كيف تطورت التكنولوجيا

وفي غضون عقدين من الزمن فقط، بلوتوث لقد تطورت من بروتوكول لاسلكي متخصص إلى تقنية واسعة الانتشار نعتمد عليها يوميًا لتوصيل كل شيء بدءًا من سماعات الرأس وحتى الأجهزة المنزلية الذكية. إنه الآن المعيار المعتمد للاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى، وربما تكون شبكة Wi-Fi فقط هي التي تفوق فائدتها وشعبيتها.

ولكن في حين أن تقنية البلوتوث قد تبدو وكأنها تقنية مستقرة وغير مثيرة إلى حد ما على السطح، فقد شهد البروتوكول بالفعل العديد من التغييرات الحاسمة على مر السنين. في الواقع، فوائد بعض إصدارات البلوتوث القديمة لم تصل بعد إلى أجهزتنا.

ولحسن الحظ، تدعم أجهزتنا إصدارات متعددة من Bluetooth وتختار تلقائيًا أفضل إصدار حسب التوفر وحالة الاستخدام. ولكن ما الفرق بين كل إصدار رئيسي وثانوي من إصدارات Bluetooth وما هو الإصدار الأحدث؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته.

دون الخوض في العمق تاريخ البلوتوث، تم اختراع هذه التقنية في الأصل لدمج الاتصال الخلوي داخل أجهزة الكمبيوتر المحمولة. في أواخر التسعينيات، أدرك مهندسو IBM وEricsson أن دمج الهاتف المحمول مباشرة في الكمبيوتر المحمول غير ممكن بسبب متطلبات الطاقة العالية. لذا، بدلاً من ذلك، قرروا الاعتماد على بروتوكول الاتصالات منخفض الطاقة الخاص بإريكسون والذي كان قيد التطوير منذ عام 1994. وافترضوا أن التكنولوجيا ستسمح للهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة بالاتصال عبر مسافات قصيرة.

لقد فتحت IBM وEricsson التكنولوجيا أمام شركات أخرى، مما أدى إلى ولادة مجموعة Bluetooth Special Interest Group (SIG). كشفت SIG عن أول إصدار بتقنية Bluetooth في عام 1999، والذي أعقبه جهاز يدوي يعرض هذه التقنية. ومع ذلك، لا يوجد هاتف في السوق يدعم هذه التقنية في هذا الوقت. لن يتم إصدار أول هاتف مزود بتقنية Bluetooth إلا بعد عامين، في عام 2001.

ومع ذلك، قامت إريكسون بتطوير تقنية Bluetooth 1.0 في المقام الأول كبديل لاسلكي لمعيار RS-232، والذي كان سمة شائعة لأجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت. تم استخدام الكابلات التسلسلية RS-232 للأجهزة الطرفية مثل الفئران ولوحات المفاتيح بالإضافة إلى اتصالات المودم للاتصال بالإنترنت عبر الطلب الهاتفي. ومع ذلك، كانت هذه الموانئ كبيرة وضخمة.

كل هذا يعني أن تقنية Bluetooth في عام 1999 لم تكن بعيدة جدًا عما هي عليه اليوم – فهي حل متعدد الاستخدامات ومنخفض الطاقة لتوصيل الأجهزة لاسلكيًا. كان الدافع الأساسي هو الراحة، ويظل هذا صحيحًا حتى اليوم مع استبدال سماعات الأذن اللاسلكية بالموقر مقبس سماعة الرأس على الهواتف الذكية.

كان الإصدار الأول من البلوتوث يحتوي على بعض العيوب مثل سرعات النقل المحدودة والمدى الأقصى الذي يصل إلى 10 أمتار فقط.

تم إصدار الإصدار الثاني من تقنية Bluetooth في عام 2004 وجلب معه بعض الترقيات المطلوبة بشدة، مع الميزة الرئيسية وهي معدل البيانات المحسن (EDR). وقد سمح هذا الأخير للتكنولوجيا بتحقيق سرعات تصل إلى 3 ميجابت في الثانية، مما أتاح حالات استخدام جديدة مثل الصوت اللاسلكي. كما أنه يمكّن جهاز كمبيوتر واحد من الاتصال بأجهزة متعددة في وقت واحد، مما يعني أنه يمكنك استخدام لوحة مفاتيح وماوس وطابعة تعمل بتقنية Bluetooth في وقت واحد.

كان Bluetooth 2.0 قادرًا أيضًا على الإرسال لمسافات أطول من الإصدار الأول. ويتميز بمدى أقصى يصل إلى 30 مترًا، أو ثلاثة أضعاف المدى القياسي الأصلي.

في عام 2007، قدمت تقنية Bluetooth 2.1 آلية اقتران جديدة تسمى الاقتران البسيط الآمن (SSP) والتي أدت إلى تحسين تجربة المستخدم وأمان الاتصال بشكل كبير. قد تكون على دراية بـ SSP بالفعل إذا سبق لك أن قمت بمقارنة رقم التعريف الشخصي (PIN) وتأكيده أثناء إقران جهازين يعملان بتقنية Bluetooth. وقد قدم هذا بديلاً أكثر أمانًا لأرقام التعريف الشخصية الثابتة غير الآمنة مثل 0000، والتي كانت شائعة الاستخدام للاقتران حتى إصدار Bluetooth 2.1.

تم إطلاق تقنية Bluetooth 3.0 في عام 2009، حيث قدمت زيادة كبيرة في السرعة بفضل ميزة اختيارية تسمى السرعة العالية (HS). سمح هذا لأجهزة Bluetooth بتحقيق معدلات نقل بيانات تصل إلى 24 ميجابت في الثانية، مع تحذير واحد كبير: لن يتم النقل الفعلي السريع للبيانات عبر رابط Bluetooth نفسه. بدلاً من ذلك، يتم استخدام تقنية Bluetooth فقط للاقتران والتواصل، بينما يتم نقل البيانات الفعلي عبر شبكة Wi-Fi بدلاً من ذلك.

وبطبيعة الحال، تتطلب عمليات نقل البيانات عالية السرعة أجهزة تتضمن كلاً من أجهزة Bluetooth وWi-Fi. وعلى الرغم من وجود مثل هذه الأجهزة بالفعل، إلا أن القليل من الشركات المصنعة اعتمدت هذه الميزة. لم يكن من المفيد أيضًا أن تجعل مواصفات Bluetooth الجزء HS من Bluetooth 3.0 اختياريًا.

في نهاية المطاف، أصبحت تقنية Bluetooth 3.0 أقل شهرة من الإصدارات الأخرى، على الرغم من أنها جلبت ترقيات ذات معنى للتكنولوجيا. على سبيل المثال، مهد التحكم المحسن في الطاقة الطريق لتحسين إدارة الطاقة عندما تكون الأجهزة في نطاقات مختلفة وتقليل استنزاف البطارية غير الضروري.

بحلول الوقت الذي تم فيه الإعلان عن تقنية Bluetooth 4.0 وقبولها بواسطة Bluetooth SIG، أصبحت التقنية شائعة على الأجهزة المحمولة. ومع ذلك، كان عمر البطارية مصدر قلق كبير حيث بدأ استخدام التكنولوجيا لنقل البيانات بين الأجهزة على مدى فترات طويلة من الزمن. كان مفهوم الأجهزة القابلة للارتداء المتصلة دائمًا وسماعات الأذن التي تعمل بتقنية Bluetooth في الأفق في تلك المرحلة.

لدعم هذه التطبيقات، قررت Bluetooth SIG تقسيم تطوير التكنولوجيا إلى مسارين مختلفين. الأول، الذي أطلق عليه اسم Classic Bluetooth، استمر من حيث توقفت الإصدارات السابقة دون تغييرات جذرية في البروتوكول. ومع ذلك، تم تقديم الإصدار 4.0 أيضًا بلوتوث منخفض الطاقة (BLE)، مصمم خصيصًا للأجهزة منخفضة الطاقة لتظل متصلة مع استهلاك أقل قدر ممكن من الطاقة.

تلائم تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة الأجهزة التي تتطلب عمليات نقل غير متكررة للبيانات في دفعات قصيرة، كما هو الحال عندما يقوم الجهاز القابل للارتداء بمزامنة بيانات الخطوات مع هاتفك. جلبت المراجعات اللاحقة مثل Bluetooth 4.2 أيضًا تحسينات للخصوصية والأمان مع وضع صناعة المنزل الذكي في الاعتبار، مما يسمح لأجهزة الاستشعار بتوصيل المحفزات مثل اكتشاف الحركة. ومع ذلك، فإن هذا الأخير لم ينطلق أبدًا – فالغالبية العظمى من المنتجات المنزلية الذكية الاستهلاكية تستخدم اليوم معايير لاسلكية منافسة مثل Zigbee بدلاً من BLE.

ومع ذلك، لم تكن تقنية Bluetooth Low Energy أقل من مجرد تغيير في قواعد اللعبة. وقد تم تطوير هذه التقنية لتعمل لأشهر أو حتى لسنوات على خلية زر، مما أدى إلى ظهور أجهزة جديدة ذات عوامل شكلية في السوق. والأفضل من ذلك، أن الأجهزة يمكنها دعم كلا من متغيرات Bluetooth Classic وLE والتبديل بينهما حسب الحاجة.

تم إصدار Bluetooth 5 في عام 2016، وكان هو السائد. واصلت SIG تطوير Bluetooth Classic وLE بشكل منفصل، مع اكتساب كل فرع ميزات مفيدة.

على سبيل المثال، يمكن أن تكون عمليات النقل عبر وصلات Bluetooth 5 منخفضة الطاقة أسرع بمرتين من الجيل السابق – حيث تصل إلى 2 ميجابت في الثانية. يمكن للأجهزة أيضًا التضحية بسرعة البيانات للحصول على نطاق أوسع بأربعة أضعاف، وبحد أقصى يصل إلى 240 مترًا في ظل الظروف المثالية. كان Bluetooth 5 أول من قدم مرونة في عرض النطاق الترددي، حيث يمكن للأجهزة اختيار إعطاء الأولوية للنطاق الأطول، أو الاستخدام المنخفض للطاقة، أو سرعات النقل العالية. وهذا يعني الجديد برامج ترميز البلوتوث يمكن تطويرها لتحسين جودة الصوت، مع الاستمرار في الاستفادة من استهلاك الطاقة المنخفض لتقنية BLE.

في عام 2019، قدم Bluetooth 5.1 خاصية تحديد الاتجاه، مما يسمح بالتتبع الدقيق وصولاً إلى بضعة سنتيمترات. بينما تقنية النطاق العريض للغاية (UWB). أصبح معيار الصناعة لأجهزة التتبع الذكية، ويمكن الآن استخدام تقنية Bluetooth لتطبيقات التتبع الأقل دقة.

برنامج الترميز LC3 وAuracast

بالكاد بعد مرور عام، رأينا إصدار Bluetooth 5.2 ومعيار LE Audio. وشمل الأخير جديدا برنامج ترميز الاتصالات منخفض التعقيد (LC3). يوفر LC3 جودة صوت فائقة بمعدلات بت أقل، مع الاستفادة أيضًا من استهلاك طاقة Bluetooth LE المنخفض.

بحلول عام 2020، اكتسبت سماعات الأذن اللاسلكية الحقيقية مثل Apple AirPods زخمًا كبيرًا بالفعل. ومع ذلك، فإن برنامج الترميز SBC القديم الخاص بتقنية Bluetooth Classic ترك الكثير مما هو مرغوب فيه من حيث جودة الصوت. يوفر LC3 جودة أفضل بمعدلات بت أقل، مع تحسين عمر البطارية في هذه العملية.

قدم Bluetooth 5.2 أيضًا دعمًا للبث الصوتي – أو Auracast. إنها ميزة تسمح لمصدر بلوتوث واحد ببث الصوت إلى أجهزة استقبال متعددة. هذا يعني أنه يمكنك إخراج صوت هاتفك إلى سماعات أذن صديقك وسماعات أذنك في نفس الوقت. أضاف الإصدار أيضًا دعمًا للمعينات السمعية – تخيل استخدام Auracast لإخراج الصوت من مصدر واحد إلى معينات سمعية متعددة منتشرة عبر مسرح أو ملعب.

تم إصدار Bluetooth 5.3 و5.4 في عامي 2021 و2023 على التوالي وجلبا تحسينات في الاستقرار والاتصال. على الرغم من أن هذه الإصدارات لا تقدم أي ميزات جديدة مبهرجة للتكنولوجيا، فقد قدم Bluetooth 5.4 دعمًا للإعلانات الدورية مع الردود (PAwR). تسمح هذه الميزة لمرشد بلوتوث واحد ببث الرسائل في وقت واحد إلى ما يصل إلى 7000 جهاز في وقت واحد. أين هذا مفيد؟ في المتاجر الكبيرة التي اعتمدت ملصقات الرف الإلكترونية (عادةً الحبر الإلكتروني). كانت إصدارات Bluetooth السابقة تتطلب اتصالاً ذهابًا وإيابًا لكل ملصق، مما قد يؤدي إلى تأخير التحديثات في المتاجر الكبيرة.

بعد ما يقرب من عقد من التحديثات البسيطة للإصدار، أعلنت Bluetooth SIG أخيرًا عن جيل Bluetooth الرئيسي التالي في 27 أغسطس 2024. وهذا يجعل Bluetooth 6.0 أحدث إصدار متاح اليوم، على الرغم من أنه سيتعين عليك الانتظار قليلاً حتى تتبناه الأجهزة الاستهلاكية. .

الميزة الجديدة المميزة لـ Bluetooth 6.0 هي Bluetooth Channel Sounding، والتي تسمح للأجهزة بقياس المسافة الفعلية بين بعضها البعض بدقة. اعتمدت الأجيال السابقة على قوة الإشارة لتحديد المسافة التقريبية، والتي لم تكن دقيقة بما يكفي للأقفال الذكية ومفاتيح السيارة. يستخدم نظام صوت قناة Bluetooth زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) والنطاق القائم على الطور (PBR) لإجراء قياسات دقيقة للمسافة، على غرار UWB.

وفي مكان آخر، يوفر Bluetooth 6.0 المزيد من التحسينات في الأمان والكفاءة بالإضافة إلى زمن وصول أقل للتطبيقات الصوتية. يجب أن تظهر الأجهزة الأولى التي تدعم Bluetooth 6.0 في عام 2025.

ومع ذلك، قد نضطر إلى الانتظار لمدة عام أو عامين آخرين قبل أن نرى ميزات جديدة مثل Bluetooth Channel Sounding المعتمدة. بعد كل شيء، بدأت الآن ميزات من الأجيال السابقة مثل Auracast في الظهور في الأجهزة الرئيسية مثل الأجهزة التي تم إصدارها مؤخرًا بكسل براعم برو 2 وميزة مشاركة الصوت عبر البلوتوث أندرويد 15.