กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 36 นาที

บลูทูธ

บลูทูธ เป็นมาตรฐานเทคโนโลยี ไร้สาย ระยะสั้นที่ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่ในระยะทางสั้นๆ และสร้าง เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล (PAN)...

บลูทูธ

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน

บลูทูธ
พัฒนาโดยกลุ่มผู้สนใจพิเศษด้านบลูทูธ
แนะนำ20 พฤษภาคม 2541 ( 20 พฤษภาคม 1998 )
อุตสาหกรรมเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล
ความถี่2.4 GHz
ฮาร์ดแวร์ที่เข้ากันได้
โดยทั่วไปน้อยกว่า 10 เมตร (33 ฟุต) สูงสุด 100 เมตร (330 ฟุต) บลูทูธ 5.0: 40–400 เมตร (100–1,000 ฟุต) [ 1 ] [ 2 ]
เว็บไซต์บลูทูธ.com
หูฟังบลูทูธคือหูฟังและไมโครโฟนที่สื่อสารกับโทรศัพท์มือถือโดยใช้โปรโตคอลบลูทูธ

บลูทูธ เป็นมาตรฐานเทคโนโลยี ไร้สายระยะสั้นที่ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่ในระยะทางสั้นๆ และสร้างเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล (PAN) ในโหมดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด กำลังส่งถูกจำกัดไว้ที่ 2.5 มิลลิวัตต์ทำให้มีระยะการใช้งานสั้นมากเพียง 10 เมตร (33 ฟุต) โดยใช้คลื่นวิทยุUHF ในย่านความถี่ ISMตั้งแต่ 2.402 GHzถึง 2.48 GHz [ 3 ]ส่วนใหญ่ใช้เป็นทางเลือกแทนการเชื่อมต่อแบบมีสายเพื่อแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์พกพาที่อยู่ใกล้เคียง และเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือและเครื่องเล่นเพลงกับหูฟังไร้สายลำโพงไร้สายระบบHIFI เครื่องเสียงรถยนต์และการส่งสัญญาณไร้สายระหว่างทีวีและซาวด์บาร์   

บลูทูธได้รับการจัดการโดยBluetooth Special Interest Group (SIG) ซึ่งมีบริษัทสมาชิกมากกว่า 35,000 แห่งในด้านโทรคมนาคม การประมวลผล เครือข่าย และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค IEEE ได้กำหนดมาตรฐานบลูทูธเป็นIEEE 802.15.1แต่ไม่ได้ดูแลรักษามาตรฐานนี้อีกต่อไป Bluetooth SIG ดูแลการพัฒนาข้อกำหนด จัดการโปรแกรมการรับรอง และปกป้องเครื่องหมายการค้า[ 4 ]ผู้ผลิตต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน Bluetooth SIGเพื่อวางจำหน่ายผลิตภัณฑ์เป็นอุปกรณ์บลูทูธ[ 5 ]เครือข่ายสิทธิบัตร ครอบคลุมเทคโนโลยีนี้ ซึ่งได้รับอนุญาตให้กับอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองแต่ละชิ้น ณ ปี 2021 มีการจัดส่งชิปวงจรรวมบลูทูธ 4.7 พันล้าน ชิ้นต่อปี [ 6 ]บลูทูธได้รับการสาธิตครั้งแรกในอวกาศในปี 2024 ซึ่งเป็นการทดสอบเบื้องต้นที่คาดว่าจะช่วยเพิ่มขีดความสามารถของ IoT [ 7 ]

นิรุกติศาสตร์

ชื่อ "บลูทูธ" ได้รับการเสนอในปี 1997 โดยจิม คาร์ดาช จากอินเทลหนึ่งในผู้ก่อตั้งบลูทูธ SIG ชื่อนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากการสนทนากับสเวน แมตทิสสัน ซึ่งเล่าประวัติศาสตร์สแกนดิเนเวียผ่านเรื่องราวจากนวนิยาย อิงประวัติศาสตร์เรื่อง The Long Shipsของฟรานส์ จี. เบงต์สัน ซึ่งเป็นนวนิยายเกี่ยวกับไวกิ้งและกษัตริย์ ฮาราลด์ บลูทูธแห่งเดนมาร์กในศตวรรษที่ 10 เมื่อค้นพบภาพศิลาจารึกของฮาราลด์ บลูทูธ[ 8 ]ในหนังสือA History of the Vikingsโดยกวิน โจนส์คาร์ดาชจึงเสนอบลูทูธเป็นชื่อรหัสสำหรับโครงการไร้สายระยะสั้น[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

ตามข้อมูลจากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบลูทูธ

บลูทูธถูกออกแบบมาเพื่อใช้เป็นแค่ตัวเลือกชั่วคราวเท่านั้น จนกว่าฝ่ายการตลาดจะคิดค้นอะไรที่เจ๋งกว่านี้ได้

ต่อมา เมื่อถึงเวลาต้องเลือกชื่อที่ใช้ได้อย่างจริงจัง Bluetooth ก็ถูกแทนที่ด้วย RadioWire หรือ PAN (Personal Area Networking) โดย PAN เป็นตัวเต็ง แต่จากการค้นหาอย่างละเอียดพบว่ามีคำนี้ถูกใช้งานไปแล้วหลายหมื่นครั้งบนอินเทอร์เน็ต

ไม่สามารถทำการค้นหาเครื่องหมายการค้า RadioWire ให้เสร็จสมบูรณ์ได้ทันเวลาสำหรับการเปิดตัว ทำให้ Bluetooth เป็นตัวเลือกเดียว ชื่อนี้ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว และก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลง ชื่อนี้ก็แพร่กระจายไปทั่วอุตสาหกรรม กลายเป็นคำพ้องความหมายของเทคโนโลยีไร้สายระยะสั้น[ 12 ]

Bluetooth เป็น ชื่อภาษา อังกฤษที่มาจากคำภาษาสแกนดิเนเวียBlåtand / Blåtann (หรือในภาษานอร์สโบราณblátǫnn ) ซึ่งเป็นฉายาของกษัตริย์ฮารัลด์ บลูทูธ ผู้ทรงรวมเผ่าเดนมาร์กที่กระจัดกระจายเข้าเป็นอาณาจักรเดียว คาร์ดาชเลือกชื่อนี้เพื่อสื่อว่า Bluetooth ก็รวมโปรโตคอลการสื่อสารเข้าด้วยกันเช่นกัน[ 13 ]

โลโก้ที่ไม่มีตัวอักษร

โลโก้บลูทูธเป็นอักษรรูนที่รวมอักษร รู Younger Futhark  (ᚼ, Hagall ) และ (ᛒ, Bjarkan ) ซึ่งเป็นอักษรย่อของ Harald [ 14 ] [ 15 ]

ประวัติศาสตร์

โมดูลบลูทูธ Ericsson รุ่น PBA ​​313 01/2S R2A ผลิตในสัปดาห์ที่ 22 ของปี 2544

การพัฒนาเทคโนโลยีวิทยุ "ระยะสั้น" ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่าบลูทูธ เริ่มต้นขึ้นในปี 1989 โดย Nils Rydbeck ซีทีโอของEricsson Mobileในเมืองลุนด์ประเทศสวีเดน จุดประสงค์คือเพื่อพัฒนาหูฟังไร้สาย ตามสิ่งประดิษฐ์สองชิ้นของJohan UllmanคือSE 8902098-6ซึ่งออกเมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 1989 และSE 9202239ซึ่งออกเมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม 1992 Nils Rydbeck มอบหมายให้Tord Wingrenเป็นผู้กำหนดรายละเอียด และJaap Haartsen ชาวดัตช์ และ Sven Mattisson เป็นผู้พัฒนา[ 16 ]ทั้งสองคนทำงานให้กับ Ericsson ในเมืองลุนด์[ 17 ]การออกแบบและพัฒนาหลักเริ่มขึ้นในปี 1994 และภายในปี 1997 ทีมงานก็มีโซลูชันที่ใช้งานได้[ 18 ]ตั้งแต่ปี 1997 Örjan Johansson กลายเป็นหัวหน้าโครงการและผลักดันเทคโนโลยีและการกำหนดมาตรฐาน[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] 

ในปี 1997 อาดาลิโอ ซานเชซ ซึ่งดำรงตำแหน่งหัวหน้าฝ่ายวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ThinkPad ของ IBM ในขณะนั้น ได้ติดต่อกับนิลส์ ริดเบ็ค เพื่อขอความร่วมมือในการบูรณาการ โทรศัพท์มือถือเข้ากับโน้ตบุ๊ก ThinkPad วิศวกรสองคนจากEricssonและIBMได้ศึกษาแนวคิดนี้ และได้ข้อสรุปว่า การใช้พลังงานของเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือในขณะนั้นสูงเกินไป ทำให้ไม่สามารถบูรณาการเข้ากับโน้ตบุ๊กได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังคงรักษาอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่เพียงพอได้ ดังนั้น ทั้งสองบริษัทจึงตกลงที่จะบูรณาการเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระยะสั้นของ Ericsson เข้ากับทั้งโน้ตบุ๊ก ThinkPad และโทรศัพท์ Ericsson เพื่อบรรลุเป้าหมายดังกล่าว

เนื่องจากในขณะนั้นทั้งโน้ตบุ๊ก IBM ThinkPad และโทรศัพท์ Ericsson ต่างก็ไม่ได้เป็นผู้นำส่วนแบ่งการตลาดในตลาดของตนเอง Adalio Sanchez และ Nils Rydbeck จึงตกลงที่จะทำให้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระยะสั้นเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมแบบเปิด เพื่อให้ผู้เล่นแต่ละรายสามารถเข้าถึงตลาดได้อย่างเต็มที่ Ericsson ได้พัฒนาเทคโนโลยีวิทยุการเชื่อมต่อระยะสั้น และ IBM ได้พัฒนาสิทธิบัตรเกี่ยวกับเลเยอร์เชิงตรรกะ จากนั้น Adalio Sanchez จาก IBM ได้ชักชวน Stephen Nachtsheim จาก Intel ให้เข้าร่วม และต่อมา Intel ก็ได้ชักชวนToshibaและNokia เข้าร่วม ด้วย ในเดือนพฤษภาคม ปี 1998 กลุ่ม Bluetooth SIG ได้เปิดตัวอย่างเป็นทางการ โดยมี IBM และ Ericsson เป็นผู้ลงนามก่อตั้ง และมีสมาชิกทั้งหมดห้าบริษัท ได้แก่ Ericsson, Intel, Nokia, Toshiba และ IBM

อุปกรณ์บลูทูธเครื่องแรกถูกเปิดเผยในปี 1999 มันคือชุดหูฟังมือถือแบบแฮนด์ฟรีที่ได้รับรางวัล "รางวัลเทคโนโลยีที่ดีที่สุดของงาน" ในงาน COMDEXโทรศัพท์มือถือบลูทูธเครื่องแรกคือต้นแบบ Ericsson T36 ที่ยังไม่วางจำหน่าย แม้ว่าจะเป็นรุ่น Ericsson T39ที่ได้รับการปรับปรุงแล้วซึ่งวางจำหน่ายในเดือนมิถุนายน 2001 อย่างไรก็ตาม Ericsson ได้วางจำหน่าย R520m ในไตรมาสที่ 1 ของปี 2001 [ 23 ]ทำให้ R520m เป็นโทรศัพท์บลูทูธเครื่องแรกที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ในขณะเดียวกัน IBM ได้เปิดตัว IBM ThinkPad A30 ในเดือนตุลาคม 2001 ซึ่งเป็นโน้ตบุ๊กเครื่องแรกที่มีบลูทูธในตัว

การนำเทคโนโลยีบลูทูธมาใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคในช่วงแรกนั้น เริ่มต้นขึ้นที่บริษัท Vosi Technologies ในเมืองคอสตาเมซา รัฐแคลิฟอร์เนีย โดยมีสมาชิกผู้ก่อตั้งอย่าง Bejan Amini และ Tom Davidson เป็นผู้ดูแลในระยะแรก บริษัท Vosi Technologies ก่อตั้งโดยนักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์ Ivano Stegmenga โดยได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 608507 สำหรับการสื่อสารระหว่างโทรศัพท์มือถือและระบบเสียงของรถยนต์ ในขณะนั้น Sony/Ericsson มีส่วนแบ่งการตลาดโทรศัพท์มือถือเพียงเล็กน้อย ซึ่งในสหรัฐอเมริกาถูกครอบงำโดย Nokia และ Motorola เนื่องจากมีการเจรจาอย่างต่อเนื่องเพื่อทำข้อตกลงด้านลิขสิทธิ์กับ Motorola ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 บริษัท Vosi จึงไม่สามารถเปิดเผยต่อสาธารณะถึงความตั้งใจ การบูรณาการ และการพัฒนาเบื้องต้นของอุปกรณ์อื่นๆ ที่จะเป็นอุปกรณ์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต " สมาร์ทโฮม " ชุดแรกได้

Vosi ต้องการวิธีการสำหรับระบบในการสื่อสารโดยไม่ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบมีสายจากยานพาหนะไปยังอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย จึงเลือกใช้บลูทูธ เนื่องจากWi-Fiยังไม่แพร่หลายหรือได้รับการสนับสนุนในตลาดทั่วไป Vosi เริ่มพัฒนา Vosi Cello ซึ่งเป็นระบบยานยนต์แบบบูรณาการ และอุปกรณ์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตอื่นๆ โดยหนึ่งในนั้นคืออุปกรณ์ตั้งโต๊ะชื่อ Vosi Symphony ที่เชื่อมต่อเครือข่ายด้วยบลูทูธ จากการเจรจากับMotorola Vosi ได้นำเสนอและเปิดเผยความตั้งใจที่จะบูรณาการบลูทูธในอุปกรณ์ของตน ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 เกิดการฟ้องร้องทางกฎหมาย[ 24 ]ระหว่าง Vosi และ Motorola ซึ่งทำให้การวางจำหน่ายอุปกรณ์ต้องหยุดชะงักไป ต่อมา Motorola ได้นำบลูทูธมาใช้ในอุปกรณ์ของตน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการแพร่หลายของบลูทูธในตลาดทั่วไปอย่างมาก เนื่องจากมีส่วนแบ่งการตลาดสูงในขณะนั้น

ในปี 2012 Jaap Haartsen ได้รับการเสนอชื่อโดยสำนักงานสิทธิบัตรยุโรปเพื่อรับ รางวัลนัก ประดิษฐ์แห่งยุโรป [ 18 ]

การดำเนินการ

บลูทูธทำงานที่ความถี่ระหว่าง 2.402 ถึง 2.480  GHz หรือ 2.400 ถึง 2.4835  GHz รวมถึงแถบป้องกันที่ มีความกว้าง 2  MHz ที่ปลายด้านล่างและ 3.5  MHz ที่ปลายด้านบน[ 25 ]ซึ่งอยู่ใน ย่านความถี่วิทยุระยะสั้น 2.4 GHz สำหรับอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์ ( ISM  ) ที่ไม่ต้องขออนุญาตทั่วโลก (แต่ไม่ได้ไร้การควบคุม) บลูทูธใช้เทคโนโลยีวิทยุที่เรียกว่าสเปกตรัมแบบกระจายการกระโดดความถี่บลูทูธแบ่งข้อมูลที่ส่งเป็นแพ็กเก็ต และส่งแต่ละแพ็กเก็ตบนหนึ่งใน 79 ช่องสัญญาณบลูทูธที่กำหนดไว้ แต่ละช่องสัญญาณมีแบนด์วิดท์ 1  MHz โดยปกติจะทำการ กระโดด 1600 ครั้งต่อวินาที โดย เปิดใช้งาน การกระโดดความถี่แบบปรับได้ (AFH) [ 25 ]บลูทูธพลังงานต่ำใช้ระยะห่าง 2  MHz ซึ่งรองรับ 40 ช่องสัญญาณ[ 26 ]

เดิมที การมอดูเลชั่นแบบ Gaussian frequency-shift keying (GFSK) เป็นรูปแบบการมอดูเลชั่นเดียวที่มีให้เลือกใช้ แต่หลังจากมีการเปิดตัว Bluetooth 2.0+EDR การมอดูเลชั่นแบบ π/4- DQPSK (differential quadrature phase-shift keying) และ 8-DPSK ก็สามารถใช้งานได้ระหว่างอุปกรณ์ที่เข้ากันได้ อุปกรณ์ที่ทำงานด้วย GFSK จะทำงานในโหมดอัตราพื้นฐาน (BR) ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้ทันทีที่ 1 Mbit/sส่วนคำว่าEnhanced Data Rate ( EDR ) ใช้เพื่ออธิบายรูปแบบ π/4-DPSK (EDR2) และ 8-DPSK (EDR3) ซึ่งส่งข้อมูลได้ 2 และ 3 Mbit/s ตามลำดับ   

ในปี 2019 Apple ได้เผยแพร่ส่วนขยายที่เรียกว่า HDR ซึ่งรองรับอัตราข้อมูล 4 (HDR4) และ 8 (HDR8) Mbit/s โดยใช้การมอดูเลชั่น π/4- DQPSKบนช่องสัญญาณ 4 MHz พร้อมการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า (FEC) [ 27 ]

บลูทูธเป็นโปรโตคอลแบบแพ็กเก็ตที่มีสถาปัตยกรรมแบบมาสเตอร์/สเลฟ มาสเตอร์หนึ่งตัวสามารถสื่อสารกับสเลฟได้สูงสุดเจ็ดตัวในเครือข่ายพิโคเน็ตอุปกรณ์ทั้งหมดภายในเครือข่ายพิโคเน็ตที่กำหนดจะใช้สัญญาณนาฬิกาที่มาสเตอร์ให้มาเป็นฐานสำหรับการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ต สัญญาณนาฬิกาของมาสเตอร์มีคาบเวลา 312.5 ไมโครวินาทีสองจังหวะของนาฬิกาจะรวมกันเป็นหนึ่งสล็อต (slot) ขนาด 625 ไมโครวินาที และสองสล็อตจะรวมกันเป็นหนึ่งคู่สล็อต (slot pair) ขนาด 1250 ไมโครวินาที ในกรณีที่ง่ายที่สุดของแพ็กเก็ตแบบสล็อตเดียว มาสเตอร์จะส่งข้อมูลในสล็อตคู่และรับข้อมูลในสล็อตคี่ ในทางกลับกัน สเลฟจะรับข้อมูลในสล็อตคู่และส่งข้อมูลในสล็อตคี่ แพ็กเก็ตอาจมีความยาว 1, 3 หรือ 5 สล็อต แต่ในทุกกรณี การส่งข้อมูลของมาสเตอร์จะเริ่มต้นในสล็อตคู่และการส่งข้อมูลของสเลฟจะเริ่มต้นในสล็อตคี่    

ข้างต้นไม่รวม Bluetooth Low Energy ซึ่งเปิดตัวในข้อกำหนด 4.0 [ 28 ]ซึ่งใช้สเปกตรัมเดียวกันแต่แตกต่างกันเล็กน้อย

การสื่อสารและการเชื่อมต่อ

อุปกรณ์ Bluetooth BR/EDR หลักสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ได้สูงสุดเจ็ดเครื่องใน piconet (เครือข่ายคอมพิวเตอร์เฉพาะกิจที่ใช้เทคโนโลยี Bluetooth) แม้ว่าอุปกรณ์ทั้งหมดจะไม่สามารถสื่อสารได้ถึงจำนวนสูงสุดนี้ก็ตาม อุปกรณ์สามารถสลับบทบาทกันได้ตามข้อตกลง และอุปกรณ์รองสามารถกลายเป็นอุปกรณ์หลักได้ (ตัวอย่างเช่น ชุดหูฟังที่เริ่มต้นการเชื่อมต่อกับโทรศัพท์จำเป็นต้องเริ่มต้นในฐานะอุปกรณ์หลัก—ในฐานะผู้เริ่มต้นการเชื่อมต่อ—แต่ในภายหลังอาจทำงานในฐานะอุปกรณ์รองได้)

ข้อกำหนดหลักของบลูทูธ (Bluetooth Core Specification) อนุญาตให้เชื่อมต่อพิโคเน็ต (piconet) สองพิโคเน็ตขึ้นไปเพื่อสร้างสแคตเตอร์เน็ต (scatternet ) ซึ่งอุปกรณ์บางอย่างจะทำหน้าที่เป็นตัวหลัก/ผู้นำในพิโคเน็ตหนึ่ง และทำหน้าที่เป็นตัวรองในอีกพิโคเน็ตหนึ่งพร้อมกัน

ในเวลาใดก็ตาม ข้อมูลสามารถถ่ายโอนระหว่างอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์อื่นได้หนึ่งเครื่อง (ยกเว้นโหมดบรอดแคสต์ที่ใช้น้อย) อุปกรณ์หลักจะเลือกอุปกรณ์รองที่จะติดต่อ โดยทั่วไปแล้วจะสลับจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งอย่างรวดเร็วใน ลักษณะ วนรอบเนื่องจากอุปกรณ์หลักเป็นผู้เลือกอุปกรณ์รองที่จะติดต่อ ในขณะที่อุปกรณ์รอง (ตามทฤษฎี) ควรจะรับฟังในแต่ละช่องรับ การเป็นอุปกรณ์หลักจึงเป็นภาระที่เบากว่าการเป็นอุปกรณ์รอง การเป็นอุปกรณ์หลักของอุปกรณ์รองเจ็ดเครื่องเป็นไปได้ การเป็นอุปกรณ์รองของอุปกรณ์หลักมากกว่าหนึ่งเครื่องก็เป็นไปได้ ข้อกำหนดนั้นคลุมเครือเกี่ยวกับพฤติกรรมที่จำเป็นในสแคตเตอร์เน็ต[ 29 ]

การใช้งาน

บลูทูธเป็นโปรโตคอลการสื่อสารทดแทนสายมาตรฐานที่ออกแบบมาเพื่อการใช้พลังงานต่ำเป็นหลัก โดยมีระยะทำการสั้นเนื่องจากใช้ไมโครชิปตัวรับส่งสัญญาณ ราคาประหยัด ในแต่ละอุปกรณ์[ 30 ]เนื่องจากอุปกรณ์ใช้ระบบการสื่อสารทางวิทยุ (กระจายเสียง) จึงไม่จำเป็นต้องอยู่ในแนวสายตาของกันและกัน อย่างไรก็ตามต้องมีเส้นทางไร้สายแบบกึ่งออปติคอล ที่ใช้งานได้ [ 31 ]

ประเภทของบลูทูธและการใช้พลังงาน

อุปกรณ์บลูทูธใช้พลังงานตามคลาส
ระดับ กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต
มิลลิวัตต์ เดซิเมตร
1 10–100+10–+20
1.5* 2.5–10+4–+10
2 1–2.50–+4
3 0.01–1−20–0
* คลาส 1.5 รวมอยู่ในคลาส 1 สำหรับ BR/EDR
แหล่งที่มา: ข้อกำหนดหลักของบลูทูธ ฉบับแก้ไข 5.3 เล่ม 6 ส่วน A มาตรา 3 และเล่ม 2 ส่วน A มาตรา 3 บลูทูธ SIG

ในอดีต ระยะการใช้งานบลูทูธถูกกำหนดโดยคลาสของคลื่นวิทยุ โดยคลาสที่ต่ำกว่า (และกำลังส่งที่สูงกว่า) จะมีระยะการใช้งานที่กว้างกว่า[ 2 ]ระยะการใช้งานจริงของลิงก์ที่กำหนดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลายประการของอุปกรณ์สื่อสารทั้งสองและอากาศและสิ่งกีดขวางระหว่างกันคุณลักษณะหลักที่ส่งผลต่อระยะการใช้งาน ได้แก่ อัตราข้อมูล โปรโตคอล (บลูทูธคลาสสิกหรือบลูทูธพลังงานต่ำ) กำลังส่ง และความไวของตัวรับ รวมถึงทิศทางและการขยายสัญญาณสัมพัทธ์ของเสาอากาศทั้งสอง[ 32 ]

ระยะการใช้งานจริงจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับสภาพการแพร่กระจายสัญญาณ วัสดุที่ใช้ครอบคลุม ความแปรปรวนของตัวอย่างการผลิต การกำหนดค่าเสาอากาศ และสภาพของแบตเตอรี่ แอปพลิเคชันบลูทูธส่วนใหญ่ใช้ในสภาพแวดล้อมภายในอาคาร ซึ่งการลดทอนของสัญญาณจากผนังและการลดทอนของสัญญาณเนื่องจากการสะท้อน ทำให้ระยะการใช้งานต่ำกว่าระยะการมองเห็นโดยตรงที่ระบุไว้ของผลิตภัณฑ์บลูทูธมาก

แอปพลิเคชัน Bluetooth ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์ Class 2 ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ โดยระยะทางจะไม่แตกต่างกันมากนักไม่ว่าปลายอีกด้านของลิงก์จะเป็นอุปกรณ์ Class 1 หรือ Class 2 เนื่องจากอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟต่ำกว่ามักจะเป็นตัวกำหนดขีดจำกัดระยะทาง ในบางกรณี ระยะทางที่มีประสิทธิภาพของลิงก์ข้อมูลสามารถขยายได้เมื่ออุปกรณ์ Class 2 เชื่อมต่อกับตัวรับส่งสัญญาณ Class 1 ที่มีความไวและกำลังส่งสูงกว่าอุปกรณ์ Class 2 ทั่วไป[ 33 ]อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ Class 1 มีความไวใกล้เคียงกับอุปกรณ์ Class 2 การเชื่อมต่ออุปกรณ์ Class 1 สองตัวที่มีทั้งความไวสูงและกำลังสูงสามารถทำให้ระยะทางเกินกว่า 100 เมตรได้ ขึ้นอยู่กับปริมาณข้อมูลที่แอปพลิเคชันต้องการ อุปกรณ์บางชนิดดังกล่าวช่วยให้สามารถใช้งานในพื้นที่โล่งได้ไกลถึง 1 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้นระหว่างอุปกรณ์ที่คล้ายกันสองตัวโดยไม่เกินขีดจำกัดการปล่อยมลพิษตามกฎหมาย[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

โปรไฟล์บลูทูธ

ในการใช้งานเทคโนโลยีไร้สายบลูทูธ อุปกรณ์จะต้องสามารถตีความโปรไฟล์บลูทูธบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น

  • โปรไฟล์ชุดหูฟัง (HSP)ใช้สำหรับเชื่อมต่อหูฟังและหูฟังแบบอินเอียร์เข้ากับโทรศัพท์มือถือหรือแล็ปท็อป
  • ระบบHealth Device Profile (HDP)สามารถเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือกับเทอร์โมมิเตอร์ดิจิทัลหรือเครื่องตรวจจับอัตราการเต้นของหัวใจได้
  • โปรไฟล์การกระจายวิดีโอ (VDP)จะส่งสตรีมวิดีโอจากกล้องวิดีโอไปยังหน้าจอโทรทัศน์หรืออุปกรณ์บันทึกภาพ

โปรไฟล์คือคำจำกัดความของแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้และระบุพฤติกรรมทั่วไปที่อุปกรณ์ที่เปิดใช้งานบลูทูธใช้ในการสื่อสารกับอุปกรณ์บลูทูธอื่นๆ โปรไฟล์เหล่านี้รวมถึงการตั้งค่าเพื่อกำหนดพารามิเตอร์และควบคุมการสื่อสารตั้งแต่เริ่มต้น การปฏิบัติตามโปรไฟล์จะช่วยประหยัดเวลาในการส่งพารามิเตอร์ใหม่ก่อนที่ลิงก์แบบสองทิศทางจะใช้งานได้ มีโปรไฟล์บลูทูธหลากหลายประเภทที่อธิบายแอปพลิเคชันหรือกรณีการใช้งานที่แตกต่างกันมากมายสำหรับอุปกรณ์[ 37 ]

รายชื่อใบสมัคร

ชุดหูฟังบลูทูธสำหรับโทรศัพท์มือถือทั่วไปจากช่วงต้นทศวรรษ 2000
ลำโพงบลูทูธ JBL แบบพกพา กันน้ำพร้อมแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ผลิตในช่วงปลายทศวรรษ 2010
  • การควบคุมและการสื่อสารแบบไร้สายระหว่างโทรศัพท์มือถือและชุดหูฟังแบบแฮนด์ฟรี นี่เป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันแรกๆ ที่ได้รับความนิยม[ 38 ]
  • การควบคุมแบบไร้สายของฟังก์ชันเสียงและการสื่อสารระหว่างโทรศัพท์มือถือและระบบเครื่องเสียงรถยนต์ที่รองรับบลูทูธ (และบางครั้งระหว่างซิมการ์ดและโทรศัพท์รถยนต์[ 39 ] [ 40 ] )
  • การสื่อสารไร้สายระหว่างสมาร์ทโฟนและสมาร์ทล็อคเพื่อปลดล็อคประตู
  • การควบคุมและการสื่อสารแบบไร้สายกับโทรศัพท์ แท็บเล็ต และลำโพงไร้สาย แบบพก พา ของระบบ iOS และ Android [ 41 ]
  • ชุดหูฟังและระบบอินเตอร์ คอมบลูทูธ ไร้สายในบางครั้ง ชุดหูฟังก็ถูกเรียกว่า "บลูทูธ" ในภาษาพูด
  • การสตรีมเสียงแบบไร้สายไปยังหูฟังที่มีหรือไม่มีฟังก์ชันการสื่อสาร
  • การสตรีมข้อมูลแบบไร้สายที่รวบรวมโดยอุปกรณ์ออกกำลังกายที่เปิดใช้งานบลูทูธไปยังโทรศัพท์หรือพีซี[ 42 ]
  • การเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายระหว่างพีซีในพื้นที่จำกัดและที่ต้องการแบนด์วิดท์น้อย[ 43 ]
  • การสื่อสารไร้สายกับอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต ของพีซี ซึ่งที่พบได้บ่อยที่สุดได้แก่เมาส์คีย์บอร์ดและเครื่องพิมพ์
  • การถ่ายโอนไฟล์ รายละเอียดการติดต่อ การนัดหมายในปฏิทิน และการแจ้งเตือนระหว่างอุปกรณ์ด้วย OBEX [ a ] ​​และการแชร์ไดเร็กทอรีผ่าน FTP [ 44 ]
  • การสั่งงานชัตเตอร์กล้องของสมาร์ทโฟนโดยใช้ไม้เซลฟี่ ที่ควบคุมด้วยบลูทู ธ[ 45 ]
  • ใช้ทดแทน การสื่อสารแบบอนุกรม RS-232 แบบใช้สาย ในอุปกรณ์ทดสอบเครื่องรับ GPSอุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องสแกนบาร์โค้ด และอุปกรณ์ควบคุมการจราจร
  • สำหรับการควบคุมที่มักใช้รังสีอินฟราเรด
  • เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีแบนด์วิดท์ต่ำ ซึ่ง ไม่จำเป็นต้องใช้แบนด์วิดท์USBสูง และต้องการการเชื่อมต่อแบบไร้สาย
  • ส่งโฆษณาขนาดเล็กจากป้ายโฆษณาที่เปิดใช้งานบลูทูธไปยังอุปกรณ์บลูทูธอื่นๆ ที่สามารถค้นหาได้[ 46 ]
  • ตัวเชื่อมต่อไร้สายระหว่างเครือข่ายอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมสองเครือข่าย (เช่นPROFINET )
  • เครื่องเล่นเกมใช้บลูทูธเป็นโปรโตคอลการสื่อสารไร้สายสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงมาตั้งแต่รุ่นที่เจ็ดรวมถึงWiiของNintendo [ 47 ]และPlayStation 3ของSonyซึ่งใช้บลูทูธสำหรับตัวควบคุมของแต่ละเครื่อง
  • การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านโมเด็มบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือ PDA โดยใช้โทรศัพท์มือถือที่สามารถใช้งานข้อมูลได้เป็นโมเด็มไร้สาย
  • การส่งข้อมูลเซ็นเซอร์สุขภาพระยะสั้นจากอุปกรณ์ทางการแพทย์ไปยังโทรศัพท์มือถือกล่องรับสัญญาณหรืออุปกรณ์โทรเวชกรรม เฉพาะ [ 48 ] [ 49 ]
  • อนุญาตให้ โทรศัพท์ DECTส่งเสียงเรียกเข้าและรับสายแทนโทรศัพท์มือถือที่อยู่ใกล้เคียง
  • ระบบระบุตำแหน่งแบบเรียลไทม์ (RTLS) ใช้ในการติดตามและระบุตำแหน่งของวัตถุแบบเรียลไทม์โดยใช้ "โหนด" หรือ "แท็ก" ที่ติดอยู่กับหรือฝังอยู่ในวัตถุที่ติดตาม และ "เครื่องอ่าน" ที่รับและประมวลผลสัญญาณไร้สายจากแท็กเหล่านี้เพื่อกำหนดตำแหน่งของวัตถุ[ 50 ]
  • แอปพลิเคชันรักษาความปลอดภัยส่วนบุคคลบนโทรศัพท์มือถือเพื่อป้องกันการโจรกรรมหรือการสูญหายของสิ่งของ สิ่งของที่ได้รับการป้องกันจะมีตัวระบุบลูทูธ (เช่น แท็ก) ที่สื่อสารกับโทรศัพท์อย่างต่อเนื่อง หากการเชื่อมต่อขาดหาย (ตัวระบุอยู่นอกระยะของโทรศัพท์) ระบบจะส่งสัญญาณเตือน นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสัญญาณเตือนภัยกรณีคนตกน้ำได้ อีกด้วย
  • แผนกจราจรทางบกของ เมืองแคลการีรัฐอัลเบอร์ตาประเทศแคนาดา ใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากอุปกรณ์บลูทูธของผู้เดินทางเพื่อคาดการณ์เวลาเดินทางและการจราจรติดขัดสำหรับผู้ขับขี่[ 51 ]
  • การส่งสัญญาณเสียงแบบไร้สาย (ทางเลือกที่น่าเชื่อถือกว่าเครื่องส่งสัญญาณ FM ส่วนบุคคล )
  • การสตรีมวิดีโอสดไปยังอุปกรณ์ฝังคอร์เทกซ์ภาพโดย Nabeel Fattah ที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในปี 2017 [ 52 ]
  • การเชื่อมต่อตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเข้ากับพีซีเมื่อใช้งานชุดหูฟัง VR
  • การเชื่อมต่อแบบไร้สายระหว่างทีวีและซาวด์บาร์

อุปกรณ์

อุปกรณ์เชื่อมต่อUSBบลูทูธรุ่นใหม่

บลูทูธมีอยู่ในผลิตภัณฑ์มากมาย เช่น โทรศัพท์ลำโพงแท็บเล็ต เครื่องเล่นสื่อ ระบบหุ่นยนต์ แล็ปท็อป และอุปกรณ์คอนโซลเกม รวมถึงหูฟังความ ละเอียดสูง โมเด็มเครื่องช่วยฟัง[ 53 ]และแม้กระทั่งนาฬิกา[ 54 ]บลูทูธมีประโยชน์เมื่อถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องขึ้นไปที่อยู่ใกล้กันในสถานการณ์ที่มีแบนด์วิดท์ต่ำ บลูทูธมักใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลเสียงกับโทรศัพท์ (เช่น กับหูฟังบลูทูธ) หรือข้อมูลไบต์กับคอมพิวเตอร์พกพา (การถ่ายโอนไฟล์)

โปรโตคอลบลูทูธช่วยลดความซับซ้อนในการค้นหาและตั้งค่าบริการระหว่างอุปกรณ์[ 55 ]อุปกรณ์บลูทูธสามารถโฆษณาบริการทั้งหมดที่อุปกรณ์เหล่านั้นให้บริการได้[ 56 ]ซึ่งทำให้การใช้บริการง่ายขึ้น เนื่องจากสามารถตั้งค่าความปลอดภัยที่อยู่เครือข่ายและสิทธิ์การเข้าถึงโดยอัตโนมัติได้มากกว่าเครือข่ายประเภทอื่นๆ[ 55 ]

ข้อกำหนดของคอมพิวเตอร์

ดองเกิ ลบลูทูธ USBรุ่นแรกๆ
การ์ดบลูทูธภายในสำหรับโน้ตบุ๊กรุ่นแรกๆ (14×36×4  มม.)

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ไม่มีบลูทูธในตัว สามารถใช้อะแดปเตอร์บลูทูธเพื่อช่วยให้พีซีสื่อสารกับอุปกรณ์บลูทูธได้ ในขณะที่คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ บางรุ่น และแล็ปท็อปรุ่นใหม่ส่วนใหญ่มีวิทยุบลูทูธในตัว แต่บางรุ่นก็จำเป็นต้องใช้อะแดปเตอร์ภายนอก ซึ่งโดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็น " ดองเกิล " USB ขนาดเล็ก

ต่างจากIrDAซึ่งเป็นรุ่นก่อนหน้าที่ต้องใช้อะแดปเตอร์แยกต่างหากสำหรับแต่ละอุปกรณ์ Bluetooth ช่วยให้อุปกรณ์หลายเครื่องสามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ผ่านอะแดปเตอร์เพียงตัวเดียวได้[ 57 ]

การใช้งานระบบปฏิบัติการ

สำหรับแพลตฟอร์มของ Microsoft นั้น Windows XP Service Pack 2และ SP3 สามารถใช้งานร่วมกับ Bluetooth v1.1, v2.0 และ v2.0+EDR ได้โดยตรง[ 58 ]เวอร์ชันก่อนหน้าจำเป็นต้องให้ผู้ใช้ติดตั้งไดรเวอร์ของอะแดปเตอร์ Bluetooth เอง ซึ่ง Microsoft ไม่ได้ให้การสนับสนุนโดยตรง[ 59 ]ดองเกิล Bluetooth ของ Microsoft เอง (ที่มาพร้อมกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ Bluetooth) ไม่มีไดรเวอร์ภายนอก ดังนั้นจึงต้องใช้ Windows XP Service Pack 2 เป็นอย่างน้อย Windows Vista RTM/SP1 พร้อม Feature Pack สำหรับ Wireless หรือ Windows Vista SP2 สามารถใช้งานร่วมกับ Bluetooth v2.1+EDR ได้[ 58 ] Windows 7 สามารถใช้งานร่วมกับ Bluetooth v2.1+EDR และ Extended Inquiry Response (EIR) ได้[ 58 ] สแต็ก Bluetooth ของ Windows XP และ Windows Vista/Windows 7 รองรับโปรไฟล์ Bluetooth ต่อไปนี้โดยตรง: PAN, SPP, DUN , HID, HCRP สแต็กของ Windows XP สามารถแทนที่ด้วยสแต็กของบุคคลที่สามที่รองรับโปรไฟล์เพิ่มเติมหรือเวอร์ชัน Bluetooth ที่ใหม่กว่าได้ สแต็กบลูทูธของ Windows Vista/Windows 7 รองรับโปรไฟล์เพิ่มเติมที่ผู้ผลิตจัดหาให้โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนสแต็กของ Microsoft [ 58 ] Windows 8 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่ารองรับ Bluetooth Low Energy (BLE) โดยทั่วไปแล้ว แนะนำให้ติดตั้งไดรเวอร์ของผู้ผลิตเวอร์ชันล่าสุดและสแต็กที่เกี่ยวข้องเพื่อให้สามารถใช้งานอุปกรณ์บลูทูธได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ผลิตภัณฑ์ ของ Appleสามารถใช้งานร่วมกับ Bluetooth ได้ตั้งแต่Mac OS  X เวอร์ชัน 10.2ซึ่งวางจำหน่ายในปี 2545 [ 60 ]

ลินุกซ์มีสแต็กบลูทูธ ยอดนิยม 2 แบบ คือ BlueZ และ Fluoride สแต็ก BlueZ รวมอยู่ในเคอร์เนลลินุกซ์ส่วนใหญ่และได้รับการพัฒนาโดย Qualcomm ในตอนแรก[ 61 ] Fluoride ซึ่งก่อนหน้านี้รู้จักกันในชื่อ Bluedroid รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการ Android และได้รับการพัฒนาโดย Broadcom ในตอนแรก[ 62 ]นอกจากนี้ ยังมีสแต็ก Affix ซึ่งพัฒนาโดยNokiaซึ่งเคยได้รับความนิยม แต่ไม่ได้มีการอัปเดตมาตั้งแต่ปี 2005 [ 63 ]

FreeBSDได้รวม Bluetooth ไว้ตั้งแต่เวอร์ชัน 5.0 โดยใช้งานผ่าน netgraph [ 64 ] [ 65 ]

NetBSDได้รวม Bluetooth ไว้ตั้งแต่เวอร์ชัน 4.0 [ 66 ] [ 67 ]สแต็ก Bluetooth ของมันถูกพอร์ตไปยังOpenBSDด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม OpenBSD ได้ลบออกในภายหลังเนื่องจากไม่มีการบำรุงรักษา[ 68 ] [ 69 ]

DragonFly BSDมีการใช้งาน Bluetooth ของ NetBSD มาตั้งแต่เวอร์ชัน 1.11 (2008) [ 70 ] [ 71 ]การ ใช้งานแบบ netgraphจากFreeBSDก็มีอยู่ในโครงสร้างเช่นกัน อาจถูกปิดใช้งานจนถึงวันที่ 15 พฤศจิกายน 2014 และอาจต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติม[ 72 ] [ 73 ]

ข้อมูลจำเพาะและคุณสมบัติ

เวอร์ชันบลูทูธ[]
เวอร์ชั่น ปีที่รับเลี้ยงบุตรบุญธรรม อัตราสูงสุด[ 74 ] [ 75 ]ระยะสูงสุด คลื่นความถี่วิทยุ
วิชาเอก ส่วนน้อย คลาสสิก พลังงานต่ำ
1 1.0 1999 732.2 กิโลบิต/วินาที ไม่มีข้อมูล10 ม. 2.4 GHz
1.1 2001
1.2 2003 1 เมกะบิต/วินาที
2 2.0 2004 2.1 เมกะบิต/วินาที[ 76 ]
2.1 2007
3 3.0 2009
4 4.0 2009 1 เมกะบิต/วินาที 60 เมตร
4.1 2013
4.2 2014
5 5.0 2016 2 เมกะบิต/วินาที 240 เมตร
5.1 2019
5.2 2020
5.3 2021
5.4 2023
6 6.0 2024 3 เมกะบิต/วินาที 300 เมตร
6.1 2025 ? ? ?
6.2 ? ? ?

ข้อกำหนดได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการโดยกลุ่มความสนใจพิเศษบลูทูธ (SIG) และประกาศอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2541 [ 77 ]ในปี พ.ศ. 2557 มีสมาชิกมากกว่า 30,000 บริษัททั่วโลก[ 78 ]ก่อตั้งโดยEricsson , IBM , Intel , NokiaและToshibaและต่อมามีบริษัทอื่นๆ เข้าร่วมอีกมากมาย

มาตรฐานบลูทูธทุกเวอร์ชันสามารถใช้งานร่วมกับเวอร์ชันก่อนหน้าได้ทั้งหมด[ 79 ]

กลุ่มงานกำหนดมาตรฐานหลักของบลูทูธ (CSWG) ผลิตมาตรฐานหลักๆ สี่ประเภท ได้แก่:

  • ข้อกำหนดหลักของบลูทูธ – โดยปกติจะออกเผยแพร่ทุกๆ สองสามปี
  • เอกสารเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกำหนดหลัก (CSA)
  • เอกสารเสริมข้อกำหนดหลัก (CSS) – สามารถเผยแพร่ได้บ่อยกว่าเอกสารเพิ่มเติม (Addenda)
  • ข้อแก้ไข – เผยแพร่เป็นการส่วนตัวให้กับสมาชิก Bluetooth SIG เท่านั้น

บลูทูธ 1.0 และ 1.0B

  • ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้
  • ไม่สามารถปกปิดตัวตนได้ ทำให้บางบริการไม่สามารถใช้สภาพแวดล้อมบลูทูธได้[ 80 ]

บลูทูธ 1.1

  • ได้รับการรับรองเป็นมาตรฐาน IEEE 802.15.1–2002 [ 81 ]
  • ข้อผิดพลาดหลายประการที่พบในข้อกำหนดเวอร์ชัน 1.0B ได้รับการแก้ไขแล้ว
  • เพิ่มความเป็นไปได้ในการใช้งานช่องทางที่ไม่เข้ารหัส
  • ตัวบ่งชี้ความแรงของสัญญาณที่ได้รับ (RSSI)

บลูทูธ 1.2

การปรับปรุงที่สำคัญ ได้แก่:

  • การเชื่อมต่อและการค้นหาที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
  • ระบบกระจายสเปกตรัมแบบกระโดดความถี่ ปรับได้ (Adaptive Frequency-Hopping Spread Spectrum : AFH)ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการรบกวนคลื่นความถี่วิทยุโดยหลีกเลี่ยงการใช้ความถี่ที่แออัดในลำดับการกระโดด
  • ความเร็วในการส่งข้อมูลที่สูงกว่าในทางปฏิบัติเมื่อเทียบกับเวอร์ชัน 1.1 สูงถึง 721 กิโลบิต/วินาที[ 82 ]
  • การเชื่อมต่อแบบซิงโครนัสขยาย (eSCO) ช่วยปรับปรุงคุณภาพเสียงของลิงก์เสียงโดยอนุญาตให้ส่งแพ็กเก็ตที่เสียหายซ้ำได้ และอาจเพิ่มความหน่วงของเสียงเพื่อรองรับการถ่ายโอนข้อมูลพร้อมกันได้ดียิ่งขึ้น
  • การทำงาน ของอินเทอร์เฟซควบคุมโฮสต์ (HCI) กับ UARTแบบสามสาย
  • ได้รับการรับรองเป็นมาตรฐาน IEEE 802.15.1–2005 [ 83 ]
  • มีการแนะนำโหมดควบคุมการไหลและการส่งซ้ำสำหรับL2CAP

บลูทูธ 2.0 + EDR

ข้อกำหนดหลักของบลูทูธเวอร์ชันนี้ได้รับการเผยแพร่ก่อนปี 2548 ความแตกต่างหลักคือการแนะนำอัตราการส่งข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุง (EDR) เพื่อการถ่ายโอนข้อมูล ที่เร็วขึ้น อัตราการส่งข้อมูลของ EDR คือ 3  Mbit/s แม้ว่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด (โดยคำนึงถึงเวลาระหว่างแพ็กเก็ตและการยืนยัน) จะอยู่ที่ 2.1  Mbit/s ก็ตาม[ 82 ] EDR ใช้การผสมผสานระหว่างGFSKและ การมอ ดูเลชั่นแบบคีย์เปลี่ยนเฟส (PSK) โดยมีสองรูปแบบคือ π/4- DQPSKและ 8- DPSK [ 84 ] EDR สามารถลดการใช้พลังงานลงได้ผ่านรอบการทำงานที่ลด ลง

ข้อกำหนดดังกล่าวได้รับการเผยแพร่เป็นBluetooth v2.0 + EDRซึ่งหมายความว่า EDR เป็นคุณสมบัติเสริม นอกเหนือจาก EDR แล้ว ข้อกำหนด v2.0 ยังมีการปรับปรุงเล็กน้อยอื่นๆ และผลิตภัณฑ์อาจอ้างว่าสอดคล้องกับ "Bluetooth v2.0" โดยไม่รองรับอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น อุปกรณ์เชิงพาณิชย์อย่างน้อยหนึ่งเครื่องระบุว่า "Bluetooth v2.0 โดยไม่มี EDR" ในเอกสารข้อมูล[ 85 ]

บลูทูธ 2.1 + EDR

ข้อกำหนดหลักของบลูทูธเวอร์ชัน 2.1 + EDR ได้รับการรับรองโดย Bluetooth SIG เมื่อวันที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2550 [ 84 ]

คุณสมบัติเด่นของเวอร์ชัน 2.1 คือการจับคู่แบบง่ายที่ปลอดภัย (SSP): ซึ่งช่วยปรับปรุงประสบการณ์การจับคู่สำหรับอุปกรณ์บลูทูธ พร้อมทั้งเพิ่มการใช้งานและความแข็งแกร่งของความปลอดภัย[ 86 ]

เวอร์ชัน 2.1 มีการปรับปรุงอื่นๆ อีกหลายประการ รวมถึงการตอบสนองการสอบถามแบบขยาย (EIR) ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมในระหว่างขั้นตอนการสอบถามเพื่อให้สามารถกรองอุปกรณ์ได้ดียิ่งขึ้นก่อนการเชื่อมต่อ และการลดการใช้พลังงานในโหมดประหยัดพลังงาน (sniff subrating)

บลูทูธ 3.0 + HS

เวอร์ชัน 3.0 + HS ของข้อกำหนดหลักของบลูทูธ[ 84 ]ได้รับการรับรองโดย Bluetooth SIG เมื่อวันที่ 21 เมษายน 2552 บลูทูธ v3.0 + HS ให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลตามทฤษฎีได้สูงสุดถึง 24 Mbit/s แม้ว่าจะไม่ได้ผ่านลิงก์บลูทูธโดยตรงก็ตาม แต่ลิงก์บลูทูธจะใช้สำหรับการเจรจาและการสร้าง และการรับส่งข้อมูลอัตราสูงจะถูกส่งผ่านลิงก์ 802.11 ที่อยู่ร่วมกัน

คุณสมบัติใหม่หลักคือAMP (Alternative MAC/PHY) ซึ่งเป็นการเพิ่ม802.11เป็นการขนส่งความเร็วสูง ส่วนความเร็วสูงของข้อกำหนดนั้นไม่บังคับ ดังนั้นเฉพาะอุปกรณ์ที่แสดงโลโก้ "+HS" เท่านั้นที่รองรับการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง Bluetooth ผ่าน 802.11 อุปกรณ์ Bluetooth v3.0 ที่ไม่มีคำต่อท้าย "+HS" จะต้องรองรับคุณสมบัติที่แนะนำใน Core Specification เวอร์ชัน 3.0 [ 87 ]หรือ Core Specification Addendum 1 ก่อนหน้านี้[ 88 ]

โหมดL2CAP ขั้นสูง
โหมด Enhanced Retransmission Mode (ERTM) ใช้ช่องสัญญาณ L2CAP ที่เชื่อถือได้ ในขณะที่โหมด Streaming Mode (SM) ใช้ช่องสัญญาณที่ไม่น่าเชื่อถือ โดยไม่มีการส่งซ้ำหรือการควบคุมการไหลของข้อมูล (ข้อมูลนี้ถูกนำเสนอใน Core Specification Addendum 1)
MAC/PHY ทางเลือก
ช่วยให้สามารถใช้MACและPHY ทางเลือก สำหรับการส่งข้อมูลโปรไฟล์ Bluetooth ได้ วิทยุ Bluetooth ยังคงใช้สำหรับการค้นหาอุปกรณ์ การเชื่อมต่อเริ่มต้น และการกำหนดค่าโปรไฟล์ อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องส่งข้อมูลจำนวนมาก MAC PHY 802.11 ทางเลือกความเร็วสูง (โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับ Wi-Fi) จะเป็นตัวส่งข้อมูล ซึ่งหมายความว่า Bluetooth จะใช้โมเดลการเชื่อมต่อพลังงานต่ำที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเมื่อระบบไม่ได้ใช้งาน และใช้วิทยุที่เร็วกว่าเมื่อต้องส่งข้อมูลจำนวนมาก ลิงก์ AMP ต้องการโหมด L2CAP ที่ได้รับการปรับปรุง
ข้อมูลแบบ Unicast ที่ไม่มีการเชื่อมต่อ
อนุญาตให้ส่งข้อมูลบริการโดยไม่ต้องสร้างช่องสัญญาณ L2CAP อย่างชัดเจน มีจุดประสงค์เพื่อใช้กับแอปพลิเคชันที่ต้องการความหน่วงต่ำระหว่างการกระทำของผู้ใช้และการเชื่อมต่อ/ส่งข้อมูลใหม่ เหมาะสำหรับข้อมูลจำนวนน้อยเท่านั้น
การควบคุมพลังงานขั้นสูง
ปรับปรุงคุณสมบัติการควบคุมกำลังส่งเพื่อลบการควบคุมกำลังส่งแบบวงเปิด และเพื่อชี้แจงความกำกวมในการควบคุมกำลังส่งที่เกิดจากรูปแบบการมอดูเลชั่นใหม่ที่เพิ่มเข้ามาสำหรับ EDR การควบคุมกำลังส่งที่ได้รับการปรับปรุงจะขจัดความกำกวมโดยการระบุพฤติกรรมที่คาดหวัง คุณสมบัตินี้ยังเพิ่มการควบคุมกำลังส่งแบบวงปิด ซึ่งหมายความว่าการกรอง RSSI สามารถเริ่มต้นได้ทันทีที่ได้รับการตอบสนอง นอกจากนี้ ยังมีการเพิ่มคำขอ "ไปที่กำลังส่งสูงสุดทันที" ซึ่งคาดว่าจะช่วยแก้ปัญหาการสูญเสียการเชื่อมต่อชุดหูฟังที่มักพบเมื่อผู้ใช้ใส่โทรศัพท์ลงในกระเป๋าด้านตรงข้ามกับชุดหูฟัง

อัลตร้าไวด์แบนด์

คุณสมบัติความเร็วสูง (AMP) ของ Bluetooth v3.0 เดิมทีมีจุดประสงค์เพื่อใช้กับUWBแต่ WiMedia Alliance ซึ่งเป็นหน่วยงานที่รับผิดชอบ UWB เวอร์ชันสำหรับ Bluetooth ประกาศยุบหน่วยงานในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2552 และในที่สุด UWB ก็ถูกตัดออกจากข้อกำหนด Core v3.0 [ 89 ]

เมื่อวันที่ 16 มีนาคม พ.ศ. 2552 WiMedia Allianceได้ประกาศว่าจะเข้าสู่ข้อตกลงการถ่ายโอนเทคโนโลยีสำหรับข้อกำหนด WiMedia Ultra-wideband (UWB) WiMedia ได้ถ่ายโอนข้อกำหนดปัจจุบันและในอนาคตทั้งหมด รวมถึงงานเกี่ยวกับการใช้งานความเร็วสูงและประหยัดพลังงานในอนาคต ให้กับ Bluetooth Special Interest Group (SIG), Wireless USB Promoter Group และUSB Implementers Forumหลังจากการถ่ายโอนเทคโนโลยี การตลาด และรายการบริหารที่เกี่ยวข้องเสร็จสมบูรณ์ WiMedia Alliance ก็ยุติการดำเนินงาน[ 90 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2552 กลุ่มความสนใจพิเศษบลูทูธได้ระงับการพัฒนา UWB ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโซลูชัน MAC/PHY ทางเลือก Bluetooth v3.0 + HS สมาชิก WiMedia เดิมจำนวนเล็กน้อยแต่สำคัญ ไม่ได้และจะไม่ลงนามในข้อตกลงที่จำเป็นสำหรับ การถ่ายโอน IPณ ปี พ.ศ. 2552 กลุ่มความสนใจพิเศษบลูทูธกำลังอยู่ในกระบวนการประเมินตัวเลือกอื่น ๆ สำหรับแผนงานระยะยาว[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]

บลูทูธ 4.0

กลุ่ม Bluetooth SIG ได้จัดทำข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 4.0 (เรียกว่า Bluetooth Smart) เสร็จสมบูรณ์แล้ว และได้นำมาใช้เมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2553 โดยประกอบด้วย โปรโตคอล Bluetooth แบบคลาสสิก , Bluetooth ความเร็วสูงและBluetooth พลังงานต่ำ (BLE) Bluetooth ความเร็วสูงนั้นใช้พื้นฐานจาก Wi-Fi และ Bluetooth แบบคลาสสิกประกอบด้วยโปรโตคอล Bluetooth รุ่นเก่า

Bluetooth Low Energyซึ่งก่อนหน้านี้รู้จักกันในชื่อ Wibree [ 98 ]เป็นส่วนย่อยของ Bluetooth v4.0 ที่มีสแต็กโปรโตคอลใหม่ทั้งหมดสำหรับการสร้างลิงก์แบบง่ายอย่างรวดเร็ว โดยเป็นทางเลือกแทนโปรโตคอลมาตรฐาน Bluetooth ที่เปิดตัวใน Bluetooth v1.0 ถึง v3.0 โดยมุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชันพลังงานต่ำมากที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบเหรียญการออกแบบชิปอนุญาตให้มีการใช้งานสองประเภท ได้แก่ โหมดคู่ โหมดเดี่ยว และเวอร์ชันก่อนหน้าที่ได้รับการปรับปรุง[ 99 ]ชื่อชั่วคราวWibreeและBluetooth ULP (Ultra Low Power) ถูกยกเลิก และใช้ชื่อ BLE ชั่วคราว ในช่วงปลายปี 2011 โลโก้ใหม่ "Bluetooth Smart Ready" สำหรับโฮสต์ และ "Bluetooth Smart" สำหรับเซ็นเซอร์ ได้ถูกนำมาใช้เป็นหน้าตาของ BLE สำหรับสาธารณชนทั่วไป[ 100 ]

เมื่อเทียบกับบลูทูธแบบดั้งเดิมบลูทูธพลังงานต่ำ (BLE) ถูกออกแบบมาเพื่อลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายลงอย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาระยะการสื่อสารที่ใกล้เคียงกันในแง่ของการยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของอุปกรณ์บลูทูธBLEถือเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ

  • ในการใช้งานโหมดเดียว จะมีการใช้งานเฉพาะสแต็กโปรโตคอลพลังงานต่ำเท่านั้นDialog Semiconductor [ 101 ] STMicroelectronics [ 102 ] AMICCOM [ 103 ] CSR [ 104 ] Nordic Semiconductor [ 105 ]และTexas Instruments [ 106 ]ได้ออกโซลูชัน Bluetooth Low Energy โหมดเดียว
  • ในการใช้งานแบบสองโหมด ฟังก์ชัน Bluetooth Smart จะถูกรวมเข้ากับตัวควบคุม Bluetooth คลาสสิกที่มีอยู่ ณ เดือนมีนาคม 2554 บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ต่อไปนี้ได้ประกาศความพร้อมใช้งานของชิปที่ตรงตามมาตรฐาน ได้แก่Qualcomm Atheros , CSR , Broadcom [ 107 ] [ 108 ]และTexas Instrumentsสถาปัตยกรรมที่สอดคล้องจะใช้คลื่นวิทยุและฟังก์ชันการทำงานที่มีอยู่ทั้งหมดของ Bluetooth คลาสสิก ส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ Bluetooth คลาสสิก

ชิปแบบซิงเกิลโหมดที่ลดต้นทุนลง ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างอุปกรณ์ที่มีการรวมฟังก์ชันการทำงานสูงและมีขนาดกะทัดรัด มีเลเยอร์ลิงก์น้ำหนักเบาที่ให้การทำงานในโหมดสแตนด์บายที่ใช้พลังงานต่ำมาก การค้นหาอุปกรณ์ที่ง่าย และการถ่ายโอนข้อมูลแบบจุดต่อหลายจุดที่เชื่อถือได้ พร้อมด้วยการประหยัดพลังงานขั้นสูงและการเชื่อมต่อที่เข้ารหัสอย่างปลอดภัยในราคาที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

การปรับปรุงโดยทั่วไปในเวอร์ชัน 4.0 ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นเพื่อรองรับโหมด BLE รวมถึงบริการ Generic Attribute Profile (GATT) และ Security Manager (SM) พร้อมการเข้ารหัส AES

เอกสารเพิ่มเติมข้อกำหนดหลักฉบับที่ 2 (Core Specification Addendum 2) เปิดตัวในเดือนธันวาคม 2011 โดยมีการปรับปรุงส่วนต่อประสานตัวควบคุมเสียง (Audio Host Controller Interface) และชั้นการปรับตัวของโปรโตคอลความเร็วสูง (802.11) (High Speed ​​(802.11) Protocol Adaptation Layer)

ข้อกำหนดหลักเพิ่มเติมฉบับที่ 3 การแก้ไขครั้งที่ 2 มีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม 2555

ข้อกำหนดหลักเพิ่มเติมฉบับที่ 4 มีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 2556

บลูทูธ 4.1

Bluetooth SIG ประกาศรับรองข้อกำหนด Bluetooth v4.1 อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2013 ข้อกำหนดนี้เป็นการอัปเดตซอฟต์แวร์เพิ่มเติมจากข้อกำหนด Bluetooth v4.0 และไม่ใช่การอัปเดตฮาร์ดแวร์ การอัปเดตนี้รวมเอาส่วนเพิ่มเติมของข้อกำหนดหลักของ Bluetooth (CSA 1, 2, 3 และ 4) และเพิ่มคุณสมบัติใหม่ที่ช่วยปรับปรุงการใช้งานของผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงการสนับสนุนการทำงานร่วมกันที่เพิ่มขึ้นสำหรับ LTE อัตราการแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมาก และช่วยส่งเสริมนวัตกรรมของนักพัฒนาโดยอนุญาตให้อุปกรณ์รองรับหลายบทบาทพร้อมกัน[ 109 ]

คุณสมบัติใหม่ในข้อกำหนดนี้ได้แก่:

  • การส่งสัญญาณการทำงานร่วมกันของบริการไร้สายเคลื่อนที่
  • การขยับรถไฟและการสแกนแบบสลับทั่วไป
  • การโฆษณาแบบกำหนดเป้าหมายที่มีรอบการทำงานต่ำ
  • L2CAP คือช่องสัญญาณเฉพาะที่เชื่อมต่อกันและมีการควบคุมการไหลตามเครดิต
  • โหมดคู่และโทโพโลยี
  • โครงสร้างโทโพโลยีของเลเยอร์ลิงก์ LE
  • 802.11n PAL
  • การอัปเดตสถาปัตยกรรมเสียงสำหรับ Wide Band Speech
  • ช่วงเวลาการโฆษณาข้อมูลที่รวดเร็ว
  • เวลาการค้นพบที่จำกัด[ 110 ]

คุณสมบัติบางอย่างมีอยู่แล้วในเอกสารเพิ่มเติมข้อกำหนดหลัก (Core Specification Addendum หรือ CSA) ก่อนการเปิดตัวเวอร์ชัน 4.1

บลูทูธ 4.2

เผยแพร่เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2557 [ 111 ]โดยนำเสนอคุณสมบัติสำหรับอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ

ส่วนสำคัญที่ควรปรับปรุงมีดังนี้:

ฮาร์ดแวร์บลูทูธรุ่นเก่าอาจได้รับคุณสมบัติ 4.2 เช่น การขยายความยาวแพ็กเก็ตข้อมูลและความเป็นส่วนตัวที่ได้รับการปรับปรุงผ่านการอัปเดตเฟิร์มแวร์[ 112 ] [ 113 ]

บลูทูธ 5.0

Bluetooth SIG เปิดตัว Bluetooth 5 เมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 2016 [ 114 ]คุณสมบัติใหม่ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ เทคโนโลยี Internet of Things (IoT) ใหม่ Sony เป็นบริษัทแรกที่ประกาศรองรับ Bluetooth 5.0 ในXperia XZ Premiumในเดือนกุมภาพันธ์ 2017 ระหว่างงาน Mobile World Congress 2017 [ 115 ] Samsung Galaxy S8เปิดตัวพร้อมรองรับ Bluetooth 5 ในเดือนเมษายน 2017 ในเดือนกันยายน 2017 iPhone 8 , 8 Plus และiPhone Xก็เปิดตัวพร้อมรองรับ Bluetooth 5 เช่นกันAppleยังได้รวม Bluetooth 5 ไว้ในHomePod รุ่นใหม่ ที่เปิดตัวเมื่อวันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2018 [ 116 ]การตลาดตัดตัวเลขจุดออก เหลือเพียง "Bluetooth 5" (ต่างจาก Bluetooth 4.0) [ 117 ]การเปลี่ยนแปลงนี้มีขึ้นเพื่อ "ลดความซับซ้อนของการตลาด สื่อสารประโยชน์ของผู้ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และทำให้ง่ายต่อการแจ้งข่าวสารการอัปเดตเทคโนโลยีที่สำคัญสู่ตลาด"

บลูทูธ 5 ให้ตัวเลือกสำหรับBLEที่สามารถเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลเป็นสองเท่า (2  Mbit/s burst) โดยแลกกับระยะทาง หรือให้ระยะทางเพิ่มขึ้นถึงสี่เท่าโดยแลกกับอัตราการส่งข้อมูล การเพิ่มการส่งข้อมูลอาจมีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์ Internet of Things ซึ่งมีโหนดจำนวนมากเชื่อมต่อกันทั่วทั้งบ้าน บลูทูธ 5 เพิ่มขีดความสามารถของบริการแบบไม่ต้องเชื่อมต่อ เช่น การนำทางที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่ง[ 118 ]ของการเชื่อมต่อบลูทูธพลังงานต่ำ[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]

ส่วนสำคัญที่ควรปรับปรุงมีดังนี้:

  • หน้ากากแสดงความพร้อมใช้งานของสล็อต (SAM)
  • ความเร็ว 2 เมกะบิต/วินาที PHY สำหรับLE
  • ลีแอลเอ ระยะไกล
  • โฆษณาที่ไม่สามารถเชื่อมต่อได้ซึ่งมีรอบการทำงานสูง
  • ส่วนขยายโฆษณา LE
  • อัลกอริธึมการเลือกช่องสัญญาณ LE #2

คุณสมบัติที่เพิ่มเข้ามาใน CSA5 – ซึ่งรวมอยู่ในเวอร์ชัน 5.0:

  • กำลังเอาต์พุตที่สูงขึ้น

คุณสมบัติต่อไปนี้ถูกลบออกในเวอร์ชันนี้ของข้อกำหนด:

บลูทูธ 5.1

Bluetooth SIG นำเสนอ Bluetooth 5.1 เมื่อวันที่ 21 มกราคม 2019 [ 123 ]

ส่วนสำคัญที่ควรปรับปรุงมีดังนี้:

  • มุมตกกระทบ (AoA) และมุมออกเดินทาง (AoD) เป็นค่าที่ใช้ในการระบุตำแหน่งและติดตามอุปกรณ์
  • ดัชนีช่องทางการโฆษณา
  • การแคช GATT
  • การปรับปรุงเล็กน้อยชุดที่ 1:
    • HCI รองรับคีย์ดีบักใน LE Secure Connections
    • กลไกการอัปเดตความแม่นยำของนาฬิกาการนอนหลับ
    • ฟิลด์ ADI ในข้อมูลการตอบสนองการสแกน
    • ปฏิสัมพันธ์ระหว่างQoSและข้อกำหนดการไหล
    • การจำแนกประเภทช่อง Block Host สำหรับการโฆษณารอง
    • อนุญาตให้ SID ปรากฏในรายงานการตอบสนองการสแกน
    • ระบุพฤติกรรมเมื่อมีการละเมิดกฎ
  • การถ่ายโอนการซิงค์โฆษณาเป็นระยะ

คุณสมบัติที่เพิ่มเข้ามาในเอกสารเพิ่มเติมข้อกำหนดหลัก (CSA) 6 – รวมอยู่ในเวอร์ชัน 5.1:

คุณสมบัติต่อไปนี้ถูกลบออกในเวอร์ชันนี้ของข้อกำหนด:

  • รหัสหน่วย

บลูทูธ 5.2

เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2019 Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 5.2 เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้: [ 124 ]

  • Enhanced Attribute Protocol (EATT) คือเวอร์ชันปรับปรุงของ Attribute Protocol (ATT)
  • การควบคุมพลังงาน LE
  • ช่องไอโซโครนัส LE
  • LE Audioที่สร้างขึ้นบนคุณสมบัติ 5.2 ใหม่ BT LE Audio ได้รับการประกาศในเดือนมกราคม 2020 ที่งาน CESโดยBluetooth SIGเมื่อเทียบกับ Bluetooth Audio ทั่วไป Bluetooth Low Energy Audio ช่วยลดการใช้พลังงานแบตเตอรี่และสร้างวิธีการส่งสัญญาณเสียงผ่าน BT LE ที่เป็นมาตรฐาน Bluetooth LE Audio ยังอนุญาตให้ส่งสัญญาณแบบหนึ่งต่อหลายและหลายต่อหนึ่ง ทำให้มีผู้รับหลายรายจากแหล่งสัญญาณเดียวหรือผู้รับหนึ่งรายสำหรับหลายแหล่งสัญญาณ ซึ่งเรียกว่าAuracast [ 125 ] [ 126 ] โดย ใช้ ตัวแปลงสัญญาณ LC3ใหม่BLE Audio จะเพิ่มการรองรับเครื่องช่วยฟังด้วย[ 127 ]เมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม 2022 Bluetooth SIG ประกาศการเสร็จสิ้นของ Bluetooth LE Audio มาตรฐานนี้มีการอ้างความหน่วงขั้นต่ำที่ต่ำกว่าคือ 20–30 มิลลิวินาที เทียบกับ Bluetooth Classic audio ที่ 100–200 มิลลิวินาที[ 128 ]ในงาน IFAเดือนสิงหาคม 2023 Samsung ประกาศรองรับ Auracast ผ่านการอัปเดตซอฟต์แวร์สำหรับGalaxy Buds2 Proและทีวีสองรุ่นของพวกเขา[ 129 ]ในเดือนตุลาคม ผู้ใช้เริ่มได้รับการอัปเดตสำหรับหูฟัง[ 130 ]

บลูทูธ 5.3

Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 5.3 เมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม 2021 เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้: [ 131 ]

  • การให้คะแนนย่อยการเชื่อมต่อ
  • ช่วงเวลาโฆษณาเป็นระยะ
  • การปรับปรุงการจำแนกประเภทช่องสัญญาณ
  • การปรับปรุงการควบคุมขนาดคีย์การเข้ารหัส

คุณสมบัติต่อไปนี้ถูกลบออกในเวอร์ชันนี้ของข้อกำหนด:

  • ส่วนขยาย MAC และ PHY ทางเลือก (AMP)

บลูทูธ 5.4

Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 5.4 เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ 2023 เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้: [ 132 ]

  • การโฆษณาเป็นระยะพร้อมการตอบรับ (PAwR)
  • ข้อมูลโฆษณาที่เข้ารหัส
  • ลักษณะเฉพาะของระดับความปลอดภัยของ GATTตามกฎหมาย
  • การเลือกโค้ดโฆษณา

บลูทูธ 6.0

Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 6.0 เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2024 [ 133 ]เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้: [ 134 ]

  • การส่งสัญญาณเสียงผ่านช่องสัญญาณบลูทูธ
  • การกรองโฆษณาตามการตัดสินใจ
  • การตรวจสอบผู้ลงโฆษณา
  • การปรับปรุงISOAL
  • ชุดคุณสมบัติเพิ่มเติมของ LL
  • การอัปเดตพื้นที่เฟรม

บลูทูธ 6.1

Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 6.1 เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2025 [ 135 ]เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้:

  • ความเป็นส่วนตัวของอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้น
  • ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

บลูทูธ 6.2

Bluetooth SIG ได้เผยแพร่ข้อกำหนดหลักของ Bluetooth เวอร์ชัน 6.2 เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน 2025 [ 136 ]เวอร์ชันนี้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้: [ 137 ]

  • รองรับ HCI USB LE Isochronous
  • การปรับปรุงโหมดทดสอบ LE Direct
  • ช่วงเวลาการเชื่อมต่อที่สั้นลง
  • ความทนทานต่อการโจมตีตามแอมพลิจูดของการตรวจสอบช่องสัญญาณ

ข้อมูลทางเทคนิค

สถาปัตยกรรม

ซอฟต์แวร์

เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ของอุปกรณ์บลูทูธ อุปกรณ์ที่ปฏิบัติตามมาตรฐานนี้จะใช้อินเทอร์เฟซที่เรียกว่า HCI (Host Controller Interface) ระหว่างโฮสต์และคอนโทรลเลอร์

โปรโตคอลระดับสูง เช่น SDP (โปรโตคอลที่ใช้ในการค้นหาอุปกรณ์บลูทูธอื่นๆ ภายในระยะการสื่อสาร และยังทำหน้าที่ตรวจจับฟังก์ชันของอุปกรณ์ในระยะนั้นด้วย), RFCOMM (โปรโตคอลที่ใช้ในการจำลองการเชื่อมต่อพอร์ตอนุกรม) และ TCS (โปรโตคอลควบคุมโทรศัพท์) จะโต้ตอบกับตัวควบคุมเบสแบนด์ผ่านทาง L2CAP (โปรโตคอลควบคุมและปรับตัวของลิงก์เชิงตรรกะ) โปรโตคอล L2CAP มีหน้าที่ในการแบ่งส่วนและการประกอบแพ็กเก็ตใหม่

ฮาร์ดแวร์

ฮาร์ดแวร์ที่ประกอบขึ้นเป็นอุปกรณ์บลูทูธนั้น โดยหลักการแล้วประกอบด้วยสองส่วน ซึ่งอาจแยกจากกันทางกายภาพหรือไม่ก็ได้ ส่วนแรกคืออุปกรณ์วิทยุ ทำหน้าที่ปรับสัญญาณและส่งสัญญาณ และส่วนที่สองคือตัวควบคุมดิจิทัล ตัวควบคุมดิจิทัลมักจะเป็นซีพียู ซึ่งมีหน้าที่อย่างหนึ่งคือการทำงานของตัวควบคุมลิงก์ (Link Controller) และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์โฮสต์ แต่บางหน้าที่อาจถูกมอบหมายให้ฮาร์ดแวร์จัดการ ตัวควบคุมลิงก์มีหน้าที่ประมวลผลเบสแบนด์และจัดการโปรโตคอล ARQ และ FEC ระดับกายภาพ นอกจากนี้ยังจัดการฟังก์ชันการถ่ายโอน (ทั้งแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส) การเข้ารหัสเสียง (เช่นSBC (codec) ) และการเข้ารหัสข้อมูล ซีพียูของอุปกรณ์มีหน้าที่จัดการคำสั่งที่เกี่ยวข้องกับบลูทูธของอุปกรณ์โฮสต์ เพื่อให้การทำงานง่ายขึ้น ในการนี้ ซีพียูจะรันซอฟต์แวร์ที่เรียกว่าตัวจัดการลิงก์ (Link Manager) ซึ่งมีหน้าที่สื่อสารกับอุปกรณ์อื่น ๆ ผ่านโปรโตคอล LMP

อุปกรณ์บลูทูธเป็น อุปกรณ์ ไร้สายระยะสั้น อุปกรณ์บลูทูธถูกสร้างขึ้นบน ชิป วงจรรวมRF CMOS ( วงจร RF ) [ 138 ] [ 139 ]

สแต็กโปรโตคอลบลูทูธ

สแต็กโปรโตคอลบลูทูธ

บลูทูธถูกกำหนดให้เป็นสถาปัตยกรรมโปรโตคอลแบบเลเยอร์ซึ่งประกอบด้วยโปรโตคอลหลัก โปรโตคอลทดแทนสายเคเบิล โปรโตคอลควบคุมโทรศัพท์ และโปรโตคอลที่นำมาใช้[ 140 ]โปรโตคอลบังคับสำหรับสแต็กบลูทูธทั้งหมดคือ LMP, L2CAP และ SDP นอกจากนี้ อุปกรณ์ที่สื่อสารด้วยบลูทูธเกือบทุกอุปกรณ์สามารถใช้โปรโตคอลเหล่านี้ได้: HCIและ RFCOMM

ตัวจัดการลิงก์ (Link Manager หรือ LM) คือระบบที่จัดการการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้าง การตรวจสอบสิทธิ์ และการกำหนดค่าลิงก์ ตัวจัดการลิงก์จะค้นหาตัวจัดการอื่นๆ และสื่อสารกับตัวจัดการเหล่านั้นผ่านโปรโตคอลการจัดการของลิงก์ LMP เพื่อทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการ LM จะใช้บริการต่างๆ ที่รวมอยู่ในตัวควบคุมลิงก์ (Link Controller หรือ LC) โปรโตคอลตัวจัดการลิงก์โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วย PDU (Protocol Data Unit) หลายหน่วยที่ส่งจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง ต่อไปนี้คือรายการบริการที่รองรับ:

  • การส่งและรับข้อมูล
  • คำขอชื่อ
  • ขอที่อยู่ลิงก์
  • การสร้างการเชื่อมต่อ
  • การตรวจสอบสิทธิ์
  • การเจรจาโหมดการเชื่อมต่อและการสร้างการเชื่อมต่อ

อินเทอร์เฟซตัวควบคุมโฮสต์

อินเทอร์เฟซควบคุมโฮสต์ (Host Controller Interface) ทำหน้าที่เป็นอินเทอร์เฟซคำสั่งระหว่างตัวควบคุมและโฮสต์

โปรโตคอลควบคุมและปรับตัวการเชื่อมต่อเชิงตรรกะ (L2CAP) ใช้สำหรับมัลติเพล็กซ์การเชื่อมต่อเชิงตรรกะหลายรายการระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องที่ใช้โปรโตคอลระดับสูงที่แตกต่างกัน โดยให้การแบ่งส่วนและการประกอบใหม่ของแพ็กเก็ตที่ส่งทางอากาศ

ใน โหมด Basicนั้น L2CAP จะส่งแพ็กเก็ตที่มีขนาดข้อมูล (payload) ได้สูงสุด 64 กิโลไบต์ โดยมีMTU เริ่มต้นอยู่ที่ 672 ไบต์ และ MTU ขั้นต่ำที่รองรับได้คือ 48 ไบต์

ใน โหมด การส่งซ้ำและการควบคุมการไหล L2CAP สามารถกำหนดค่าได้ทั้งสำหรับข้อมูลแบบไอโซโครนัสหรือข้อมูลที่เชื่อถือได้ต่อช่องสัญญาณโดยการดำเนินการส่งซ้ำและการตรวจสอบ CRC

เอกสารเพิ่มเติมฉบับที่ 1 ของข้อกำหนดหลักของบลูทูธ (Bluetooth Core Specification Addendum 1) เพิ่มโหมด L2CAP อีกสองโหมดลงในข้อกำหนดหลัก โหมดเหล่านี้มีผลแทนที่โหมด Retransmission และ Flow Control เดิมโดยสิ้นเชิง:

โหมดการส่งสัญญาณซ้ำขั้นสูง (ERTM)
โหมดนี้เป็นเวอร์ชันปรับปรุงของโหมดการส่งสัญญาณซ้ำแบบเดิม โหมดนี้ให้ช่องสัญญาณ L2CAP ที่เชื่อถือได้
โหมดสตรีมมิ่ง (SM)
นี่เป็นโหมดที่ง่ายมาก โดยไม่มีการส่งซ้ำหรือการควบคุมการไหลของข้อมูล โหมดนี้ให้ช่องสัญญาณ L2CAP ที่ไม่น่าเชื่อถือ

ความน่าเชื่อถือในโหมดใดๆ เหล่านี้ อาจได้รับการรับประกันเพิ่มเติมโดยอินเทอร์เฟซไร้สาย Bluetooth BDR/EDR ระดับล่าง โดยการกำหนดค่าจำนวนการส่งซ้ำและเวลาหมดอายุการล้างแพ็กเก็ต (เวลาหลังจากนั้นวิทยุจะล้างแพ็กเก็ต) การจัดลำดับตามลำดับได้รับการรับประกันโดยเลเยอร์ล่าง

เฉพาะช่องสัญญาณ L2CAP ที่กำหนดค่าไว้ใน ERTM หรือ SM เท่านั้นที่สามารถใช้งานผ่านลิงก์ลอจิก AMP ได้

โปรโตคอลการค้นหาบริการ

โปรโตคอลการค้นหาบริการ ( Service Discovery Protocol หรือ SDP) ช่วยให้อุปกรณ์สามารถค้นหาบริการที่อุปกรณ์อื่นนำเสนอ และพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณใช้โทรศัพท์มือถือกับหูฟังบลูทูธ โทรศัพท์จะใช้ SDP เพื่อตรวจสอบว่าหูฟัง สามารถใช้ โปรไฟล์บลูทู ธใดได้บ้าง (เช่น โปรไฟล์ชุดหูฟัง โปรไฟล์แฮนด์ฟรี (HFP) โปรไฟล์การกระจายเสียงขั้นสูง (A2DP)เป็นต้น) และการตั้งค่าตัวมัลติเพล็กเซอร์โปรโตคอลที่จำเป็นสำหรับโทรศัพท์ในการเชื่อมต่อกับหูฟังโดยใช้แต่ละโปรไฟล์ บริการแต่ละอย่างจะถูกระบุด้วยตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันทั่วโลก (UUID) โดยบริการอย่างเป็นทางการ (โปรไฟล์บลูทูธ) จะได้รับ UUID รูปแบบย่อ (16 บิต แทนที่จะเป็น 128 บิตเต็ม)

การสื่อสารด้วยคลื่นความถี่วิทยุ

การสื่อสารด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RFCOMM) เป็นโปรโตคอลทดแทนสายเคเบิลที่ใช้สำหรับการสร้างกระแสข้อมูลอนุกรมเสมือน RFCOMM รองรับการส่งข้อมูลแบบไบนารีและจำลอง สัญญาณควบคุม EIA-232 (เดิมคือ RS-232) ผ่านเลเยอร์เบสแบนด์ของบลูทูธ กล่าวคือ เป็นการจำลองพอร์ตอนุกรม

RFCOMM เป็นระบบส่งข้อมูลที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้สำหรับผู้ใช้ คล้ายกับ TCP โดยมีการใช้งานโดยตรงในโปรไฟล์ที่เกี่ยวข้องกับการโทรศัพท์หลายอย่าง ในฐานะตัวนำสำหรับคำสั่ง AT รวมถึงเป็นเลเยอร์การขนส่งสำหรับ OBEX ผ่านบลูทูธ

แอปพลิเคชัน Bluetooth จำนวนมากใช้ RFCOMM เนื่องจากได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางและมี API ที่เปิดให้ใช้งานได้ทั่วไปในระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่ นอกจากนี้ แอปพลิเคชันที่ใช้พอร์ตอนุกรมในการสื่อสารยังสามารถปรับเปลี่ยนให้ใช้ RFCOMM ได้อย่างรวดเร็ว

โปรโตคอลการห่อหุ้มเครือข่ายบลูทูธ

โปรโตคอลการห่อหุ้มเครือข่ายบลูทูธ (BNEP) ใช้สำหรับถ่ายโอนข้อมูลจากโปรโตคอลสแต็กอื่นผ่านช่องสัญญาณ L2CAP จุดประสงค์หลักคือการส่งแพ็กเก็ต IP ในโปรไฟล์เครือข่ายส่วนบุคคล (Personal Area Networking Profile) BNEP ทำหน้าที่คล้ายกับSNAPในเครือข่ายไร้สาย (Wireless LAN)

โปรโตคอลการขนส่งควบคุมเสียง/วิดีโอ

โปรโตคอลAudio/Video Control Transport Protocol (AVCTP) ถูกใช้โดยโปรไฟล์รีโมทคอนโทรลเพื่อถ่ายโอนคำสั่ง AV/C ผ่านช่องสัญญาณ L2CAP ปุ่มควบคุมเพลงบนชุดหูฟังสเตอริโอใช้โปรโตคอลนี้ในการควบคุมเครื่องเล่นเพลง

โปรโตคอลการขนส่งการกระจายเสียง/วิดีโอ

โปรโตคอลการขนส่งและกระจายสัญญาณเสียง/วิดีโอ (AVDTP) ถูกใช้โดยโปรไฟล์การกระจายเสียงขั้นสูง ( A2DP ) เพื่อสตรีมเพลงไปยังหูฟังแบบสเตอริโอผ่าน ช่อง L2CAPซึ่งออกแบบมาสำหรับโปรไฟล์การกระจายวิดีโอในการส่งสัญญาณบลูทูธ

โปรโตคอลควบคุมโทรศัพท์

โปรโตคอลควบคุมการโทร แบบไบนารี (TCS BIN) เป็นโปรโตคอลแบบบิตที่กำหนดสัญญาณควบคุมการโทรสำหรับการสร้างการโทรด้วยเสียงและข้อมูลระหว่างอุปกรณ์บลูทูธ นอกจากนี้ "TCS BIN ยังกำหนดขั้นตอนการจัดการการเคลื่อนที่สำหรับการจัดการกลุ่มอุปกรณ์บลูทูธ TCS"

TCS-BIN ใช้ได้เฉพาะกับระบบโทรศัพท์ไร้สายเท่านั้น ซึ่งไม่ได้รับความนิยมจากผู้ใช้งาน ดังนั้นจึงมีเพียงคุณค่าทางประวัติศาสตร์เท่านั้น

โปรโตคอลที่นำมาใช้

โปรโตคอลที่นำมาใช้จะถูกกำหนดโดยองค์กรกำหนดมาตรฐานอื่นๆ และรวมเข้าไว้ในสแต็กโปรโตคอลของบลูทูธ ทำให้บลูทูธสามารถเขียนโค้ดโปรโตคอลได้เฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น โปรโตคอลที่นำมาใช้ได้แก่:

โปรโตคอลแบบจุดต่อจุด (PPP)
โปรโตคอลมาตรฐานอินเทอร์เน็ตสำหรับการขนส่งดาตาแกรม IPผ่านลิงก์แบบจุดต่อจุด
ทซีพี/ไอพี /ยูดีพี
โปรโตคอลพื้นฐานสำหรับชุดโปรโตคอล TCP/IP
โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนวัตถุ (OBEX)
โปรโตคอลระดับเซสชันสำหรับการแลกเปลี่ยนวัตถุ โดยมีแบบจำลองสำหรับการแสดงวัตถุและการดำเนินการ
สภาพแวดล้อมแอปพลิเคชันไร้สาย/โปรโตคอลแอปพลิเคชันไร้สาย (WAE/WAP)
WAE กำหนดกรอบแอปพลิเคชันสำหรับอุปกรณ์ไร้สาย และ WAP เป็นมาตรฐานแบบเปิดเพื่อให้ผู้ใช้มือถือสามารถเข้าถึงบริการโทรศัพท์และข้อมูลได้[ 140 ]

การแก้ไขข้อผิดพลาดเบสแบนด์

ขึ้นอยู่กับประเภทของแพ็กเก็ต แพ็กเก็ตแต่ละรายการอาจได้รับการป้องกันด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาด ไม่ว่าจะ เป็นการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า (FEC) อัตรา 1/3 หรืออัตรา 2/3 นอกจากนี้ แพ็กเก็ตที่มี CRC จะถูกส่งซ้ำจนกว่าจะได้รับการยืนยันโดยคำขอส่งซ้ำอัตโนมัติ (ARQ)

การตั้งค่าการเชื่อมต่อ

อุปกรณ์บลูทูธใดๆ ที่อยู่ในโหมดค้นหาจะส่งข้อมูลต่อไปนี้ตามคำขอ:

  • ชื่ออุปกรณ์
  • คลาสอุปกรณ์
  • รายการบริการ
  • ข้อมูลทางเทคนิค (ตัวอย่างเช่น: คุณสมบัติของอุปกรณ์ ผู้ผลิต ข้อมูลจำเพาะของบลูทูธที่ใช้ ค่าชดเชยเวลา)

อุปกรณ์ใดๆ ก็สามารถทำการค้นหาอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการเชื่อมต่อได้ และอุปกรณ์ใดๆ ก็สามารถตั้งค่าให้ตอบสนองต่อการค้นหาดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตาม หากอุปกรณ์ที่พยายามเชื่อมต่อทราบที่อยู่ของอุปกรณ์นั้น อุปกรณ์นั้นจะตอบสนองต่อคำขอเชื่อมต่อโดยตรงเสมอ และส่งข้อมูลที่แสดงในรายการด้านบนหากมีการร้องขอ การใช้บริการของอุปกรณ์อาจต้องมีการจับคู่หรือการอนุมัติจากเจ้าของ แต่การเชื่อมต่อเองสามารถเริ่มต้นได้โดยอุปกรณ์ใดๆ และคงอยู่จนกว่าจะอยู่นอกระยะ อุปกรณ์บางชนิดสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ได้เพียงครั้งละหนึ่งอุปกรณ์เท่านั้น และการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เหล่านั้นจะป้องกันไม่ให้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ และปรากฏในการค้นหาจนกว่าจะตัดการเชื่อมต่อจากอุปกรณ์อื่น

อุปกรณ์ทุกชิ้นมีที่อยู่ 48 บิตที่ไม่ซ้ำกันอย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วที่อยู่เหล่านี้จะไม่แสดงในผลการค้นหา แต่จะใช้ชื่อบลูทูธที่เป็นมิตรแทน ซึ่งผู้ใช้สามารถตั้งค่าได้ ชื่อนี้จะปรากฏขึ้นเมื่อผู้ใช้รายอื่นค้นหาอุปกรณ์ และในรายการอุปกรณ์ที่จับคู่แล้ว

โดยค่าเริ่มต้น โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่จะตั้งชื่อบลูทูธตามผู้ผลิตและรุ่นของโทรศัพท์ โทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อปส่วนใหญ่จะแสดงเฉพาะชื่อบลูทูธเท่านั้น และต้องใช้โปรแกรมพิเศษเพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ระยะไกล ซึ่งอาจทำให้เกิดความสับสนได้ เช่น อาจมีโทรศัพท์มือถือหลายเครื่องที่อยู่ในระยะเดียวกันที่มีชื่อว่าT610 (ดูBluejacking )

การจับคู่และการผูกพัน

แรงจูงใจ

บริการหลายอย่างที่ให้บริการผ่านบลูทูธอาจเปิดเผยข้อมูลส่วนตัวหรืออนุญาตให้ฝ่ายที่เชื่อมต่อควบคุมอุปกรณ์บลูทูธได้ ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย จึงจำเป็นต้องระบุอุปกรณ์เฉพาะ และควบคุมว่าอุปกรณ์ใดบ้างที่สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์บลูทูธที่กำหนดได้ ในขณะเดียวกัน การที่อุปกรณ์บลูทูธสามารถสร้างการเชื่อมต่อได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากผู้ใช้ (เช่น เมื่ออยู่ในระยะทำการ) ก็เป็นสิ่งที่มีประโยชน์เช่นกัน

เพื่อแก้ไขข้อขัดแย้งนี้ บลูทูธใช้กระบวนการที่เรียกว่าการเชื่อมต่อ (bonding ) และการเชื่อมต่อจะถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการจับคู่ (pairing ) กระบวนการจับคู่จะถูกกระตุ้นโดยคำขอเฉพาะจากผู้ใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อ (ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้ร้องขอ "เพิ่มอุปกรณ์บลูทูธ" อย่างชัดเจน) หรือจะถูกกระตุ้นโดยอัตโนมัติเมื่อเชื่อมต่อกับบริการที่ (เป็นครั้งแรก) จำเป็นต้องใช้ข้อมูลระบุตัวตนของอุปกรณ์เพื่อวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัย กรณีทั้งสองนี้เรียกว่า การเชื่อมต่อเฉพาะ (dedicated bonding) และการเชื่อมต่อทั่วไป (general bonding) ตามลำดับ

การจับคู่มักเกี่ยวข้องกับการโต้ตอบของผู้ใช้ในระดับหนึ่ง การโต้ตอบของผู้ใช้นี้เป็นการยืนยันตัวตนของอุปกรณ์ เมื่อการจับคู่เสร็จสมบูรณ์ ความสัมพันธ์จะเกิดขึ้นระหว่างอุปกรณ์ทั้งสอง ทำให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งสองได้ในอนาคตโดยไม่ต้องทำขั้นตอนการจับคู่ซ้ำเพื่อยืนยันตัวตนของอุปกรณ์อีก เมื่อต้องการ ผู้ใช้สามารถยกเลิกความสัมพันธ์นั้นได้

การดำเนินการ

ในระหว่างการจับคู่ อุปกรณ์ทั้งสองจะสร้างความสัมพันธ์โดยการสร้างรหัสลับร่วมกันที่เรียกว่าคีย์เชื่อมโยงหากอุปกรณ์ทั้งสองเก็บคีย์เชื่อมโยงเดียวกัน ก็จะกล่าวได้ว่าอุปกรณ์ทั้งสองได้จับคู่หรือผูกพันกันแล้วอุปกรณ์ที่ต้องการสื่อสารเฉพาะกับอุปกรณ์ที่ผูกพันอยู่ สามารถตรวจสอบความถูกต้องของตัวตนของอุปกรณ์อีกเครื่องหนึ่งได้ด้วยวิธีการเข้ารหัส เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นอุปกรณ์เดียวกันกับที่เคยจับคู่กันไว้ก่อนหน้านี้ เมื่อสร้างคีย์เชื่อมโยงแล้ว การเชื่อมโยง ACL ที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้อง ระหว่างอุปกรณ์อาจถูกเข้ารหัสเพื่อป้องกันข้อมูลที่แลกเปลี่ยนจากการดักฟังผู้ใช้สามารถลบคีย์เชื่อมโยงออกจากอุปกรณ์ใดก็ได้ ซึ่งจะลบความผูกพันระหว่างอุปกรณ์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่อุปกรณ์หนึ่งจะมีคีย์เชื่อมโยงที่จัดเก็บไว้สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้จับคู่ด้วยอีกต่อไป

โดยทั่วไปแล้ว บริการบลูทูธต้องการการเข้ารหัสหรือการตรวจสอบสิทธิ์ และจำเป็นต้องจับคู่ก่อนจึงจะอนุญาตให้อุปกรณ์ระยะไกลเชื่อมต่อได้ บริการบางอย่าง เช่น Object Push Profile เลือกที่จะไม่กำหนดให้มีการตรวจสอบสิทธิ์หรือการเข้ารหัสอย่างชัดเจน เพื่อไม่ให้การจับคู่รบกวนประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้ที่เกี่ยวข้องกับกรณีการใช้งานของบริการนั้นๆ

กลไกการจับคู่

กลไกการจับคู่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากด้วยการนำ Secure Simple Pairing มาใช้ใน Bluetooth เวอร์ชัน 2.1 ต่อไปนี้เป็นการสรุปกลไกการจับคู่:

  • การจับคู่แบบดั้งเดิม : นี่เป็นวิธีการเดียวที่มีให้ใช้งานใน Bluetooth เวอร์ชัน 2.0 และก่อนหน้า อุปกรณ์แต่ละเครื่องต้องป้อนรหัส PINการจับคู่จะสำเร็จก็ต่อเมื่ออุปกรณ์ทั้งสองป้อนรหัส PIN เดียวกันเท่านั้น สามารถใช้สตริง UTF-8 ขนาด 16 ไบต์ใดก็ได้เป็นรหัส PIN อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์บางเครื่องอาจไม่สามารถป้อนรหัส PIN ที่เป็นไปได้ทั้งหมดได้
    • อุปกรณ์ที่มีอินพุตจำกัด : ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดของอุปกรณ์ประเภทนี้คือชุดหูฟังแฮนด์ฟรีบลูทูธ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีอินพุตน้อย อุปกรณ์เหล่านี้มักจะมีรหัส PIN คงที่เช่น "0000" หรือ "1234" ที่ถูกกำหนดไว้ในตัวอุปกรณ์
    • อุปกรณ์ป้อนข้อมูลตัวเลข : โทรศัพท์มือถือเป็นตัวอย่างคลาสสิกของอุปกรณ์เหล่านี้ โทรศัพท์มือถืออนุญาตให้ผู้ใช้ป้อนค่าตัวเลขได้ยาวถึง 16 หลัก
    • อุปกรณ์ป้อนข้อมูลตัวอักษรและตัวเลข : คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและสมาร์ทโฟนเป็นตัวอย่างของอุปกรณ์เหล่านี้ อุปกรณ์เหล่านี้อนุญาตให้ผู้ใช้ป้อนข้อความ UTF-8 เต็มรูปแบบเป็นรหัส PIN หากจับคู่กับอุปกรณ์ที่มีความสามารถน้อยกว่า ผู้ใช้ต้องตระหนักถึงข้อจำกัดในการป้อนข้อมูลบนอุปกรณ์อื่น เนื่องจากไม่มีกลไกใดที่อุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงกว่าจะสามารถกำหนดวิธีการจำกัดการป้อนข้อมูลที่ผู้ใช้สามารถใช้ได้
  • การจับคู่แบบง่ายที่ปลอดภัย (Secure Simple Pairing หรือ SSP): นี่เป็นข้อกำหนดของ Bluetooth v2.1 แม้ว่าอุปกรณ์ Bluetooth v2.1 อาจใช้การจับคู่แบบเดิมเพื่อทำงานร่วมกับอุปกรณ์ v2.0 หรือรุ่นก่อนหน้าได้ก็ตาม การจับคู่แบบง่ายที่ปลอดภัยใช้รูปแบบการเข้ารหัสแบบกุญแจสาธารณะและบางประเภทสามารถช่วยป้องกัน การโจมตี แบบคนกลาง (Man-in-the-Middleหรือ MITM) ได้ SSP มีกลไกการตรวจสอบสิทธิ์ดังต่อไปนี้:
    • ใช้งานได้ทันที : ตามชื่อที่บอก วิธีนี้ใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องมีการโต้ตอบจากผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์อาจแจ้งให้ผู้ใช้ยืนยันกระบวนการจับคู่ วิธีนี้มักใช้กับชุดหูฟังที่มีความสามารถด้านอินพุต/เอาต์พุตน้อย และมีความปลอดภัยมากกว่ากลไก PIN แบบตายตัวที่อุปกรณ์กลุ่มจำกัดนี้ใช้สำหรับการจับคู่แบบเดิม วิธีนี้ไม่มีการป้องกันการโจมตีแบบ Man-in-the-Middle (MITM)
    • การเปรียบเทียบตัวเลข : หากอุปกรณ์ทั้งสองมีหน้าจอแสดงผล และอย่างน้อยหนึ่งเครื่องสามารถรับอินพุตแบบไบนารี ใช่/ไม่ใช่ จากผู้ใช้ได้ ก็สามารถใช้การเปรียบเทียบตัวเลขได้ วิธีนี้จะแสดงรหัสตัวเลข 6 หลักบนแต่ละอุปกรณ์ ผู้ใช้ควรเปรียบเทียบตัวเลขเพื่อให้แน่ใจว่าเหมือนกัน หากการเปรียบเทียบสำเร็จ ผู้ใช้ควรยืนยันการจับคู่บนอุปกรณ์ที่สามารถรับอินพุตได้ วิธีนี้ให้การป้องกัน MITM (Man-in-the-Middle) โดยสมมติว่าผู้ใช้ยืนยันบนอุปกรณ์ทั้งสองและทำการเปรียบเทียบอย่างถูกต้อง
    • การป้อนรหัสผ่าน : วิธีนี้สามารถใช้ระหว่างอุปกรณ์ที่มีหน้าจอแสดงผลและอุปกรณ์ที่มีแป้นพิมพ์ตัวเลข (เช่น คีย์บอร์ด) หรือระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องที่มีแป้นพิมพ์ตัวเลข ในกรณีแรก หน้าจอแสดงผลจะแสดงรหัสตัวเลข 6 หลักให้ผู้ใช้เห็น จากนั้นผู้ใช้จะป้อนรหัสลงบนแป้นพิมพ์ ในกรณีที่สอง ผู้ใช้ของแต่ละอุปกรณ์จะป้อนตัวเลข 6 หลักเดียวกัน ทั้งสองกรณีนี้ให้การป้องกันการโจมตีแบบ MITM (Man-in-the-Middle)
    • การสื่อสาร นอกแบนด์ (OOB): วิธีนี้ใช้ช่องทางการสื่อสารภายนอก เช่นการสื่อสารระยะใกล้ (NFC) เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลบางส่วนที่ใช้ในกระบวนการจับคู่ การจับคู่จะเสร็จสมบูรณ์โดยใช้คลื่นวิทยุบลูทูธ แต่ต้องใช้ข้อมูลจากกลไก OOB ซึ่งให้การป้องกัน MITM ในระดับเดียวกับที่มีอยู่ในกลไก OOB เท่านั้น

SSP ถือว่าเรียบง่ายด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

  • ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องสร้างรหัสผ่าน
  • สำหรับกรณีการใช้งานที่ไม่ต้องการการป้องกัน MITM (Man-in-the-Middle) สามารถลดการโต้ตอบกับผู้ใช้ได้
  • สำหรับการเปรียบเทียบตัวเลขการป้องกัน MITM สามารถทำได้ด้วยการเปรียบเทียบความเท่าเทียมกันอย่างง่ายโดยผู้ใช้
  • การใช้ OOB ร่วมกับ NFC ช่วยให้สามารถจับคู่ได้เมื่ออุปกรณ์อยู่ใกล้กัน ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการค้นหาที่ยุ่งยากและใช้เวลานาน

ข้อกังวลด้านความปลอดภัย

ก่อนบลูทูธเวอร์ชัน 2.1 การเข้ารหัสไม่จำเป็นและสามารถปิดได้ตลอดเวลา นอกจากนี้ รหัสการเข้ารหัสมีอายุการใช้งานเพียงประมาณ 23.5 ชั่วโมง การใช้รหัสการเข้ารหัสเดียวที่มีอายุการใช้งานนานกว่านี้จะทำให้การโจมตีแบบ XOR ง่ายๆ สามารถดึงรหัสการเข้ารหัสกลับมาได้

  • การปิดใช้งานการเข้ารหัสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติหลายอย่าง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะตรวจจับได้ว่าการปิดใช้งานการเข้ารหัสมีเหตุผลที่ถูกต้องหรือเป็นการโจมตีด้านความปลอดภัย

บลูทูธเวอร์ชัน 2.1 แก้ไขปัญหานี้ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:

  • การเข้ารหัสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อที่ไม่ใช่ SDP (Service Discovery Protocol) ทั้งหมด
  • ฟีเจอร์ใหม่ "หยุดและเริ่มการเข้ารหัสใหม่" จะถูกนำมาใช้กับการทำงานปกติทั้งหมดที่จำเป็นต้องปิดใช้งานการเข้ารหัส ซึ่งช่วยให้สามารถแยกแยะการทำงานปกติจากการโจมตีด้านความปลอดภัยได้อย่างง่ายดาย
  • ต้องต่ออายุรหัสการเข้ารหัสก่อนที่จะหมดอายุ

รหัสเชื่อมต่ออาจถูกจัดเก็บไว้ในระบบไฟล์ของอุปกรณ์ ไม่ใช่บนชิปบลูทูธเอง ผู้ผลิตชิปบลูทูธหลายรายอนุญาตให้จัดเก็บรหัสเชื่อมต่อไว้ในอุปกรณ์ได้ อย่างไรก็ตาม หากอุปกรณ์นั้นสามารถถอดออกได้ นั่นหมายความว่ารหัสเชื่อมต่อจะย้ายไปพร้อมกับอุปกรณ์นั้นด้วย

ความปลอดภัย

ภาพรวม

บลูทูธใช้ อัลกอริ ทึมแบบกำหนดเองโดยอิงจากการเข้ารหัสแบบบล็อกSAFER+ ในการรักษา ความ ลับ การตรวจสอบสิทธิ์และ การสร้าง คีย์ การสร้างคีย์บลูทูธโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับรหัส PIN บลูทูธ ซึ่งต้องป้อนลงในอุปกรณ์ทั้งสองเครื่อง ขั้นตอนนี้อาจมีการปรับเปลี่ยนหากอุปกรณ์เครื่องใดเครื่องหนึ่งมีรหัส PIN คงที่ (เช่น สำหรับหูฟังหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกันที่มีอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่จำกัด) ในระหว่างการจับคู่ จะมีการสร้างคีย์เริ่มต้นหรือคีย์หลักโดยใช้อัลกอริทึม E22 [ 141 ] การ เข้ารหัสแบบสตรีม E0ใช้สำหรับการเข้ารหัสแพ็กเก็ต การให้ความลับ และอิงจากความลับการเข้ารหัสร่วมกัน นั่นคือคีย์ลิงก์หรือคีย์หลักที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้ คีย์เหล่านั้นใช้สำหรับการเข้ารหัสข้อมูลที่ส่งผ่านอินเทอร์เฟซทางอากาศในภายหลัง โดยอาศัยรหัส PIN บลูทูธที่ป้อนลงในอุปกรณ์เครื่องใดเครื่องหนึ่งหรือทั้งสองเครื่อง

Andreas Becker ได้เผยแพร่ภาพรวมของช่องโหว่และการโจมตีของบลูทูธในปี 2550 [ 142 ]

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ได้เผยแพร่คู่มือความปลอดภัยของบลูทูธเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับองค์กรต่างๆ โดยอธิบายถึงความสามารถด้านความปลอดภัยของบลูทูธและวิธีการรักษาความปลอดภัยของเทคโนโลยีบลูทูธอย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าบลูทูธจะมีข้อดี แต่ก็มีความเสี่ยงต่อการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ การดักฟัง การโจมตีแบบคนกลาง การแก้ไขข้อความ และการยักยอกทรัพยากร ผู้ใช้และองค์กรต้องประเมินระดับความเสี่ยงที่ยอมรับได้และรวมความปลอดภัยเข้าไว้ในวงจรชีวิตของอุปกรณ์บลูทูธ เพื่อช่วยลดความเสี่ยง เอกสารของ NIST ได้รวมรายการตรวจสอบความปลอดภัยพร้อมแนวทางและคำแนะนำสำหรับการสร้างและบำรุงรักษาเครือข่ายบลูทูธขนาดเล็ก ชุดหูฟัง และเครื่องอ่านสมาร์ทการ์ดที่ปลอดภัย[ 143 ]

บลูทูธเวอร์ชัน 2.1 – ซึ่งได้รับการสรุปอย่างเป็นทางการในปี 2550 และอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคเริ่มปรากฏครั้งแรกในปี 2552 – ได้ทำการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญด้านความปลอดภัยของบลูทูธ รวมถึงกลไกการจับคู่ ดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ในส่วน กลไกการจับคู่

บลูแจ็กกิ้ง

การบลูแจ็กกิ้งคือการส่งรูปภาพหรือข้อความจากผู้ใช้รายหนึ่งไปยังผู้ใช้ที่ไม่รู้ตัวผ่านเทคโนโลยีไร้สายบลูทูธ แอปพลิเคชันทั่วไป ได้แก่ ข้อความสั้น เช่น "คุณเพิ่งถูกบลูแจ็กกิ้ง!" [ 144 ]การบลูแจ็กกิ้งไม่เกี่ยวข้องกับการลบหรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลใดๆ จากอุปกรณ์[ 145 ]

แม้ในอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​ก็ยังอาจมีการโจมตี แบบDoSเกิดขึ้นได้ โดยการส่งคำขอจับคู่ที่ไม่ได้รับอนุญาตอย่างรวดเร็วต่อเนื่องกัน ซึ่งจะก่อให้เกิดความรบกวน เนื่องจากระบบส่วนใหญ่จะแสดงการแจ้งเตือนแบบเต็มหน้าจอทุกครั้งที่มีการร้องขอการเชื่อมต่อ ทำให้กิจกรรมอื่นๆ ถูกขัดจังหวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพต่ำ

ประวัติความเป็นมาของข้อกังวลด้านความปลอดภัย

พ.ศ. 2544–2547

ในปี 2544 Jakobsson และ Wetzel จากBell Laboratoriesค้นพบข้อบกพร่องในโปรโตคอลการจับคู่บลูทูธ และยังชี้ให้เห็นถึงช่องโหว่ในแผนการเข้ารหัสอีกด้วย[ 146 ]ในปี 2546 Ben และ Adam Laurie จาก AL Digital Ltd. ค้นพบว่าข้อบกพร่องร้ายแรงในการใช้งานระบบรักษาความปลอดภัยบลูทูธที่ไม่ดีบางอย่างอาจนำไปสู่การเปิดเผยข้อมูลส่วนบุคคล[ 147 ]ในการทดลองต่อมา Martin Herfurt จาก trifinite.group สามารถทำการทดลองภาคสนามที่ งานแสดงสินค้า CeBITซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของปัญหาต่อโลก การโจมตีแบบใหม่ที่เรียกว่าBlueBugถูกนำมาใช้ในการทดลองนี้[ 148 ]ในปี 2547 ไวรัส ตัวแรกที่อ้างว่า ใช้บลูทูธในการแพร่กระจายตัวเองในโทรศัพท์มือถือปรากฏขึ้นบนระบบปฏิบัติการ Symbian [ 149 ] ไวรัสนี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยKaspersky Labและต้องการให้ผู้ใช้ยืนยันการติดตั้งซอฟต์แวร์ที่ไม่รู้จักก่อนจึงจะสามารถแพร่กระจายได้ไวรัสนี้ถูกเขียนขึ้นเพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิดโดยกลุ่มผู้เขียนไวรัสที่รู้จักกันในชื่อ "29A" และส่งไปยังกลุ่มแอนติไวรัส ดังนั้นจึงควรพิจารณาว่าเป็นภัยคุกคามด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นได้ (แต่ไม่ใช่ภัยคุกคามจริง) ต่อเทคโนโลยีบลูทูธหรือระบบปฏิบัติการซิมเบียนเนื่องจากไวรัสนี้ไม่เคยแพร่กระจายออกไปนอกระบบนี้ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2547 การทดลองที่ทำลายสถิติโลก (ดูเพิ่มเติมที่การโจมตีบลูทูธ ) แสดงให้เห็นว่าระยะของวิทยุบลูทูธคลาส 2 สามารถขยายได้ถึง 1.78 กม. (1.11 ไมล์) ด้วยเสาอากาศแบบทิศทางและเครื่องขยายสัญญาณ[ 150 ] สิ่งนี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นได้ เนื่องจากทำให้ผู้โจมตีสามารถเข้าถึงอุปกรณ์บลูทูธที่เปราะบางจากระยะไกลเกินกว่าที่คาดคิด ผู้โจมตีจะต้องสามารถรับข้อมูลจากเหยื่อเพื่อตั้งค่าการเชื่อมต่อได้ด้วย ไม่สามารถโจมตีอุปกรณ์บลูทูธได้เว้นแต่ผู้โจมตีจะทราบที่อยู่บลูทูธและช่องสัญญาณที่จะส่งสัญญาณ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะสามารถอนุมานได้ภายในไม่กี่นาทีหากอุปกรณ์กำลังใช้งานอยู่[ 151 ]

2548

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2548 เวิร์ มมัลแวร์ มือถือ ที่รู้จักกันในชื่อ Lasco ได้ปรากฏขึ้น เวิร์มนี้เริ่มโจมตีโทรศัพท์มือถือที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Symbian OS ( แพลตฟอร์ม Series 60 ) โดยใช้อุปกรณ์ที่เปิดใช้งาน Bluetooth เพื่อจำลองตัวเองและแพร่กระจายไปยังอุปกรณ์อื่น เวิร์มนี้ติดตั้งตัวเองและจะเริ่มทำงานเมื่อผู้ใช้มือถืออนุมัติการถ่ายโอนไฟล์ (Velasco.sis) จากอุปกรณ์อื่น เมื่อติดตั้งแล้ว เวิร์มจะเริ่มค้นหาอุปกรณ์ที่เปิดใช้งาน Bluetooth อื่นๆ เพื่อแพร่เชื้อ นอกจากนี้ เวิร์มยังแพร่เชื้อไฟล์ . SIS อื่นๆ  บนอุปกรณ์ ทำให้สามารถจำลองไปยังอุปกรณ์อื่นได้โดยใช้สื่อแบบถอดได้ ( Secure Digital , CompactFlashเป็นต้น) เวิร์มนี้สามารถทำให้อุปกรณ์มือถือไม่เสถียรได้[ 152 ]

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2548 นักวิจัยด้านความปลอดภัย ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้เผยแพร่ผลลัพธ์ของการดำเนินการโจมตีแบบพาสซีฟต่อ การจับคู่ แบบใช้ PINระหว่างอุปกรณ์บลูทูธเชิงพาณิชย์ พวกเขายืนยันว่าการโจมตีนั้นรวดเร็วในทางปฏิบัติ และวิธีการสร้างคีย์สมมาตรของบลูทูธนั้นมีช่องโหว่ เพื่อแก้ไขช่องโหว่นี้ พวกเขาได้ออกแบบการใช้งานที่แสดงให้เห็นว่าการสร้างคีย์แบบอสมมาตรที่แข็งแกร่งกว่านั้นสามารถทำได้สำหรับอุปกรณ์บางประเภท เช่น โทรศัพท์มือถือ[ 153 ]

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2548 Yaniv Shaked [ 154 ]และ Avishai Wool [ 155 ]ได้ตีพิมพ์บทความที่อธิบายวิธีการทั้งแบบพาสซีฟและแอคทีฟในการรับรหัส PIN สำหรับการเชื่อมต่อบลูทูธ การโจมตีแบบพาสซีฟช่วยให้ผู้โจมตีที่มีอุปกรณ์ที่เหมาะสมสามารถดักฟังการสื่อสารและปลอมแปลงได้หากผู้โจมตีอยู่ ณ เวลาที่ทำการจับคู่ครั้งแรก วิธีการแอคทีฟใช้ข้อความที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษซึ่งต้องแทรกไว้ในจุดเฉพาะในโปรโตคอล เพื่อให้มาสเตอร์และสเลฟทำการจับคู่ซ้ำ หลังจากนั้น วิธีการแรกสามารถใช้เพื่อถอดรหัส PIN ได้ จุดอ่อนสำคัญของการโจมตีนี้คือ ผู้ใช้ของอุปกรณ์ที่ถูกโจมตีต้องป้อนรหัส PIN ใหม่ระหว่างการโจมตีเมื่ออุปกรณ์แจ้งให้ป้อน นอกจากนี้ การโจมตีแบบแอคทีฟนี้อาจต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่กำหนดเอง เนื่องจากอุปกรณ์บลูทูธที่มีจำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่ไม่สามารถจับเวลาได้ตามที่ต้องการ[ 156 ]

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2548 ตำรวจในเคมบริดจ์เชียร์ประเทศอังกฤษ ได้ออกคำเตือนเกี่ยวกับโจรที่ใช้โทรศัพท์ที่เปิดใช้งานบลูทูธเพื่อติดตามอุปกรณ์อื่นๆ ที่ถูกทิ้งไว้ในรถ ตำรวจแนะนำให้ผู้ใช้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดใช้งานการเชื่อมต่อเครือข่ายมือถือแล้ว หากแล็ปท็อปและอุปกรณ์อื่นๆ ถูกทิ้งไว้ในลักษณะนี้[ 157 ]

2006

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2549 นักวิจัยจากSecure NetworkและF-Secureได้เผยแพร่รายงานที่เตือนถึงจำนวนอุปกรณ์จำนวนมากที่ถูกทิ้งไว้ในสถานะที่มองเห็นได้ และได้เผยแพร่สถิติเกี่ยวกับการแพร่กระจายของบริการ Bluetooth ต่างๆ และความง่ายในการแพร่กระจายของเวิร์ม Bluetooth ที่อาจเกิดขึ้น[ 158 ]

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2549 ในงานประชุมด้านความปลอดภัย Hack.lu ที่ลักเซมเบิร์ก เควิน ฟินิสเตร์และเธียร์รี โซลเลอร์ได้สาธิตและเผยแพร่เชลล์รูทระยะไกลผ่านบลูทูธบน Mac OS X เวอร์ชัน 10.3.9 และ 10.4 พวกเขายังได้สาธิตการถอดรหัส PIN และ Linkkeys ผ่านบลูทูธเป็นครั้งแรก ซึ่งอิงจากการวิจัยของวูลและเชค[ 159 ]

2017

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 นักวิจัยด้านความปลอดภัยของ Armis ค้นพบช่องโหว่หลายจุดในซอฟต์แวร์ Bluetooth บนแพลตฟอร์มต่างๆ รวมถึงMicrosoft Windows , Linux , Apple iOSและ Google Androidช่องโหว่เหล่านี้เรียกรวมกันว่า " BlueBorne " ช่องโหว่เหล่านี้ทำให้ผู้โจมตีสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หรือระบบได้โดยไม่ต้องมีการตรวจสอบสิทธิ์ และสามารถทำให้พวกเขาสามารถ "ควบคุมอุปกรณ์ได้อย่างสมบูรณ์" Armis ได้ติดต่อ Google, Microsoft, Apple, Samsung และนักพัฒนา Linux เพื่อให้พวกเขาสามารถแก้ไขซอฟต์แวร์ของตนได้ก่อนที่จะมีการประกาศช่องโหว่ร่วมกันในวันที่ 12 กันยายน พ.ศ. 2560 [ 160 ]

2018

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2561 Lior Neumann และEli Bihamนักวิจัยจาก Technion – Israel Institute of Technology ได้ระบุช่องโหว่ด้านความปลอดภัยในขั้นตอนการจับคู่บลูทูธล่าสุด ได้แก่ Secure Simple Pairing และ LE Secure Connections [ 161 ] [ 162 ]

นอกจากนี้ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 Karim Lounis นักวิจัยด้านความปลอดภัยเครือข่ายจากมหาวิทยาลัย Queen's ได้ระบุช่องโหว่ด้านความปลอดภัยที่เรียกว่า CDV (Connection Dumping Vulnerability) บนอุปกรณ์ Bluetooth ต่างๆ ซึ่งอนุญาตให้ผู้โจมตีทำลายการเชื่อมต่อ Bluetooth ที่มีอยู่และทำให้เกิดการยกเลิกการตรวจสอบสิทธิ์และการตัดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง นักวิจัยได้สาธิตการโจมตีบนอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีประเภทและผู้ผลิตที่แตกต่างกัน[ 163 ]

2019

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2562 นักวิจัยด้านความปลอดภัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและการออกแบบแห่งสิงคโปร์ศูนย์เฮล์มโฮลทซ์เพื่อความปลอดภัยของข้อมูล และมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดได้ค้นพบช่องโหว่ที่เรียกว่า KNOB (Key Negotiation of Bluetooth) ในการเจรจาคีย์ ซึ่งจะ "ใช้กำลังเดาคีย์การเข้ารหัสที่เจรจาไว้ ถอดรหัสข้อความที่เข้ารหัสที่ถูกดักฟัง และแทรกข้อความที่เข้ารหัสที่ถูกต้อง (แบบเรียลไทม์)" [ 164 ] [ 165 ] Google ได้ออก แพทช์ความปลอดภัย ของ Androidเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม พ.ศ. 2562 ซึ่งได้กำจัดช่องโหว่นี้แล้ว[ 166 ]

2023

ในเดือนพฤศจิกายน 2023 นักวิจัยจากEurecomได้เปิดเผยการโจมตีประเภทใหม่ที่เรียกว่า BLUFFS (Bluetooth Low Energy Forward and Future Secrecy Attacks) การโจมตีใหม่ 6 รูปแบบนี้เป็นการขยายและทำงานร่วมกับการโจมตี KNOB และ BIAS (Bluetooth Impersonation AttackS) ที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ ในขณะที่การโจมตี KNOB และ BIAS ก่อนหน้านี้อนุญาตให้ผู้โจมตีถอดรหัสและปลอมแปลงแพ็กเก็ต Bluetooth ภายในเซสชันได้ แต่ BLUFFS ขยายความสามารถนี้ไปยังทุกเซสชันที่สร้างโดยอุปกรณ์ (รวมถึงในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต) อุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ Bluetooth เวอร์ชัน 4.2 ถึง 5.4 ได้รับผลกระทบ[ 167 ] [ 168 ]

ข้อกังวลด้านสุขภาพ

บลูทูธใช้ คลื่น ความถี่วิทยุในช่วง 2.402  GHz ถึง 2.480  GHz [ 169 ]ซึ่งเป็นรังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออน มีแบนด์วิดท์ใกล้เคียงกับที่ใช้โดยโทรศัพท์ไร้สายและโทรศัพท์มือถือ ไม่มีการแสดงให้เห็นถึงอันตรายที่เฉพาะเจาะจง แม้ว่าการส่งสัญญาณไร้สายจะถูกรวมอยู่ใน รายการ สารก่อมะเร็ง ที่เป็นไปได้โดย IARC ก็ตาม กำลังส่งสูงสุดจากวิทยุบลูทูธคือ 100 mWสำหรับอุปกรณ์ Class 1, 2.5 mW สำหรับ Class 2 และ 1 mW สำหรับอุปกรณ์ Class 3 แม้แต่กำลังส่งสูงสุดของ Class 1 ก็ยังต่ำกว่าโทรศัพท์มือถือที่มีกำลังส่งต่ำที่สุด[ 170 ] UMTSและW-CDMAส่งกำลัง 250 mW, GSM1800/1900ส่งกำลัง 1000 mW และGSM850/900ส่งกำลัง 2000 mW           

โครงการมอบรางวัล

การแข่งขัน Bluetooth Innovation World Cup ซึ่งเป็นโครงการทางการตลาดของกลุ่มความสนใจพิเศษด้านบลูทูธ (SIG) เป็นการแข่งขันระดับนานาชาติที่ส่งเสริมการพัฒนานวัตกรรมสำหรับการใช้งานเทคโนโลยีบลูทูธในผลิตภัณฑ์กีฬา ฟิตเนส และการดูแลสุขภาพ การแข่งขันนี้มีเป้าหมายเพื่อกระตุ้นตลาดใหม่[ 171 ]

การแข่งขัน Bluetooth Innovation World Cup ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Bluetooth Breakthrough Awards ในปี 2013 ต่อมา Bluetooth SIG ได้เปิดตัวรางวัล Imagine Blue Award ในปี 2016 ที่งาน Bluetooth World [ 172 ]โครงการ Bluetooth Breakthrough Awards เน้นย้ำถึงผลิตภัณฑ์และแอปพลิเคชันที่สร้างสรรค์ที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน ต้นแบบที่จะเปิดตัวในเร็วๆ นี้ และโครงการที่นำโดยนักศึกษาที่กำลังดำเนินการอยู่[ 173 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ระบบปฏิบัติการหลายระบบจะลบไฟล์ที่ไม่สมบูรณ์หากการถ่ายโอนไฟล์ล้มเหลว
  2. ^นี่คือข้อกำหนดทางเทคนิคระดับมืออาชีพตัว ชี้วัดเหล่านี้ เช่น พลังงาน ระยะทางสูงสุด และอื่นๆมักจะด้อยกว่าและมีข้อจำกัดทางเทคโนโลยีสำหรับผู้บริโภค ผู้ใช้ระดับมืออาชีพ หรือผู้ใช้ตามบ้าน
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ
  • ข้อกำหนดที่Bluetooth SIG
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bluetooth&oldid=1356348702#v4.0 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ บลูทูธ

บลูทูธ เป็นมาตรฐานเทคโนโลยี ไร้สาย ระยะสั้นที่ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่ในระยะทางสั้นๆ และสร้าง เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล (PAN)...

นิรุกติศาสตร์

ชื่อ "บลูทูธ" ได้รับการเสนอในปี 1997 โดยจิม คาร์ดาช จาก อินเทล หนึ่งในผู้ก่อตั้งบลูทูธ SIG ชื่อนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากการสนทนากับสเวน แมตทิสสัน ซึ่งเล่าประวัติศาสตร์สแกนดิเนเวียผ่านเรื่องราวจากนวนิยาย อิงประวัติศาสตร์เรื่อง The Long Ships ของ ฟรานส์ จี.

โลโก้

โลโก้บลูทูธเป็น อักษรรูน ที่รวมอักษร รู น Younger Futhark (ᚼ, Hagall ) และ (ᛒ, Bjarkan ) ซึ่งเป็นอักษรย่อของ Harald [ 14 ] [ 15 ]

ประวัติศาสตร์

การพัฒนาเทคโนโลยีวิทยุ "ระยะสั้น" ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่าบลูทูธ เริ่มต้นขึ้นในปี 1989 โดย Nils Rydbeck ซีทีโอของ Ericsson Mobile ใน เมืองลุนด์ ประเทศสวีเดน จุดประสงค์คือเพื่อพัฒนาหูฟังไร้สาย ตามสิ่งประดิษฐ์สองชิ้นของ Johan Ullman คือ SE...