เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายบลูทูธ

 

เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายบลูทูธ / Bluetooth Technology

สวัสดีครับ ผมอยากให้ท่านศึกษาพื้นฐานของ เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายบลูทูธก่อนที่ท่านจะตัดสินใจเลือกว่า

จะเลือกใช้ระบบใดระหว่าง WiFi / Blutooth / Cable หากคิดว่าจะเลือกใช้ Bluetooth แล้วจะเลือกตัวไหนที่เพียงพอ

กับความต้องการของท่าน หากท่านมีความรู้เรื่อง Blutooth ก็สามารถข้ามส่วนนี้ไปศึกษาส่วนอื่นต่อได้เลยครับ.

บลูทูธ คือ เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะใกล้แบบเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล(wireless personal area networks: WPAN)

เป็นมาตรฐานที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไร้สายขนาดเล็ก เช่น เครื่องพีดีเอ (personal digital assistant:PDA)

อุปกรณ์สื่อสารแบบพกพาหรือเคลื่อนที่รวมไปถึงการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตผ่านอุปกรณ์ปลายทางที่ให้บริการ

อุปกรณ์บลูทูธแต่ละตัวจะมีแอดเดรส (Address) หรือการระบุตำแหน่ง ซึ่งเป็นรหัสประจำตัวที่ไม่ซ้ำกับอุปกรณ์ตัวอื่น

มีความยาวขนาด ๔๘ บิต เรียกว่า บีดี แอดเดอ (BD_ADDR) ใช้ในการจำแนกอุปกรณ์แต่ละตัวและใช้ในการระบุความถี่ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ตัวนั้นๆ ด้วย

หลักการพื้นฐานของบลูทูธ เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายบลูทูธ ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ

ทำให้สะดวกต่อการใช้งาน เนื่องจากไม่จำกัดพื้นที่ มิต้องใช้อุปกรณ์ที่เป็นสายสัญญาณ สามารถเชื่อมต่อได้ไกล เช่น

การส่งข้อมูลจากโทรศัพท์เคลื่อนที่เครื่องหนึ่งไปยังโทรศัพท์เคลื่อนที่อีกเครื่องหนึ่ง หากส่งผ่านสายสัญญาณ

จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมเพื่อทำให้อุปกรณ์ทั้งสองเชื่อมต่อกันได้ แต่เทคโนโลยีบลูทูธ

ช่วยให้การส่งข้อมูลของอุปกรณ์ทั้งสองสะดวกขึ้นโดยการส่งผ่านคลื่นวิทยุ

ความถี่คลื่นวิทยุ ความถี่มาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีบลูทูธประมาณ 2.4 – 2.483 กิกะเฮิรตซ์ (GHz)

ซึ่งช่วงความถี่ที่ใช้งานอาจแตกต่างกันบ้างในบางประเทศ เนื่องจากความถี่ที่ใช้สำหรับบลูทูธ เป็นความถี่สาธารณะ (Unlicensed frequency)

ไม่ต้องขออนุญาตการใช้งานความถี่ดังกล่าวจากหน่วยงานกำหนดหรือจัดสรรความถี่ของประเทศนั้นๆ ทำให้การใช้งานความถี่นี้แออัด

อาจถูกรบกวนจากสิ่งต่าง ๆ เช่น คลื่นสัญญาณรบกวนจากเครือข่าย ที่อยู่ใกล้กันได้ง่าย

ดังนั้นประสิทธิภาพของการใช้งานบลูทูธจึงขึ้นอยู่กับคุณภาพของอุปกรณ์ จำนวนหรือความหนาแน่นของการใช้งานด้วย

ระยะเชื่อมต่อของบลูทูธ อุปกรณ์บลูทูธถูกแบ่งออกเป็นสามระดับ ตามความสามารถในการส่งข้อมูล ดังนี้

ระดับหนึ่ง (Class 1) สามารถรับส่งข้อมูลในรัศมี 100 เมตร ใช้พลังงานประมาณ 100 มิลลิวัตต์

ระดับสอง (Class 2) สามารถรับส่งข้อมูลในรัศมี 10 เมตร ใช้พลังงานประมาณ 2.5 มิลลิวัตต์

ระดับสาม (Class 3) สามารถรับส่งข้อมูลในรัศมี 1 เมตร ใช้พลังงานประมาณ 1.0 มิลลิวัตต์

มาตรฐานของบลูทูธ เทคโนโลยีบลูทูธได้กำหนดมาตรฐานหรือรุ่นของระบบการทำงานโดยได้มีการพัฒนาประสิทธิภาพขึ้นเรื่อยๆ ดังนี้

1. บลูทูธ 1.0 และบลูทูธ 1.0B :เป็นบลูทูธรุ่นแรกซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2542 (ค.ศ. 1999) แต่ยังคงมีปัญหาอยู่มาก

2. บลูทูธ 1.1 :ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2544 (ค.ศ. 2001) โดยได้แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากบลูทูธรุ่นก่อนทำให้บลูทูทรุ่นนี้ทำงานได้ดีขึ้น

ใช้มาตรฐาน IEEE Standard 802.15.1 รองรับช่องสัญญาณที่ไม่มีการเข้ารหัส และมีเครื่องมือบอกระดับความแรงของสัญญาณด้วย

3. บลูทูธ 1.2 :ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2546 (ค.ศ. 2003) สามารถทำงานร่วมกับบลูทูธ 1.1 ได้

ซึ่งคุณสมบัติที่สำคัญของบลูทูธรุ่นนี้ได้แก่ การค้นหาสัญญาณและการเชื่อมต่อที่เร็วขึ้น ปรับปรุงความสามารถในการส่งข้อมูลโดยลดสัญญาณรบกวน

นอกจากนี้เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล ระบบก็จะส่งข้อมูลนั้นใหม่อีกครั้ง

4. บลูทูธ 2.0 + EDR :บลูทูธรุ่นนี้สามารถทำงานร่วมกับบลูทูธ 1.1 ได้เช่นกัน ถูกพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2547 (ค.ศ. 2004)

คุณสมบัติสำคัญเน้นในเรื่องของความเร็วในการรับ – ส่งข้อมูล ซึ่งสามารถส่งข้อมูล

ได้เร็วถึง 2.1 เมกกะบิตต่อวินาที ด้วยความเร็วสูงสุดของช่องสัญญาณ 3.0 เมกกะบิตต่อวินาที

แหล่งที่มา :สารานุกรมโทรคมนาคมไทย (Thai Telecommunications Encyclopedia)

http://thaitelecomkm.org/TTE/topic/attach/Bluetooth_Technology/index.php

Main Features of Portable Piloting Units (PPUs) - Bluetooth / ลักษณะจำเพาะหลักๆของ PPUs ในระบบบลูทูธ

1. IMO Standard AIS Pilot Plug interfaces for mariners which imported from USA.

ใช้ปลั๊กเชื่อมต่อกับ AIS pilot plug (APP) ตามมาตรฐานที่กำหนดสำหรับนักเดินเรือ จึงมั่นใจได้ว่านำไปใช้ได้เลยโดยไม่ต้องดัดแปลงอะไรอีกและเข้าได้กับ APP มาตรฐานที่ติดตั้งอยู่แล้วบนเรือนั้นๆ เรานำเข้าปลั๊กตัวนี้จากอเมริกา

2. Fully NMEA0183 compatible (Differential RS422) and Standard sentence of navigation equipment.

รองรับ NMEA0183 differential RS422 ซึ่งเป็นมาตรฐานการรับ/ส่งข้อมูลของอุปกรณ์เดินเรือต่างๆ มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ถ่ายทอดออกมาถูกต้องตามข้อตกลง

3. Wire Wizard - auto polarity corrects for wiring errors on the pilot plug.

มีระบบตรวจสอบขั้วสายสัญญาณและสลับให้เองอัตโนมัต Wire Wizard - auto polarity correction หากช่างที่ติดตั้ง AIS pilot plug ต่อสายสัญญาณสลับกันระหว่าง Tx+, Tx- ระบบวงจรภายในเครื่องก็จะสลับขั้วสัญญาณให้และสามารถใช้งานได้เป็นปกติ * กรุณาศึกษา F.A.Q.

4. Bidirectional communication, also support sending messages or commands to AIS

รองรับการสื่อสารสองทางคือ การรับ/การส่ง ข้อมูลกับ AIS

5. Bluetooth class 1 version 2.0, Over 100 meters radius's Bluetooth active range in the open space.

เป็นอุปกรณ์บลูธูท class 1 version 2.0 ระยะการส่งประมาณ 100 เมตร และรองรับรูปแบบการรับส่งข้อมูลแบบ SPP

6. Even communicate with a cheap, common Class 2 bluetooth USB dongle or laptop imbedded bluetooth, its bluetooth active range is over 10 meters, if work with a high quality Class 1 bluetooth USB dongle, its bluetooth active range will be over 100 meters.

สำหรับบลูทูธราคาถูกที่ติดมากับคอมพิวเตอร์จะเป็น Class 2 ระยะการรับส่งจะอยู่ประมาณ 7-10 เมตร นั้นทำให้เกิปัญหา สัญญาณหลุดบ่อยๆ แนะนำให้ใช้ USB Bluetooth Class.1 เราได้ผลิตและราคาถูกว่าท้องตลาด 40-50% ** กรุณาศึกษา F.A.Q.

BT USB Dongle Class.1 (option)/ ขายแยก

7. Run Serial splitter program to secure wireless network connection, (Free - Do not connect internet).

แถมฟรีโปรแกรมลิขสิทธ์ ใช้สำหรับในกรณีที่ท่านยังไม่พร้อมจะซื้อ USB Bluetooth Class.1 มาใช้ โปรแกรมนี้จะรักษาสถานะการต่อเชื่อมสัญญาณให้มีเสถียรภาพ และท่านยังสามารถแยก/กระจายพอร์ตไปเปิดใช้กับโปรแกรมอื่นๆ ได้พร้อมๆกัน

8. WiFi antenna 2dB long range data transmission but depends on the local conditions.

เสาอากาศ WiFi 2dB เพิ่มระยะการรับส่งสัญญาณได้ไกลขึ้น แต่ก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยของสภาพแวดล้อมที่ใช้งานด้วย

9. Bluetooth-USB cable 2 in 1 Double-Insurance design, USB 2.0(1.0 compliant)

เพิ่มความมั่นใจด้วยการเพิ่มพอร์ต USB ให้ หากจากการติดต่อทางบลูธูทมีปัญหาหรือต้องการแบ่งอีกคนใช้พอร์ต USB (จะลงไดร์เวอร์ในครั้งแรกของการใช้งาน)

10. LED for Power, Bluetooth status, AIS plug socket polarity status, TX/RX status.

สัญญาณไฟแสดงสถานะการทำงานของ ไฟฟ้าในระบบ, WiFi, การรับ/ส่งข้อมูลกับ AIS, การรับสัญญาณจาก GPS

11. No battery and maintenance require.

ไม่ต้องรอเวลาใช้งาน เนื่องจากไม่ต้องใช้แบตเตอร์รี่ ไม่ต้องบำรุงรักษาอะไรมากมาย

F.A.Q. / คำถามที่ถามบ่อยๆ

1.อะไรคือลักษณะเด่นของ APP-BT?

เราเลือกใช้อุปกรณ์บลูทูธ Class 1 มาดัดผลิตเนื่องจากมันมีระยะเชื่อมต่อของบลูทูธ มีระยะมากกว่าอุปกรณ์บลูทูธ Class 2 และสามารถตั้งค่าหรือโปรแกรมเครื่องได้

2.USB Bluetooth Class.1 Dongle มีไว้ทำไม?

เราจะเอามาเป็นตัวรับ/ส่งสัญญาณกับ APP-BT แทน Bluetooth Class.2 ราคาถูกที่ติดตั้งมากับคอมพิวเตอร์ โดยโปรแกรมให้มันจำค่า Address (ID)ซึ่งอุปกรณ์บลูทูธแต่ละตัวจะมีแอดเดรส (Address) หรือการระบุตำแหน่ง ซึ่งเป็นรหัสประจำตัวที่ไม่ซ้ำกับอุปกรณ์ตัวอื่น มีความยาวขนาด 48 บิต เรียกว่า บีดี แอดเดอ (BD_ADDR) ใช้ในการจำแนกอุปกรณ์แต่ละตัวและใช้ในการระบุความถี่ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ตัวนั้นๆ ด้วยไว้ เมื่อสองตัวมันเจอกันเมื่อไหร่มันจะจับคู่กันทันที หรือหากสัญญาณหลุดไม่ว่าจะสาเหตุใด มันก็จะสแกนหาจนกว่าจะเจอ APP-BT (อย่าให้ USB Bluetooth Class.1 Dongle หลุดจากช่อง USB ของคอมพิวเตอร์ก็แล้วกันครับ) เหมาะสำหรับนำร่องหรือนักเดินเรือที่ต้องการความคล่องตัว และเบื่อกับการหลุดหายของสัญญาณและการลงโปรแกรมเสริม

3.หากยังไม่อยากจะซื้อ USB Bluetooth Class.1 Dongle?

เราจะมีโปรแกรม Serial Port Splitter ให้มาพร้อมทั้ง VDO การลงโปรแกรมและการใช้งานเบื้องต้นให้ หากมีความรู้ทางคอมพิวเตอร์บ้างและฝึกใช้ให้คล่องก็จะช่วยท่านประหยัดเงินต่า USB Bluetooth Class.1 Dongle ได้เกือบพันบาทครับ (โปรแกรมนี้ซื้อมา 3,000 เพื่อแก้ปัญญาสัญญาณบลูทูธ Class 2 โดยเฉพาะครับ)

4.APP-BT ไม่มี GPS?

ถูกต้องครับ เนื่องจากนักเดินเรือส่วนมาก ก็จะมี GPS ของตัวเองในหลากหลายคุณภาพ บางท่านก็เลยอยากใช้ GPS ของตัวเอง หรือบางท่านอ่านคู่มือ GPS บนเรือและพอมีความรู้บ้างก็อาจจะดึงสัญญาณจาก GPS บนเรือมา คุณต้องหาแหล่งสัญญาณ GPS มาใช้งานให้ได้เสียก่อน ไม่งั้นก็ไม่สามารถใช้งาน ECDIS/ECS ได้ครับ

5.Point to Point wired communication (P2P)/ เปรียบเทียบข้อดีกับข้อเสียของการติดต่อทางสายสัญญาณ:

Advantages are cheap, long distance and reliable of communication./ ราคาถูก ส่งได้ในระยะทางไกลๆ และการเชื่อมต่อมีสเถียรภาพ

Disadvantage are running cables thru the wall, not as flexible./ ยุ่งยากในการเดินสาย ไม่สะดวกสบายในการเคลื่อนย้ายไปจุดอื่น

6.Point to Point wireless (Bluetooth) communication (P2P-BT)/ เปรียบเทียบข้อดีกับข้อเสียของการติดต่อแบบไร้สาย

Advantages are flexible, no need to run/carry cable./ สะดวกในการใช้งาน

Disadvantage are more expensive, the reliable of communication depend on distance./ราคาจะสูงกว่า อาจจะมีสัญญาณรบกวนทำให้การเชื่อมต่อหลุดได

Hand made products then you get them in a bottom price./เป็นสินค้าทำด้วยมือเพื่อให้ทุกท่านสามารถได้ใช้งานในราคาที่ไม่แพงเกินไป

 การเพิ่มอุปกรณ์บลูทูธ / Add Bluetooth Device

 

ใช้ USB Bluetooth Class.1 Dongle เชื่อมต่อบลูทูธลูกข่าย Use USB Bluetooth Class.1 Dongle connect to Bluetooth Device