini içerir. Bluetooth yüksek hızı, Wi-Fi'ye dayanır ve Klasik Bluetooth, eski Bluetooth protokollerinden oluşur.

Daha önce Wibree olarak bilinen Bluetooth Low Energy , basit bağlantıların hızlı bir şekilde oluşturulması için tamamen yeni bir protokol yığınına sahip Bluetooth v4.0'ın bir alt kümesidir. Bluetooth v1.0 ila v3.0'da tanıtılan Bluetooth standart protokollerine bir alternatif olarak, bir madeni para hücresi tarafından desteklenen çok düşük güçlü uygulamalara yöneliktir . Yonga tasarımları iki tür uygulamaya izin verir, çift modlu, tek modlu ve geliştirilmiş geçmiş sürümler. Geçici isimler Wibree ve Bluetooth ULP (Ultra Low Power) terk edildi ve bir süre BLE adı kullanıldı. 2011'in sonlarında, ana bilgisayarlar için "Bluetooth Smart Ready" ve sensörler için "Bluetooth Smart" yeni logoları BLE'nin genel kamu yüzü olarak tanıtıldı.

Klasik Bluetooth ile karşılaştırıldığında , Bluetooth Low Energy, benzer bir iletişim mesafesini korurken, önemli ölçüde azaltılmış güç tüketimi ve maliyet sağlamayı amaçlamaktadır . Bluetooth cihazlarının pil ömrünü uzatma açısından BLE , önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.

• Tek modlu bir uygulamada, yalnızca düşük enerji protokol yığını uygulanır. Dialog Semiconductor , STMicroelectronics, AMICCOM, CSR , Nordic Semiconductor ve Texas Instruments , tek modlu Bluetooth Düşük Enerji çözümlerini piyasaya sürdü.
• Çift modlu bir uygulamada, Bluetooth Smart işlevi mevcut bir Klasik Bluetooth denetleyicisine entegre edilmiştir. Mart 2011 itibariyle, aşağıdaki yarı iletken şirketleri standardı karşılayan çiplerin mevcut olduğunu duyurdu: Qualcomm-Atheros , CSR , Broadcom ve Texas Instruments . Uyumlu mimari, Classic Bluetooth'un tüm mevcut radyosunu ve işlevselliğini paylaşır ve bu da Classic Bluetooth'a kıyasla ihmal edilebilir bir maliyet artışına neden olur.

Son derece entegre ve kompakt cihazlara olanak tanıyan maliyeti azaltılmış tek modlu yongalar, ultra düşük güçte boşta mod çalışması, basit cihaz keşfi ve gelişmiş güç tasarrufu ve güvenli ile güvenilir noktadan çok noktaya veri aktarımı sağlayan hafif bir Bağlantı Katmanı içerir mümkün olan en düşük maliyetle şifreli bağlantılar.

Sürüm 4.0'daki genel iyileştirmeler, BLE modlarının yanı sıra AES Şifrelemeli Genel Öznitelik Profili (GATT) ve Güvenlik Yöneticisi (SM) hizmetlerini kolaylaştırmak için gerekli değişiklikleri içerir .

Temel Spesifikasyon Ek 2 Aralık 2011'de açıklandı; ses Ana Bilgisayar Denetleyici Arayüzü ve Yüksek Hızlı (802.11) Protokol Uyarlama Katmanında iyileştirmeler içerir.

Temel Spesifikasyon Ek 3 revizyon 2'nin kabul tarihi 24 Temmuz 2012'dir.

Temel Spesifikasyon Ek 4'ün kabul tarihi 12 Şubat 2013'tür.

Bluetooth 4.1

Bluetooth SIG, 4 Aralık 2013'te Bluetooth v4.1 spesifikasyonunun resmi olarak kabul edildiğini duyurdu. Bu spesifikasyon, bir donanım güncellemesi değil, Bluetooth Spesifikasyonu v4.0'a yönelik artımlı bir yazılım güncellemesidir. Güncelleme, Bluetooth Temel Spesifikasyon Eki'ni (CSA 1, 2, 3 ve 4) içerir ve tüketici kullanılabilirliğini artıran yeni özellikler ekler. Bunlar arasında LTE için artırılmış birlikte yaşama desteği, toplu veri değişim oranları ve cihazların aynı anda birden fazla rolü desteklemesine izin vererek geliştirici yeniliğine yardımcı olma yer alıyor.

Bu spesifikasyonun yeni özellikleri şunları içerir:

• Mobil Kablosuz Hizmet Birlikte Yaşam Sinyali
• Tren Dürtme ve Genelleştirilmiş Taramalı Tarama
• Düşük Görev Döngüsü Yönlendirmeli Reklamcılık
• Kredi Tabanlı Akış Kontrolü ile L2CAP Bağlantı Odaklı ve Özel Kanallar
• Çift Mod ve Topoloji
• LE Bağlantı Katmanı Topolojisi
• 802.11n PAL'ı
• Geniş Bant Konuşma için Ses Mimarisi Güncellemeleri
• Hızlı Veri Reklam Aralığı
• Sınırlı Keşif Süresi

Bazı özelliklerin v4.1'in yayınlanmasından önce bir Temel Spesifikasyon Eki'nde (CSA) zaten mevcut olduğuna dikkat edin.

Bluetooth 4.2

2 Aralık 2014'te yayınlandı ve Nesnelerin İnterneti için özellikler sunuyor .

Başlıca iyileştirme alanları şunlardır:

• Veri Paketi Uzunluğu Uzatma ile Düşük Enerji Güvenli Bağlantı
• Genişletilmiş Tarayıcı Filtre Politikaları ile Bağlantı Katmanı Gizliliği
• İnternet Protokolü Destek Profili (IPSP) sürüm 6, bağlı evi desteklemek için Bluetooth Smart şeyler için hazır

Daha eski Bluetooth donanımı, Veri Paketi Uzunluğu Uzatma gibi 4.2 özellikleri ve bellenim güncellemeleri yoluyla geliştirilmiş gizlilik alabilir.

Bluetooth 5

Bluetooth SIG, Bluetooth 5'i 6 Aralık 2016'da piyasaya sürdü. Yeni özellikleri temel olarak yeni Nesnelerin İnterneti teknolojisine odaklanıyor . Sony, Şubat 2017'de Mobil Dünya Kongresi 2017 sırasında Xperia XZ Premium ile Bluetooth 5.0 desteğini duyuran ilk kişi oldu . Samsung Galaxy S8 , Nisan 2017'de Bluetooth 5 desteğiyle piyasaya çıktı. Eylül 2017'de iPhone 8 , 8 Plus ve iPhone X Bluetooth 5 desteği ile de piyasaya sürüldü. Apple ayrıca 9 Şubat 2018'de yayınlanan yeni HomePod teklifine Bluetooth 5'i de entegre etti. Pazarlama puan sayısını düşürüyor; böylece sadece "Bluetooth 5" (Bluetooth 4.0'dan farklı olarak); Değişiklik, "Pazarlamamızı basitleştirmek, kullanıcı yararlarını daha etkin bir şekilde iletmek ve önemli teknoloji güncellemelerini pazara göndermeyi kolaylaştırmak" adına yapılmıştır.

Bluetooth 5, BLE için ,  menzil pahasına hızı ikiye katlayabilen (2 Mbit/sn patlama) veya veri hızı pahasına menzilin dört katına kadar sağlayabilen seçenekler sunar. İletimlerdeki artış , birçok düğümün bir evin tamamına bağlandığı Nesnelerin İnterneti cihazları için önemli olabilir . Bluetooth 5, düşük enerjili Bluetooth bağlantılarının konumla ilgili navigasyonu gibi bağlantısız hizmetlerin kapasitesini artırır.

Başlıca iyileştirme alanları şunlardır:

• Yuva Kullanılabilirlik Maskesi (SAM)
• LE için 2 Mbit/s PHY
• LE Uzun Menzilli
• Yüksek Görev Döngüsü Bağlanamayan Reklamcılık
• LE Reklam Uzantıları
• LE Kanal Seçim Algoritması #2

CSA5'te Eklenen Özellikler – v5.0'da entegre:

• Daha Yüksek Çıkış Gücü

Spesifikasyonun bu sürümünde aşağıdaki özellikler kaldırılmıştır:

• Park Eyaleti

Bluetooth 5.1

Bluetooth SIG, 21 Ocak 2019'da Bluetooth 5.1'i sundu.

Başlıca iyileştirme alanları şunlardır:

• Cihazların yerinin tespiti ve takibi için kullanılan Varış Açısı (AoA) ve Ayrılma Açısı (AoD)
• Reklam Kanalı İndeksi
• GATT Önbelleğe Alma
• Küçük İyileştirmeler grubu 1:
  • LE Secure Connections'da hata ayıklama anahtarları için HCI desteği
  • Uyku saati doğruluğu güncelleme mekanizması
  • Tarama yanıtı verilerinde ADI alanı
  • QoS ve Akış Spesifikasyonu Arasındaki Etkileşim
  • İkincil reklamcılık için Ana Bilgisayar kanal sınıflandırmasını engelle
  • SID'nin tarama yanıtı raporlarında görünmesine izin verin
  • Kurallar ihlal edildiğinde davranışı belirtin
• Periyodik Reklam Senkronizasyonu Transferi

Temel Spesifikasyon Eki'ne (CSA) Eklenen Özellikler 6 – v5.1'e entegre edilmiştir:

• Modeller
• Ağ tabanlı model hiyerarşisi

Spesifikasyonun bu sürümünde aşağıdaki özellikler kaldırılmıştır:

• Birim tuşları

Bluetooth 5.2

31 Aralık 2019'da Bluetooth SIG, Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonu Sürüm 5.2'yi yayınladı. Yeni spesifikasyon yeni özellikler ekliyor:

• Gelişmiş Öznitelik Protokolü (EATT), Öznitelik Protokolünün (ATT) geliştirilmiş bir sürümü
• LE Güç Kontrolü
• LE Eşzamanlı Kanallar
• Yeni 5.2 özelliklerinin üzerine inşa edilmiş LE Audio. BT LE Audio, Bluetooth SIG tarafından Ocak 2020'de CES'te duyuruldu . Normal Bluetooth Audio ile karşılaştırıldığında, Bluetooth Low Energy Audio, daha düşük pil tüketimini mümkün kılar ve BT LE üzerinden ses iletmenin standart bir yolunu oluşturur. Bluetooth LE Audio, bire çok ve çoktan bire yayınlara da izin vererek, bir kaynaktan birden fazla alıcıya veya birden çok kaynak için bir alıcıya izin verir. Yeni bir LC3 codec bileşeni kullanır . BLE Audio ayrıca işitme cihazları için destek ekleyecektir.

Bluetooth 5.3

Bluetooth SIG, 13 Temmuz 2021'de Bluetooth Core Spesifikasyonu Sürüm 5.3'ü yayınladı. Bluetooth 5.3'ün özellik geliştirmeleri şunlardır:

• Bağlantı Altlığı
• Periyodik Reklam Aralığı
• Kanal Sınıflandırma Geliştirmesi
• Şifreleme Anahtarı Boyutu Kontrolü Geliştirmeleri

Spesifikasyonun bu sürümünde aşağıdaki özellikler kaldırılmıştır:

• Alternatif MAC ve PHY (AMP) Uzantısı

Teknik Bilgiler

Mimari

Yazılım

Bluetooth cihazlarının uyumluluğunu genişletmek isteyen, standarda uyan cihazlar, ana cihaz (örneğin dizüstü bilgisayar, telefon) ve Bluetooth cihazı (örneğin Bluetooth kablosuz kulaklık) arasında HCI (Ana Bilgisayar Denetleyici Arayüzü) adı verilen bir arabirim kullanır.

SDP (İletişim aralığındaki diğer Bluetooth cihazlarını bulmak için kullanılan protokol, ayrıca menzildeki cihazların işlevini algılamaktan da sorumlu olan protokol), RFCOMM (seri port bağlantılarını taklit etmek için kullanılan protokol) ve TCS (Telefon kontrol protokolü) gibi üst düzey protokoller L2CAP Protokolü (Mantıksal Bağlantı Kontrolü ve Uyarlama Protokolü) aracılığıyla temel bant denetleyicisi ile etkileşime girer. L2CAP protokolü, paketlerin bölümlenmesinden ve yeniden birleştirilmesinden sorumludur.

Donanım

Bluetooth cihazını oluşturan donanım mantıksal olarak iki kısımdan oluşur; fiziksel olarak ayrı olabilir veya olmayabilir. Sinyali modüle etmekten ve iletmekten sorumlu bir radyo cihazı; ve bir dijital kontrolör. Dijital denetleyici muhtemelen bir CPU'dur ve işlevlerinden biri Link Controller'ı çalıştırmaktır; ve ana cihazla arayüzler; ancak bazı işlevler donanıma devredilebilir. Bağlantı Denetleyicisi, temel bandın işlenmesinden ve ARQ ile fiziksel katman FEC protokollerinin yönetiminden sorumludur. Ek olarak, aktarım işlevlerini (hem eşzamansız hem de eşzamanlı), ses kodlamasını (örneğin SBC (codec ) ve veri şifrelemesini) yönetir . Cihazın CPU'su, çalışmasını basitleştirmek için ana cihazın Bluetooth'u ile ilgili talimatlara katılmaktan sorumludur. Bunu yapmak için CPU, LMP protokolü aracılığıyla diğer cihazlarla iletişim kurma işlevine sahip Link Manager adlı yazılımı çalıştırır.

Bluetooth cihazı, kısa menzilli kablosuz bir cihazdır. Bluetooth cihazları, RF CMOS entegre devre ( RF devresi ) yongaları üzerinde üretilmektedir .

Bluetooth protokol yığını

Bluetooth, çekirdek protokoller, kablo değiştirme protokolleri, telefon kontrol protokolleri ve benimsenen protokollerden oluşan bir katman protokol mimarisi olarak tanımlanır. Tüm Bluetooth yığınları için zorunlu protokoller LMP, L2CAP ve SDP'dir. Ayrıca Bluetooth ile neredeyse evrensel olarak iletişim kuran cihazlar şu protokolleri kullanabilir: HCI ve RFCOMM.

Bağlantı Yöneticisi

Link Manager (LM), cihazlar arasında bağlantı kurmayı yöneten sistemdir. Bağlantının kurulmasından, doğrulanmasından ve yapılandırılmasından sorumludur. Bağlantı Yöneticisi diğer yöneticileri bulur ve onlarla LMP bağlantısının yönetim protokolü aracılığıyla iletişim kurar. Bir servis sağlayıcı olarak işlevini yerine getirmek için LM, Link Controller'da (LC) bulunan servisleri kullanır. Bağlantı Yöneticisi Protokolü temel olarak bir cihazdan diğerine gönderilen birkaç PDU'dan (Protokol Veri Birimleri) oluşur. Desteklenen hizmetlerin listesi aşağıdadır:

• Verilerin iletilmesi ve alınması.
• isim isteği
• Bağlantı adreslerinin talebi.
• Bağlantının kurulması.
• Kimlik doğrulama.
• Bağlantı modunun görüşülmesi ve bağlantı kurulması.

Ana Bilgisayar Denetleyici Arayüzü

Ana Bilgisayar Denetleyici Arabirimi, denetleyici ve bağlantı yöneticisi için donanım durumuna ve denetim kayıtlarına erişime izin veren bir komut arabirimi sağlar. Bu arayüz, tüm Bluetooth cihazları için bir erişim katmanı sağlar. Makinenin HCI katmanı, Bluetooth cihazında bulunan HCI üretici yazılımı ile komut ve veri alışverişi yapar. Gerçekleştirilmesi gereken en önemli HCI görevlerinden biri, kapsama alanı içindeki diğer Bluetooth cihazlarının otomatik olarak keşfedilmesidir.

Mantıksal Bağlantı Kontrolü ve Uyarlama Protokolü

Mantıksal bağlantı denetimi ve Uyum Protokolü (L2CAP) farklı yüksek düzey protokollerini kullanarak iki cihaz arasında çoklu sayıda mantıksal bağlantı için kullanılır. Yayın paketlerinin segmentasyonunu ve yeniden birleştirilmesini sağlar.

İçinde temel modda, L2CAP varsayılan olarak 672 bayt ile 64 kB bir yararlı yük yapılandırılabilir kadar olan paketleri içerir MTU ve minimum zorunlu desteklenen, MTU ile 48 bayt.

İçinde yeniden iletim ve Akış Kontrol modları, L2CAP yeniden iletimleri ve soğuk rulo kontroller ile eşzamanlı veri veya her kanal için güvenilir veri ya da yapılandırılabilir.

Bluetooth Çekirdek Spesifikasyon Eki 1, temel spesifikasyona iki ek L2CAP modu ekler. Bu modlar, orijinal Yeniden İletim ve Akış Kontrolü modlarını etkin bir şekilde kullanımdan kaldırır:

Gelişmiş Yeniden İletim Modu (ERTM)

Bu mod, orijinal yeniden iletim modunun geliştirilmiş bir versiyonudur. Bu mod, güvenilir bir L2CAP kanalı sağlar.

Akış Modu (SM)

Bu, yeniden iletim veya akış kontrolü olmaksızın çok basit bir moddur. Bu mod, güvenilmez bir L2CAP kanalı sağlar.

Bu modların herhangi birinde güvenilirlik, isteğe bağlı olarak ve/veya ek olarak, yeniden iletim sayısını ve boşaltma zaman aşımını (telsizin paketleri temizlemesinden sonraki süre) yapılandırarak alt katman Bluetooth BDR/EDR hava arayüzü tarafından garanti edilir. Sıralı sıralama, alt katman tarafından garanti edilir.

Yalnızca ERTM veya SM'de yapılandırılan L2CAP kanalları, AMP mantıksal bağlantıları üzerinden çalıştırılabilir.

Hizmet Keşif Protokolü

Hizmet Bulma Protokolü (SDP) bir aygıt diğer cihazlar tarafından sunulan hizmetleri bulmasına izin verir, ve bunların ilişkili parametreleri. Örneğin, Bluetooth kulaklıklı bir cep telefonu kullandığınızda, telefon , kulaklığın hangi Bluetooth profillerini kullanabileceğini (Kulaklık Profili, Eller Serbest Profili (HFP), Gelişmiş Ses Dağıtım Profili (A2DP) vb.) belirlemek için SDP'yi kullanır . telefonun kulaklığa her birini kullanarak bağlanması için gerekli protokol çoklayıcı ayarları. Her hizmet, resmi hizmetlere (Bluetooth profilleri) kısa bir UUID (tam 128 yerine 16 bit) atanan Evrensel Benzersiz Tanımlayıcı (UUID) ile tanımlanır .

Radyo Frekansı İletişimi

Radyo Frekansı İletişimi (RFCOMM), sanal bir seri veri akışı oluşturmak için kullanılan bir kablo değiştirme protokolüdür. RFCOMM, ikili veri aktarımı sağlar ve Bluetooth temel bant katmanı üzerinden EIA-232 (eski adıyla RS-232) kontrol sinyallerini öykünür , yani bir seri bağlantı noktası öykünmesidir.

RFCOMM, kullanıcıya TCP'ye benzer şekilde basit, güvenilir bir veri akışı sağlar. AT komutları için bir taşıyıcı olarak ve ayrıca Bluetooth üzerinden OBEX için bir taşıma katmanı olarak telefonla ilgili birçok profil tarafından doğrudan kullanılır.

Birçok Bluetooth uygulaması, yaygın desteği ve çoğu işletim sisteminde herkese açık API'si nedeniyle RFCOMM'u kullanır. Ek olarak, iletişim kurmak için bir seri bağlantı noktası kullanan uygulamalar, RFCOMM'u kullanmak için hızlı bir şekilde taşınabilir.

Bluetooth Ağ Kapsülleme Protokolü

Bluetooth Ağ Kapsülleme Protokolü (BNEP) bir L2CAP kanalı vasıtasıyla bir Protokol yığını veri aktarımı için kullanılmaktadır. Ana amacı, Kişisel Alan Ağı Profilinde IP paketlerinin iletilmesidir. BNEP benzer bir işlevi yerine getirir SNAP Kablosuz LAN.

Ses/Video Kontrolü Aktarım Protokolü

Ses / Video Kontrol Aktarım Protokolü (AVCTP) bir L2CAP kanalı üzerinden aktarım AV / C komutlara uzaktan kontrol profili ile kullanılır. Stereo kulaklıktaki müzik kontrol düğmeleri, müzik çaları kontrol etmek için bu protokolü kullanır.

Ses/Video Dağıtım Aktarım Protokolü

Ses / Video Dağıtım Aktarım Protokolü (AVDTP) gelişmiş ses dağıtım (tarafından kullanılan A2DP aşırı stereo kulaklıklar için dere müzik) profil L2CAP Bluetooth iletiminde video dağıtım profili için amaçlanan kanala.

Telefon Kontrol Protokolü

Telefon Denetim Protokolü  - İkili (TCS BİN), Bluetooth aygıtlar arasında ses ve veri aramaları kurulması için çağrı denetim sinyalini tanımlayan bit odaklı bir protokoldür. Ek olarak, "TCS BIN, Bluetooth TCS cihaz gruplarını işlemek için mobilite yönetimi prosedürlerini tanımlar."

TCS-BIN, yalnızca uygulayıcıları çekemeyen kablosuz telefon profili tarafından kullanılır. Bu nedenle, yalnızca tarihsel bir ilgidir.

Kabul edilen protokoller

Kabul edilen protokoller diğer standart oluşturan kuruluşlar tarafından tanımlanır ve Bluetooth'un protokol yığınına dahil edilerek Bluetooth'un protokolleri yalnızca gerektiğinde kodlamasına izin verir. Kabul edilen protokoller şunları içerir:

Noktadan Noktaya Protokol (PPP)

IP datagramlarını bir noktadan noktaya bağlantı üzerinden taşımak için internet standart protokolü .

TCP/IP /UDP

TCP/IP protokol paketi için Temel Protokoller

Nesne Değişim Protokolü (OBEX)

Nesne ve işlem gösterimi için bir model sağlayan, nesnelerin değişimi için oturum katmanı protokolü

Kablosuz Uygulama Ortamı/Kablosuz Uygulama Protokolü (WAE/WAP)

WAE, kablosuz cihazlar için bir uygulama çerçevesi belirler ve WAP, mobil kullanıcılara telefon ve bilgi hizmetlerine erişim sağlamak için açık bir standarttır.

Temel bant hata düzeltmesi

Paket tipine bağlı olarak, tek tek paketler, 1/3 oranlı ileri hata düzeltme (FEC) veya 2/3 oranlı hata düzeltme ile korunabilir . Ek olarak, CRC'li paketler, otomatik tekrar talebi (ARQ) tarafından onaylanana kadar yeniden iletilecektir .

Bağlantıları kurma

Keşfedilebilir moddaki herhangi bir Bluetooth cihazı , talep üzerine aşağıdaki bilgileri iletir:

• Cihaz adı
• Cihaz sınıfı
• Hizmetlerin listesi
• Teknik bilgiler (örneğin: cihaz özellikleri, üretici, kullanılan Bluetooth özelliği, saat ofseti)

Herhangi bir cihaz, bağlanacak diğer cihazları bulmak için bir sorgulama yapabilir ve herhangi bir cihaz, bu sorgulara cevap verecek şekilde yapılandırılabilir. Ancak bağlanmaya çalışan cihaz, cihazın adresini biliyorsa, her zaman doğrudan bağlantı taleplerine yanıt verir ve istenirse yukarıdaki listede gösterilen bilgileri iletir. Bir cihazın hizmetlerinin kullanımı, sahibinin eşleştirmesini veya kabul etmesini gerektirebilir, ancak bağlantının kendisi herhangi bir cihaz tarafından başlatılabilir ve kapsama alanı dışına çıkana kadar tutulabilir. Bazı cihazlar aynı anda yalnızca bir cihaza bağlanabilir ve bunlara bağlanmak, diğer cihazlarla bağlantısı kesilene kadar diğer cihazlara bağlanmasını ve sorgularda görünmesini engeller.

Her cihazın benzersiz bir 48 bit adresi vardır . Ancak, bu adresler genellikle sorgularda gösterilmez. Bunun yerine, kullanıcı tarafından ayarlanabilen kolay Bluetooth adları kullanılır. Bu ad, başka bir kullanıcı cihazları taradığında ve eşleştirilmiş cihaz listelerinde görünür.

Çoğu cep telefonunda Bluetooth adı varsayılan olarak telefonun üreticisine ve modeline göre ayarlanmıştır. Çoğu cep telefonu ve dizüstü bilgisayar yalnızca Bluetooth adlarını gösterir ve uzak cihazlar hakkında ek bilgi almak için özel programlar gerekir. Örneğin, kapsama alanında T610 adlı birkaç cep telefonu olabileceğinden bu kafa karıştırıcı olabilir (bkz. Bluejacking ).

Eşleştirme ve bağlama

Motivasyon

Bluetooth üzerinden sunulan birçok hizmet, özel verileri açığa çıkarabilir veya Bluetooth cihazını bağlanan bir tarafın kontrol etmesine izin verebilir. Güvenlik nedenleri, belirli aygıtları tanımayı gerekli kılar ve böylece belirli bir Bluetooth aygıtına hangi aygıtların bağlanabileceği üzerinde denetim sağlar. Aynı zamanda Bluetooth cihazlarının kullanıcı müdahalesi olmadan (örneğin menzile girer girmez) bağlantı kurabilmesi de faydalıdır.

Bu çakışmayı çözmek için Bluetooth, bonding adı verilen bir işlem kullanır ve eşleştirme adı verilen bir işlem aracılığıyla bir bağ oluşturulur . Eşleştirme işlemi, bir bağ oluşturmak için bir kullanıcıdan gelen belirli bir istekle (örneğin, kullanıcı açıkça "Bluetooth cihazı ekleme" isteğinde bulunur) veya bir hizmete bağlanırken (ilk kez) otomatik olarak tetiklenir. ) bir cihazın kimliği güvenlik amacıyla gereklidir. Bu iki durum sırasıyla özel bağlama ve genel bağlama olarak adlandırılır.

Eşleştirme genellikle bir miktar kullanıcı etkileşimi içerir. Bu kullanıcı etkileşimi, cihazların kimliğini doğrular. Eşleştirme tamamlandığında, iki cihaz arasında bir bağ oluşur ve bu iki cihazın gelecekte cihaz kimliklerini doğrulamak için eşleştirme işlemini tekrarlamadan bağlanmasını sağlar. Kullanıcı istendiğinde bağlanma ilişkisini kaldırabilir.

uygulama

Eşleştirme sırasında, iki cihaz, bağlantı anahtarı olarak bilinen paylaşılan bir sır oluşturarak bir ilişki kurar . Her iki cihaz da aynı bağlantı anahtarını saklarsa, eşleştirilmiş veya bağlanmış oldukları söylenir . Yalnızca bağlı bir cihazla iletişim kurmak isteyen bir cihaz , diğer cihazın kimliğini kriptografik olarak doğrulayarak , daha önce eşleştirdiği cihazla aynı olmasını sağlayabilir . Bir bağlantı anahtarı oluşturulduktan sonra , cihazlar arasında kimliği doğrulanmış bir Eşzamansız Bağlantısız (ACL) bağlantı, değiş tokuş edilen verileri gizli dinlemeye karşı korumak için şifrelenebilir . Kullanıcılar, cihazlar arasındaki bağı ortadan kaldıran bağlantı anahtarlarını her iki cihazdan da silebilir; bu nedenle, bir cihazın artık eşleştirilmediği bir cihaz için depolanmış bir bağlantı anahtarına sahip olması mümkündür.

Bluetooth hizmetleri genellikle şifreleme veya kimlik doğrulama gerektirir ve bu nedenle uzak bir cihazın bağlanmasına izin vermeden önce eşleştirmeyi gerektirir. Nesne İletme Profili gibi bazı hizmetler, eşleştirmenin hizmet kullanım durumları ile ilişkili kullanıcı deneyimini etkilememesi için açıkça kimlik doğrulama veya şifreleme gerektirmemeyi seçer.

Eşleştirme mekanizmaları

Bluetooth v2.1'de Güvenli Basit Eşleştirmenin kullanıma sunulmasıyla eşleştirme mekanizmaları önemli ölçüde değişti. Aşağıdaki eşleştirme mekanizmalarını özetlemektedir:

• Eski eşleştirme : Bu, Bluetooth v2.0 ve öncesinde kullanılabilen tek yöntemdir. Her cihaz bir PIN kodu girmelidir ; eşleştirme yalnızca her iki cihaz da aynı PIN kodunu girerse başarılı olur. Herhangi bir 16 baytlık UTF-8 dizisi, PIN kodu olarak kullanılabilir; ancak, tüm cihazlar olası tüm PIN kodlarını giremeyebilir.
  • Sınırlı giriş cihazları : Bu cihaz sınıfının bariz örneği, genellikle birkaç girişi olan Bluetooth Eller Serbest kulaklıktır. Bu cihazların genellikle sabit bir PIN'i vardır , örneğin "0000" veya "1234", cihaza sabit kodlanmıştır.
  • Sayısal giriş aygıtları : Cep telefonları bu aygıtların klasik örnekleridir. Bir kullanıcının 16 haneye kadar sayısal bir değer girmesine izin verir.
  • Alfa sayısal giriş aygıtları : Bilgisayarlar ve akıllı telefonlar bu aygıtlara örnektir. Bir kullanıcının tam UTF-8 metnini PIN kodu olarak girmesine izin verir. Daha az yetenekli bir cihazla eşleştiriliyorsa, kullanıcı diğer cihazdaki giriş sınırlamalarının farkında olmalıdır; bir kullanıcının kullanabileceği mevcut girişi nasıl sınırlaması gerektiğini belirleyen yetenekli bir cihaz için kullanılabilir bir mekanizma yoktur.
• Güvenli Basit Eşleştirme (SSP): Bu, Bluetooth v2.1 için gereklidir, ancak bir Bluetooth v2.1 cihazı, v2.0 veya daha eski bir cihazla birlikte çalışmak için yalnızca eski eşleştirmeyi kullanabilir. Güvenli Basit Eşleştirme, bir tür ortak anahtar şifrelemesi kullanır ve bazı türler , ortadaki adama veya MITM saldırılarına karşı korunmaya yardımcı olabilir . SSP, aşağıdaki kimlik doğrulama mekanizmalarına sahiptir:
  • Sadece çalışır : Adından da anlaşılacağı gibi, bu yöntem kullanıcı etkileşimi olmadan sadece çalışır. Ancak bir cihaz, kullanıcıdan eşleştirme işlemini onaylamasını isteyebilir. Bu yöntem genellikle minimum IO özelliklerine sahip kulaklıklar tarafından kullanılır ve bu sınırlı cihaz grubunun eski eşleştirme için kullandığı sabit PIN mekanizmasından daha güvenlidir. Bu yöntem, ortadaki adam (MITM) koruması sağlamaz.
  • Sayısal karşılaştırma : Her iki cihazın da ekranı varsa ve en az biri ikili evet/hayır kullanıcı girişini kabul edebiliyorsa, Sayısal Karşılaştırma kullanabilirler. Bu yöntem, her aygıtta 6 basamaklı bir sayısal kod görüntüler. Kullanıcı, aynı olduklarından emin olmak için sayıları karşılaştırmalıdır. Karşılaştırma başarılı olursa, kullanıcı(lar) bir girişi kabul edebilen cihaz(lar)da eşleştirmeyi onaylamalıdır. Bu yöntem, kullanıcının her iki cihazda da onayladığını ve karşılaştırmayı gerçekten doğru şekilde yaptığını varsayarak MITM koruması sağlar.
  • Parola Girişi : Bu yöntem, ekranlı bir cihaz ile sayısal tuş takımı girişi olan bir cihaz (klavye gibi) veya sayısal tuş takımı girişi olan iki cihaz arasında kullanılabilir. İlk durumda, ekran kullanıcıya 6 haneli bir sayısal kod sunar ve kullanıcı daha sonra kodu tuş takımına girer. İkinci durumda, her cihazın kullanıcısı aynı 6 haneli sayıyı girer. Bu durumların her ikisi de MITM koruması sağlar.
  • Bant Dışı (OOB): Bu yöntem , eşleştirme işleminde kullanılan bazı bilgileri değiş tokuş etmek için yakın alan iletişimi (NFC) gibi harici bir iletişim aracı kullanır . Eşleştirme Bluetooth radyosu kullanılarak tamamlanır, ancak OOB mekanizmasından bilgi alınması gerekir. Bu, yalnızca OOB mekanizmasında bulunan MITM koruma düzeyini sağlar.

SSP, aşağıdaki nedenlerle basit kabul edilir:

• Çoğu durumda, bir kullanıcının bir geçiş anahtarı oluşturmasını gerektirmez.
• MITM koruması gerektirmeyen kullanım durumları için kullanıcı etkileşimi ortadan kaldırılabilir.
• İçin Sayısal karşılaştırma , MITM koruma kullanıcı tarafından basit bir eşitlik karşılaştırılması ile elde edilebilir.
• OOB'yi NFC ile kullanmak, uzun bir keşif süreci gerektirmek yerine cihazlar basitçe yaklaştığında eşleştirmeyi sağlar.

Güvenlik endişeleri

Bluetooth v2.1'den önce şifreleme gerekli değildir ve herhangi bir zamanda kapatılabilir. Ayrıca, şifreleme anahtarı yalnızca yaklaşık 23,5 saat için iyidir; bu süreden daha uzun tek bir şifreleme anahtarı kullanmak, basit XOR saldırılarının şifreleme anahtarını almasına izin verir .

• Birkaç normal işlem için şifrelemenin kapatılması gerekir, bu nedenle şifrelemenin geçerli bir nedenden mi yoksa bir güvenlik saldırısından mı devre dışı bırakıldığını tespit etmek sorunludur.

Bluetooth v2.1 bunu aşağıdaki şekillerde ele alır:

• SDP (Service Discovery Protocol) olmayan tüm bağlantılar için şifreleme gereklidir
• Şifrelemenin devre dışı bırakılmasını gerektiren tüm normal işlemler için yeni bir Şifreleme Duraklat ve Devam Et özelliği kullanılır. Bu, normal operasyonun güvenlik saldırılarından kolayca tanımlanmasını sağlar.
• Şifreleme anahtarının süresi dolmadan önce yenilenmesi gerekir.

Bağlantı anahtarları, Bluetooth yongasının kendisinde değil, aygıtın dosya sisteminde saklanabilir. Birçok Bluetooth yonga üreticisi, bağlantı anahtarlarının aygıtta depolanmasına izin verir; ancak aygıt çıkarılabilirse bu, bağlantı anahtarının aygıtla birlikte hareket ettiği anlamına gelir.

Güvenlik

genel bakış

Bluetooth , SAFER+ blok şifresine dayalı özel algoritmalarla gizlilik , kimlik doğrulama ve anahtar türetme uygular . Bluetooth anahtarı oluşturma, genellikle her iki cihaza da girilmesi gereken bir Bluetooth PIN'ine dayanır. Bu prosedür, cihazlardan birinin sabit bir PIN koduna sahip olması durumunda değiştirilebilir (örneğin, kulaklıklar veya kısıtlı kullanıcı arayüzüne sahip benzer cihazlar için). Eşleştirme sırasında, E22 algoritması kullanılarak bir başlatma anahtarı veya ana anahtar oluşturulur. E0 akış şifresi, paketleri şifreleyerek gizliliği verilmesi için kullanılır ve paylaşılan bir kriptografik sır, yani önceden oluşturulmuş bağlantı tuşu veya ana anahtar dayanmaktadır. Hava arayüzü aracılığıyla gönderilen verilerin daha sonra şifrelenmesi için kullanılan bu anahtarlar, bir veya iki cihaza girilen Bluetooth PIN'ine dayanır.

Bluetooth güvenlik açıklarından yararlananlara genel bir bakış, 2007 yılında Andreas Becker tarafından yayınlandı.

Eylül 2008'de, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), kuruluşlar için bir referans olarak Bluetooth Güvenliği Kılavuzu yayınladı. Bluetooth güvenlik özelliklerini ve Bluetooth teknolojilerinin etkili bir şekilde nasıl güvenli hale getirileceğini açıklar. Bluetooth'un faydaları olsa da, hizmet reddi saldırılarına, gizlice dinlemeye, ortadaki adam saldırılarına, mesaj değiştirmeye ve kaynakların kötüye kullanılmasına karşı hassastır. Kullanıcılar ve kuruluşlar, kabul edilebilir risk düzeylerini değerlendirmeli ve Bluetooth cihazlarının yaşam döngüsüne güvenliği dahil etmelidir. Riskleri azaltmaya yardımcı olmak için, NIST belgesinde, güvenli Bluetooth piconet'leri, kulaklıklar ve akıllı kart okuyucuları oluşturmak ve sürdürmek için yönergeler ve öneriler içeren güvenlik kontrol listeleri bulunur.

Tüketici cihazlarının ilk kez 2009'da ortaya çıkmasıyla 2007'de tamamlanan Bluetooth v2.1, eşleştirme de dahil olmak üzere Bluetooth'un güvenliğinde önemli değişiklikler yapar. Bu değişiklikler hakkında daha fazla bilgi için eşleştirme mekanizmaları bölümüne bakın .

Bluejacking

Bluejacking, Bluetooth kablosuz teknolojisi aracılığıyla bir kullanıcıdan şüphelenmeyen bir kullanıcıya resim veya mesaj gönderilmesidir. Yaygın uygulamalar arasında kısa mesajlar bulunur, örneğin, "Az önce bluejacked!" Bluejacking, cihazdan herhangi bir verinin kaldırılmasını veya değiştirilmesini içermez. Bluejacking ayrıca bir mobil cihazın kontrolünü kablosuz olarak almayı ve bluejacker'a ait olan yüksek tarifeli bir hattı aramayı da içerebilir. Güvenlik gelişmeleri bu sorunu hafifletti.

Güvenlik endişelerinin geçmişi

2001–2004

2001 yılında, Bell Laboratories'den Jakobsson ve Wetzel , Bluetooth eşleştirme protokolündeki kusurları keşfettiler ve ayrıca şifreleme şemasındaki güvenlik açıklarına işaret ettiler. 2003 yılında, AL Digital Ltd.'den Ben ve Adam Laurie, Bluetooth güvenliğinin bazı zayıf uygulamalarındaki ciddi kusurların kişisel verilerin ifşa edilmesine yol açabileceğini keşfetti. Daha sonraki bir deneyde, trifinite.group'tan Martin Herfurt, CeBIT fuar alanlarında bir saha denemesi yaparak sorunun dünya için önemini gösterdi. Bu deney için BlueBug adlı yeni bir saldırı kullanıldı. 2004'te, Bluetooth'u cep telefonları arasında yaymak için kullandığı iddia edilen ilk virüs Symbian OS'de ortaya çıktı . Virüs ilk olarak Kaspersky Lab tarafından tanımlanmıştır ve yayılmadan önce kullanıcıların bilinmeyen yazılımın kurulumunu onaylamasını gerektirir. Virüs, "29A" olarak bilinen bir grup virüs yazarı tarafından bir kavram kanıtı olarak yazıldı ve anti-virüs gruplarına gönderildi. Bu nedenle, virüs bu sistemin dışına hiçbir zaman yayılmadığından Bluetooth teknolojisi veya Symbian OS için potansiyel (ama gerçek değil) bir güvenlik tehdidi olarak görülmelidir . Ağustos 2004'te, dünya rekoru kıran bir deney (ayrıca Bluetooth keskin nişancılığına bakınız ), 2. Sınıf Bluetooth telsizlerinin menzilinin, yönlü antenler ve sinyal yükselticilerle 1.78 km'ye (1.11 mi) genişletilebileceğini gösterdi. Bu, potansiyel bir güvenlik tehdidi oluşturur, çünkü saldırganların savunmasız Bluetooth cihazlarına beklentilerin ötesinde bir mesafeden erişmelerini sağlar. Saldırganın ayrıca bir bağlantı kurabilmesi için kurbandan bilgi alabilmesi gerekir. Saldırgan Bluetooth adresini ve hangi kanalların iletileceğini bilmedikçe bir Bluetooth cihazına saldırı yapılamaz, ancak bunlar cihaz kullanımdaysa birkaç dakika içinde çıkarılabilir.

2005

Ocak 2005'te, Lasco olarak bilinen bir mobil kötü amaçlı yazılım solucanı ortaya çıktı. Solucan, kendisini çoğaltmak ve diğer cihazlara yayılmak için Bluetooth özellikli cihazları kullanan Symbian OS ( 60 Serisi platformu ) kullanan cep telefonlarını hedef almaya başladı . Solucan kendi kendine kurulur ve mobil kullanıcı dosyanın (Velasco.sis) başka bir cihazdan aktarılmasını onayladıktan sonra başlar. Kurulduktan sonra solucan, bulaştırmak için diğer Bluetooth özellikli cihazları aramaya başlar. Ek olarak, solucan  , cihazdaki diğer .SIS dosyalarına bulaşarak , çıkarılabilir medya ( Secure Digital , CompactFlash , vb.) kullanılarak başka bir cihaza replikasyona izin verir . Solucan, mobil cihazı kararsız hale getirebilir.

Nisan 2005'te, Cambridge Üniversitesi güvenlik araştırmacıları, ticari Bluetooth cihazları arasındaki PIN tabanlı eşleştirmeye karşı fiili pasif saldırıların uygulanmasının sonuçlarını yayınladılar . Saldırıların pratik olarak hızlı olduğunu ve Bluetooth simetrik anahtar oluşturma yönteminin savunmasız olduğunu doğruladılar. Bu güvenlik açığını gidermek için, cep telefonları gibi belirli cihaz sınıfları için daha güçlü, asimetrik anahtar oluşturmanın mümkün olduğunu gösteren bir uygulama tasarladılar.

Haziran 2005'te Yaniv Shaked ve Avishai Wool, bir Bluetooth bağlantısı için PIN elde etmek için hem pasif hem de aktif yöntemleri açıklayan bir makale yayınladı. Pasif saldırı, uygun şekilde donatılmış bir saldırganın, ilk eşleştirme sırasında saldırganın mevcut olması durumunda iletişimleri dinlemesine ve sahtekarlık yapmasına izin verir. Aktif yöntem, master ve slave'in eşleştirme işlemini tekrar etmesini sağlamak için protokolde belirli bir noktaya eklenmesi gereken özel olarak oluşturulmuş bir mesajı kullanır. Bundan sonra, PIN'i kırmak için ilk yöntem kullanılabilir. Bu saldırının en büyük zayıflığı, saldırı altındaki cihazların kullanıcısının, saldırı sırasında cihaz istediği zaman PIN'i yeniden girmesini gerektirmesidir. Ayrıca, ticari olarak mevcut Bluetooth cihazlarının çoğu gerekli zamanlamayı sağlayamadığından, bu etkin saldırı muhtemelen özel donanım gerektirir.

Ağustos 2005'te İngiltere, Cambridgeshire'daki polis , arabalarda bırakılan diğer cihazları izlemek için Bluetooth özellikli telefonları kullanan hırsızlar hakkında uyarılar yayınladı. Polis, kullanıcılara dizüstü bilgisayarlar ve diğer cihazlar bu şekilde bırakılırsa tüm mobil ağ bağlantılarının devre dışı bırakılmasını tavsiye ediyor.

2006

Nisan 2006'da, Secure Network ve F- Secure'dan araştırmacılar, çok sayıda cihazın görünür durumda kaldığı konusunda uyaran bir rapor yayınladı ve çeşitli Bluetooth hizmetlerinin yayılması ve nihai bir Bluetooth solucanının yayılma kolaylığı hakkında istatistikler yayınladı.

Ekim 2006'da, Lüksemburg Hack.lu Güvenlik Konferansı'nda Kevin Finistere ve Thierry Zoller, Mac OS X v10.3.9 ve v10.4'te Bluetooth aracılığıyla bir uzak kök kabuğunu gösterdiler ve yayınladılar. Ayrıca Wool ve Shaked'ın araştırmasına dayanan ilk Bluetooth PIN ve Linkkeys kırıcısını da sergilediler.

2017

Nisan 2017'de Armis'teki güvenlik araştırmacıları, Microsoft Windows , Linux , Apple iOS ve Google Android dahil olmak üzere çeşitli platformlardaki Bluetooth yazılımında birden fazla açık keşfetti . Bu güvenlik açıkları topluca " BlueBorne " olarak adlandırılır . Açıklardan yararlanmalar, bir saldırganın kimlik doğrulaması olmadan cihazlara veya sistemlere bağlanmasına izin verir ve onlara "cihaz üzerinde neredeyse tam kontrol" verebilir. Armis, 12 Eylül 2017'de güvenlik açıklarının koordineli olarak duyurulmasından önce Google, Microsoft, Apple, Samsung ve Linux geliştiricileri ile iletişime geçerek yazılımlarını düzeltmelerine izin verdi.

2018

Temmuz 2018'de Technion – İsrail Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, en son Bluetooth eşleştirme prosedürlerinde bir güvenlik açığı tespit ettiler: Güvenli Basit Eşleştirme ve LE Güvenli Bağlantılar.

Ayrıca, Ekim 2018'de, Queen's Üniversitesi'nde ağ güvenliği araştırmacısı olan Karim Lounis, çeşitli Bluetooth cihazlarında CDV (Bağlantı Dökümü Güvenlik Açığı) adı verilen ve bir saldırganın mevcut bir Bluetooth bağlantısını kesmesine ve kimlik doğrulamanın doğrulamasına neden olmasına izin veren bir güvenlik açığı tespit etti. ilgili cihazların bağlantısının kesilmesi. Araştırmacı, farklı kategorilerdeki ve farklı üreticilerin çeşitli cihazlarına yapılan saldırıyı gösterdi.

2019

Ağustos 2019'da, Singapur Teknoloji ve Tasarım Üniversitesi , Helmholtz Bilgi Güvenliği Merkezi ve Oxford Üniversitesi'ndeki güvenlik araştırmacıları , anahtar müzakeresinde "anlaşmalı şifreleme anahtarlarını kaba kuvvetle zorlayacak, gizlice dinlenen şifreli metnin şifresini çözecek ve geçerli anahtarları enjekte edecek bir güvenlik açığı keşfetti. şifreli mesajlar (gerçek zamanlı olarak)".

Sağlık kaygıları

Bluetooth, kablosuz ve cep telefonları tarafından kullanılana benzer bant genişliğine sahip iyonlaştırıcı olmayan radyasyon olan 2.402 GHz ila 2.480 GHz aralığında radyo frekansı spektrumunu kullanır . Kablosuz iletim, IARC tarafından olası kanserojen listesine dahil edilmiş olmasına rağmen, belirli bir zarar gösterilmemiştir . Bluetooth radyodan maksimum güç çıkışı, sınıf 1 için 100 mW , sınıf 2 için 2,5 mW ve sınıf 3 cihazlar için 1 mW'dir. Sınıf 1'in maksimum güç çıkışı bile, en düşük güçlü cep telefonlarından daha düşük bir seviyededir. UMTS ve W-CDMA çıkış 250 mW, GSM1800/1900 çıkış 1000 mW ve GSM850/900 2000 mW çıkış verir .          

Ödül programları

Bluetooth Özel İlgi Grubu'nun (SIG) bir pazarlama girişimi olan Bluetooth İnovasyon Dünya Kupası, spor, fitness ve sağlık ürünlerinde Bluetooth teknolojisinden yararlanan uygulamalar için yeniliklerin geliştirilmesini teşvik eden uluslararası bir yarışmaydı. Rekabet, yeni pazarları teşvik etmeyi amaçlıyordu.

Bluetooth İnovasyon Dünya Kupası, 2013'te Bluetooth Atılım Ödülleri'ne dönüştü. Bluetooth SIG daha sonra 2016'da Bluetooth World'de Imagine Blue Ödülü'nü başlattı. Çığır Açan Ödüller Bluetooth programı, bugün mevcut olan en yenilikçi ürünleri ve uygulamaları, yakında çıkacak prototipleri ve yapım aşamasında olan öğrenci projelerini öne çıkarır.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar

• Resmi internet sitesi
• Özellikler de Bluetooth SIG