Comment fonctionne réellement Bluetooth ?

Depuis que Bluetooth a été officiellement lancé en 1999, il est devenu un élément indispensable de la vie quotidienne. De nos jours, vous pouvez trouver une version de Bluetooth dans les smartphones, les montres connectées, les haut-parleurs sans fil et les gadgets portables.

Mais malgré sa popularité, beaucoup de gens ne savent toujours pas comment fonctionne Bluetooth. Ainsi, de la fréquence du signal et des interférences de fond aux codecs, à la portée et aux développements, voici comment Bluetooth fonctionne réellement.

Qu'est-ce que le Bluetooth ?

Avant d'entrer dans les détails du fonctionnement de la technologie Bluetooth et de la façon dont les nouvelles versions sont plus puissantes et meilleures que les précédentes, il est important de comprendre ce qu'est Bluetooth.

Bluetooth est une technologie de transmission radio à courte portée et à faible puissance. Il se compose d'ondes électromagnétiques non ionisantes dans la gamme radio comprise entre 2,402 GHz et 2,48 GHz. Être à l'extrémité inférieure de la plage permet au Bluetooth d'être à faible consommation d'énergie par rapport aux autres transmissions radio dispositifs. C'est pourquoi il est facile à mettre en œuvre dans des gadgets et des smartphones de petite taille sans trop se soucier de la durée de vie de la batterie.

Bluetooth peut se déplacer dans des espaces ouverts et à travers certaines barrières sans support physique. La distance qu'un signal Bluetooth particulier peut parcourir dépend principalement de sa force et de la présence sont des barrières suffisamment épaisses ou constituées de matériaux qui déforment et dégradent le signal au-delà reconnaissance.

Comment fonctionne le Bluetooth ?

Le signal Bluetooth que votre téléphone envoie à votre oreillette est d'abord précédé d'un logiciel. Vos données (images, audio, etc.) ne peuvent pas être envoyées telles quelles via Bluetooth. Il passe d'abord par un algorithme de compression appelé codec qui transforme les données en paquets individuels.

Les codecs, comme aptX, AAC, SBC et LDAC, doivent correspondre entre les appareils émetteur et destinataire. Différent les codecs sont optimaux pour différents types de données, et ils affectent des facteurs tels que la consommation d'énergie, le taux de transfert, la qualité des données et la plage de connexion.

Il existe 79 canaux Bluetooth désignés et tous les appareils connectés doivent être réglés sur le même canal de fréquence avec une bande passante de 1 mégahertz (MHz). En ce sens, les canaux Bluetooth sont similaires aux Canaux Wi-Fi que vous trouverez sur votre routeur.

Lorsque deux appareils alimentés par Bluetooth sont à proximité, ils peuvent se connecter et communiquer à l'aide de petites puces informatiques intégrées. C'est le matériel responsable de l'émission et de la réception des ondes radio Bluetooth.

Portée du signal et classes Bluetooth

En général, plus la fréquence est basse, plus la portée est longue. Mais les signaux basse fréquence transportent beaucoup moins de données que leurs homologues haute fréquence. Bluetooth dépend de l'alimentation.

Si vous êtes prêt à consacrer suffisamment d'énergie, vous pouvez transmettre un signal Bluetooth haute fréquence riche en données sur une plus longue distance. En fait, trouver l'équilibre entre la consommation d'énergie, la qualité et la portée est la façon dont une nouvelle version de Bluetooth émerge.

• Bluetooth de classe 1 transmet à 100 milliwatts (mW) sur 328 pieds
• Bluetooth de classe 2 transmet à 2,5 mW sur 33 pieds
• Le Bluetooth de classe 3 transmet un signal à seulement 1 mW avec une portée inférieure à 30 pieds.

Pour référence, les écouteurs, casques et téléphones Bluetooth les plus récents sont de classe 2 Bluetooth, tandis que certains sont de classe 3. Quant au Bluetooth de classe 1, ses capacités à longue portée nécessitent beaucoup d'énergie qui nécessite généralement une source d'alimentation externe, pas seulement une batterie portable. Vous pouvez trouver des appareils Bluetooth de classe 1 dans des implémentations industrielles telles que des appareils et des applications IoT dans une usine ou une chaîne de montage.

Interférence de fond

Vous avez peut-être remarqué que marcher dans une rue très fréquentée ou prendre une rame de métro très fréquentée entraîne des parasites dans vos écouteurs sans fil. Cela est dû aux 79 canaux Bluetooth désignés susmentionnés.

Si vous êtes à l'école, à la bibliothèque ou au bureau avec vous et tout le monde utilisant des appareils Bluetooth avec une portée d'environ 33 pieds, 79 canaux suffisent généralement. Mais lorsque des dizaines d'appareils se disputent un espace limité, les signaux commencent à interférer.

Bien que vous ne puissiez pas accéder au signal Bluetooth de quelqu'un d'autre (même si vous réglez votre appareil sur le même canal, Bluetooth est crypté), il entrera toujours en collision avec votre signal et le dégradera. La vulnérabilité est une autre raison pourquoi Bluetooth n'est utilisé que pour la communication à courte portée. Il est plus facile de contrôler un environnement de 30 à 100 pieds au lieu de longues distances dans les miles.

D'autres facteurs qui interfèrent avec les signaux Bluetooth incluent :

• Barrières physiques: Le métal, le plâtre, le béton et même l'humidité ont le plus d'effet sur la qualité Bluetooth, avec des matériaux comme le bois, le verre et le plastique au bas de la liste.
• Sensibilité du récepteur: La distance dégrade le signal. Si le récepteur n'est pas assez sensible, il peut ne pas être en mesure de le recevoir et de le décoder correctement.
• Puissance d'émission: Plus la puissance de base du signal est faible, plus il sera faible sur la distance et à travers les barrières.

Versions Bluetooth

La technologie Bluetooth que nous utilisons aujourd'hui n'est plus la même que celle qui existait au début des années 2000. Bien qu'il suive toujours les mêmes principes, les nouvelles versions de Bluetooth peuvent faire plus pour moins. Trois choses changent avec le développement de Bluetooth: la consommation d'énergie, la portée et la vitesse de transfert de données (qui affecte latence audio).

Bluetooth 1.0 était gourmand en énergie mais n'avait qu'une portée de 33 pieds et une vitesse maximale de 1 Mbps. Bien que Bluetooth 2.0 puisse transférer des données à 3 Mbps, cela ne se compare pas au saut de performance de Bluetooth 3.0 avec 24 Mbps. Mais l'utilisation de la couche d'adaptation de protocole 802.11 consomme beaucoup d'énergie des appareils Bluetooth 3.0.

Cependant, les Bluetooth 1.0 à 3.0 sont beaucoup plus difficiles à trouver dans les appareils commerciaux de nos jours. Ils ont été remplacés par Bluetooth 4.0 et Bluetooth 5.0. Les deux normes sont fonctionnelles en tant que Bluetooth Low Energy, avec une portée de 800 pieds et une vitesse qui ne descend pas en dessous de 2 Mbps.

Pourquoi vous devez apprendre comment fonctionne Bluetooth

Le Bluetooth est à égalité avec le Wi-Fi, GPS et technologies de tour cellulaire. Il est utilisé dans presque tous les appareils modernes et vous avez besoin d'un niveau de compréhension de base pour travailler avec.

Connaître la différence entre les versions Bluetooth et les différents codecs de transmission vous permet de choisir des appareils qui portent les spécifications dont vous avez besoin. Par exemple, il n'y a pas besoin d'un Bluetooth longue portée gourmand en énergie dans un clavier sans fil, mais ces fonctionnalités sont beaucoup plus importantes avec les écouteurs sans fil avec lesquels vous allez vous déplacer.

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