Bluetooth est une technologie radio qui prend en charge la communication à courte portée entre les appareils. Il peut effectuer un échange d'informations sans fil entre de nombreux appareils, notamment les téléphones mobiles, les PDA, les casques sans fil, les ordinateurs portables, les périphériques associés, etc. Mais en fin de compte, le but du Bluetooth est de transmettre des signaux. Concernant le Bluetooth, les casques Bluetooth sont ce avec quoi nous sommes le plus en contact au quotidien.

Table des matières

À l'heure actuelle, la technologie Bluetooth la plus utilisée dans la vie quotidienne est celle des casques Bluetooth. Les principales caractéristiques des casques Bluetooth sont la portabilité et l'opérabilité sans fil. Par exemple, en portant un casque Bluetooth, les utilisateurs peuvent parler au téléphone tout en écrivant des e-mails, parler au téléphone en conduisant ou parler au téléphone tout en faisant le ménage sans être liés par des fils gênants. Les ondes électromagnétiques des casques Bluetooth étant bien inférieures à celles des téléphones portables, lorsque vous parlez au téléphone, il vous suffit de mettre le téléphone portable dans votre mallette ou votre poche, de mettre les écouteurs et de parler facilement sans avoir à lever les mains. élevé, et il peut également réduire efficacement l’impact des ondes électromagnétiques sur le corps humain.

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Association entre module Bluetooth et casque Bluetooth

Un module Bluetooth est un périphérique matériel prenant en charge la communication Bluetooth. Il peut être intégré à divers appareils électroniques, tels que des téléphones mobiles, des ordinateurs, des haut-parleurs, etc. Un casque Bluetooth est un casque qui effectue une transmission audio sans fil avec d'autres appareils via la technologie Bluetooth.

Voici les étapes de base pour l'association entre le module Bluetooth et le casque Bluetooth :

Activer Bluetooth : assurez-vous que la fonction Bluetooth sur votre appareil est activée. Cela peut être fait dans le menu des paramètres de l'appareil.
Rechercher des appareils : activez la fonction de recherche sur le module Bluetooth ou le casque Bluetooth. Cela rend l'appareil détectable par d'autres appareils Bluetooth.
Couplage : lorsque le périphérique Bluetooth découvre d'autres appareils disponibles, l'utilisateur peut sélectionner le périphérique Bluetooth auquel se connecter pour le couplage. Pendant le processus de couplage, vous devez généralement saisir un code de couplage pour garantir la sécurité de la connexion.
Établir une connexion : Une fois l'appairage réussi, une connexion est établie entre le module Bluetooth et le casque Bluetooth. Une fois la connexion établie, ils peuvent commencer à transférer des données, telles que des données audio.
Fonctions d'utilisation : une fois la connexion établie, les utilisateurs peuvent effectuer une transmission audio entre les appareils connectés. Dans le cas des casques Bluetooth, les données audio (par exemple musique, appels) seront transférées de l'appareil source au casque Bluetooth via la connexion Bluetooth.

Profils pour la technologie Bluetooth - AG&HS

En tant que nouvelle technologie de communication sans fil à courte distance, le Bluetooth est de plus en plus utilisé dans la société actuelle. Dans le modèle Bluetooth Head Set, deux rôles doivent d'abord être clarifiés : l'un est AG (Audio Gateway), qui agit comme une passerelle audio et peut être utilisé à la fois comme entrée et sortie audio ; l'autre est HS (Head Set), qui est un casque Bluetooth. Il s'agit d'un appareil qui sert d'entrée et de sortie audio à distance Bluetooth et fournit certaines méthodes de contrôle à distance.

Introduction aux principes des casques Bluetooth

Le principe de base des casques Bluetooth est présenté dans la figure ci-dessous. Ses modules fonctionnels comprennent des unités d'antenne, des contrôleurs de liaison, la gestion des liaisons et des fonctions logicielles.

1. Spécifications techniques sans fil

L'antenne Bluetooth est une antenne microruban. L'interface sans fil Bluetooth est conçue sur la base d'une puissance de transmission sans fil conventionnelle de 0 dBm et est conforme aux réglementations de bande de fréquence ISM de la Federal Communications Commission (FCC). L'application de la technologie à spectre étalé permet d'augmenter la puissance jusqu'à 100 dBm, ce qui peut répondre aux besoins de différents pays. Au Japon, en Espagne et en France, les bandes de fréquences locales étant relativement étroites, une conversion logicielle interne peut être utilisée.

2. Spécifications techniques de la bande de base

La bande de base décrit la partie de traitement du signal numérique de l'appareil, c'est-à-dire le contrôleur de liaison Bluetooth, qui complète le protocole de bande de base et d'autres procédures de liaison sous-jacentes. Il comprend principalement les aspects suivants :

2.1 Établissement de la connexion réseau

2.2 Type de lien et type de regroupement

Le type de lien détermine quel mode de regroupement peut être utilisé sur un lien spécifique. La technologie de bande de base Bluetooth prend en charge 2 types de liens : le type SCO orienté connexion synchrone (principalement utilisé pour la voix) et le type ACL asynchrone sans connexion (principalement utilisé pour la voix). données).

2.3. Correction

Le contrôleur de bande de base utilise 3 méthodes de correction d'erreur : codage de correction d'erreur directe (FEC) à 1ö3, codage de correction d'erreur directe (FEC) à 2ö3 et demande automatique de retransmission de données (ACL).

2.4 Authentification et cryptage

La partie bande de base Bluetooth offre aux utilisateurs des mécanismes de protection et de confidentialité des informations au niveau de la couche physique. L'authentification est basée sur un algorithme « requête-réponse ». L'authentification est un élément clé du système Bluetooth, qui permet aux utilisateurs d'établir un domaine de confiance pour les appareils Bluetooth personnels, par exemple en autorisant uniquement l'ordinateur portable du propriétaire à communiquer via son propre téléphone mobile. Le cryptage est utilisé pour protéger les informations personnelles lors de la connexion. Les clés sont gérées par les niveaux supérieurs du programme. Les protocoles et applications de transport réseau peuvent fournir aux utilisateurs un mécanisme de sécurité solide.

structure de la pile de protocoles du modèle d'application du casque Bluetooth

La pile de protocoles Bluetooth adopte une structure en couches, comme le montre la figure ci-dessous.

Les fonctions de chaque couche sont brièvement présentées comme suit :

La bande de base est la couche physique de Bluetooth. Elle est principalement responsable de l'encodage et du décodage des canaux physiques, du contrôle de synchronisation sous-jacent et de la gestion des liens lors de la transmission d'un seul paquet de données. Elle ajoute un domaine d'adresse et un domaine de contrôle à la charge utile d'origine. données et effectuer une détection ou une correction des erreurs.

La couche LC (Link Control) est chargée de répondre aux commandes LM de la couche supérieure lors de la transmission d'un lot de paquets de données (telles que l'exécution de commandes LM pour établir des liaisons de transmission pour les paquets de données, maintenir les liaisons, etc.).

La couche LM (LinkManager) est le protocole de couche de gestion des liens de la pile de protocoles Bluetooth. Elle est chargée de traduire les commandes HC I de la couche supérieure en opérations acceptables pour la bande de base, d'établir des liaisons ACL (données) et SCO (voix), et d'activer Appareils Bluetooth pour entrer en mode de fonctionnement d'état d'économie d'énergie, etc.

ME (Management Entity) est une entité de gestion. Sa fonction est de découvrir les appareils distants et d'établir des connexions avec eux. Il fournit une API d'interface pour la couche application et les autres couches système qui doivent gérer le piconet Bluetooth.

SE (Security Manager) et ME fonctionnent ensemble pour permettre aux applications de définir l'authentification et le cryptage. L'authentification et le cryptage réels sont implémentés par le matériel.

Le protocole L2CAP (Logical Link Control Protocol) utilise le concept de canaux pour établir différents chemins entre les différentes applications des appareils Bluetooth, mais il ne prend en charge que les liaisons ACL. La fonction principale est de fournir une réutilisation de protocole pour les couches d'application de haut niveau, leur permettant de partager des liaisons de données de bas niveau. Il effectue également des opérations de regroupement et de réassemblage sur des paquets de données volumineux qui dépassent le support de la couche inférieure, tout en assurant une gestion de la qualité des services de la couche supérieure.

Le Service Discovery Protocol (SDP) est un élément extrêmement important, car il permet aux clients SDP d'interroger le serveur SDP pour obtenir des informations sur le service. Le serveur gère une liste d'enregistrements de service, qui décrit les caractéristiques de service liées au serveur. Le client peut demander des informations de service, des services et des caractéristiques de service à partir de l'enregistrement du serveur en envoyant une requête SDP, et établir une connexion entre deux ou plusieurs appareils Bluetooth après l'interrogation.

RFCOMM fournit une simulation de port série et la couche inférieure de Bluetooth est chargée de fournir des méthodes de connexion sans fil. Cependant, de nombreuses applications traditionnelles ont été développées sur la base de méthodes filaires avant cela. Si Bluetooth ne peut pas résoudre le problème d'adaptation aux protocoles traditionnels, il sera difficile pour devenir une norme largement utilisée. À cette fin, Bluetooth a développé un protocole d'adaptation comme RFCOMM pour prendre en charge les applications traditionnelles.

Couche de contrôle du casque : implémente principalement les fonctions définies par le profil du casque, telles que le contrôle du volume du MIC (microphone) de la passerelle audio, le contrôle du volume du SPK (haut-parleur), l'établissement et la libération des liaisons SCO et le transfert audio. attendez.


Couche d'application du port audio : il s'agit de certaines fonctions spécifiques à l'application. Les caractéristiques d'application que la couche d'application du casque doit implémenter sont :

(1) La liaison audio peut être établie lors de la réception d'un appel de A G, et la liaison audio peut être déconnectée une fois l'appel terminé.
(2) Il peut lancer un appel vers un endroit distant et la liaison audio peut également être déconnectée une fois l'appel terminé.
(3) Transfert de lien audio.
(4) Contrôle du volume de la télécommande A G.