قائمة بروتوكولات البلوتوث

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "List of Bluetooth protocols" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2012) (Learn how and when to remove this message)

يستخدم معيار تبادل البيانات اللاسلكي Bluetooth مجموعة متنوعة من البروتوكولات . يتم تعريف البروتوكولات الأساسية بواسطة منظمة Bluetooth SIG التجارية . تم اعتماد بروتوكولات إضافية من هيئات معايير أخرى. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على البروتوكولات الأساسية والبروتوكولات المعتمدة المستخدمة على نطاق واسع.

تنقسم تقنية البلوتوث إلى جزأين: "مجموعة وحدات تحكم" تحتوي على واجهة الراديو ذات التوقيت الحرج، و"مجموعة مضيفة" تتعامل مع البيانات عالية المستوى. يتم تنفيذ مجموعة وحدات التحكم بشكل عام في جهاز سيليكون منخفض التكلفة يحتوي على راديو البلوتوث ومعالج دقيق. يتم تنفيذ مجموعة المضيف بشكل عام كجزء من نظام التشغيل، أو كحزمة قابلة للتثبيت أعلى نظام التشغيل. بالنسبة للأجهزة المتكاملة مثل سماعات الرأس التي تعمل بتقنية البلوتوث، يمكن تشغيل مجموعة المضيف ومجموعة وحدات التحكم على نفس المعالج الدقيق لتقليل تكاليف الإنتاج الضخم؛ وهذا ما يُعرف بالنظام الخالي من المضيف .

النوع العادي من وصلات الراديو المستخدمة لحزم البيانات العامة باستخدام مخطط TDMA للاستطلاع للتحكيم في الوصول. ويمكنها حمل حزم من عدة أنواع، والتي تتميز بما يلي:

• الطول (1 أو 3 أو 5 فترات زمنية حسب حجم الحمولة المطلوبة)
• تصحيح الخطأ الأمامي (اختياريًا تقليل معدل البيانات لصالح الموثوقية)
• التعديل ( تسمح حزم معدل البيانات المعززة بزيادة معدل البيانات إلى ثلاثة أمثاله باستخدام تعديل RF مختلف للحمولة)

يجب إعداد اتصال بشكل صريح وقبوله بين جهازين قبل نقل الحزم.

يتم إعادة إرسال حزم ACL تلقائيًا في حالة عدم تأكيدها، مما يسمح بتصحيح رابط الراديو المعرض للتداخل. بالنسبة للبيانات المتزامنة ، يمكن الحد من عدد عمليات إعادة الإرسال من خلال مهلة زمنية محددة؛ ولكن بدون استخدام إعادة الإرسال L2PLAY ووضع التحكم في التدفق أو EL2CAP، يجب أن تتولى طبقة أعلى التعامل مع فقدان الحزمة.

سيتم فصل روابط ACL إذا لم يتم استلام أي شيء خلال فترة مهلة الإشراف؛ مهلة الانتظار الافتراضية هي 20 ثانية، ولكن يمكن تعديلها بواسطة الجهاز الرئيسي.

نوع رابط الراديو المستخدم لبيانات الصوت. رابط SCO هو مجموعة من الفترات الزمنية المحجوزة التي تفصل بينها فترة SCO T _sco والتي يتم تحديدها أثناء إنشاء الرابط المنطقي بواسطة الجهاز المركزي. ينقل كل جهاز بيانات صوتية مشفرة في الفترة الزمنية المحجوزة. لا توجد عمليات إعادة إرسال، ولكن يمكن تطبيق تصحيح الخطأ الأمامي بشكل اختياري. يمكن إرسال حزم SCO كل فترة زمنية واحدة أو اثنتين أو ثلاث.

تسمح روابط SCO المحسنة (eSCO) بمرونة أكبر في إعداد الروابط: فقد تستخدم عمليات إعادة الإرسال لتحقيق الموثوقية، والسماح بمجموعة متنوعة أكبر من أنواع الحزم وفواصل زمنية أكبر بين الحزم مقارنة بـ SCO، وبالتالي زيادة توفر الراديو للروابط الأخرى.

يُستخدم للتحكم في رابط الراديو بين جهازين، وإدارة المركبات المتنقلة، والاستعلام عن قدرات الجهاز والتحكم في الطاقة. يتم تنفيذه على وحدة التحكم.

اتصال موحد بين مجموعة المضيف (على سبيل المثال، نظام تشغيل الكمبيوتر الشخصي أو الهاتف المحمول) ووحدة التحكم (الدائرة المتكاملة Bluetooth (IC)). يسمح هذا المعيار بتبديل مجموعة المضيف أو وحدة التحكم IC بأقل قدر من التكيف.

هناك عدة معايير لطبقة نقل HCI، كل منها يستخدم واجهة أجهزة مختلفة لنقل نفس الأوامر والأحداث وحزم البيانات. الأكثر استخدامًا هي USB (في أجهزة الكمبيوتر الشخصية) و UART (في الهواتف المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي).

في أجهزة البلوتوث ذات الوظائف البسيطة (مثل سماعات الرأس)، يمكن تنفيذ مجموعة المضيف ووحدة التحكم على نفس المعالج الدقيق. في هذه الحالة، تكون واجهة المستخدم الرسومية اختيارية، على الرغم من تنفيذها غالبًا كواجهة برمجية داخلية.

هذا هو المعادل LMP لتقنية Bluetooth Low Energy (LE)، ولكنه أبسط. يتم تنفيذه على وحدة التحكم ويدير الإعلان والمسح والاتصال والأمان من مستوى منخفض، وهو قريب من وجهة نظر الأجهزة من منظور Bluetooth.

يتم استخدام L2CAP ضمن مجموعة بروتوكولات Bluetooth. فهو يمرر الحزم إما إلى واجهة وحدة التحكم المضيفة (HCI) أو، في نظام بدون مضيف، مباشرة إلى رابط Link Manager/ACL.

تتضمن وظائف L2CAP ما يلي:

• إرسال البيانات بشكل متعدد بين بروتوكولات الطبقة العليا المختلفة.
• تجزئة وإعادة تجميع الحزم.
• توفير إدارة نقل البيانات المتعددة في اتجاه واحد لمجموعة من أجهزة البلوتوث الأخرى.
• إدارة جودة الخدمة (QoS) لبروتوكولات الطبقة الأعلى.

يتم استخدام L2CAP للتواصل عبر رابط ACL الخاص بالمضيف. يتم إنشاء اتصاله بعد إعداد رابط ACL.

في الوضع الأساسي، يوفر L2CAP حزمًا بحمولة قابلة للتكوين حتى 64 كيلو بايت، مع 672 بايت كوحدة نقل بيانات قصوى افتراضية، و48 بايت كحد أدنى إلزامي لوحدة نقل البيانات القصوى المدعومة. في أوضاع إعادة الإرسال والتحكم في التدفق، يمكن تكوين L2CAP للحصول على بيانات موثوقة أو غير متزامنة لكل قناة من خلال إجراء عمليات إعادة الإرسال وفحوصات CRC. يتم ضمان الموثوقية في أي من هذين الوضعين بشكل اختياري و/أو إضافي بواسطة واجهة الهواء Bluetooth BDR/EDR في الطبقة السفلية من خلال تكوين عدد عمليات إعادة الإرسال ومهلة التنظيف (الوقت الذي سيقوم الراديو بعده بتنظيف الحزم). يتم ضمان التسلسل بالترتيب من خلال الطبقة السفلية.

تضيف مواصفات EL2CAP وضع إعادة الإرسال المحسن (ERTM) إلى المواصفات الأساسية، وهو نسخة محسنة من وضعي إعادة الإرسال والتحكم في التدفق. يلزم وضع إعادة الإرسال المحسن (ERTM) عند استخدام AMP (MAC/PHY بديل)، مثل 802.11abgn.

يستخدم بروتوكول BNEP ^[1] لتوصيل حزم الشبكة أعلى بروتوكول L2CAP. يستخدم هذا البروتوكول ملف تعريف الشبكة الشخصية (PAN) . يؤدي بروتوكول BNEP وظيفة مماثلة لبروتوكول الوصول إلى الشبكة الفرعية (SNAP) في شبكة LAN اللاسلكية.

في مجموعة البروتوكولات، يكون BNEP مرتبطًا بـ L2CAP.

بروتوكول البلوتوث RFCOMM عبارة عن مجموعة بسيطة من بروتوكولات النقل، تم إنشاؤها على بروتوكول L2CAP، مما يوفر منافذ تسلسلية RS-232 محاكية (ما يصل إلى ستين اتصالاً متزامنًا بجهاز بلوتوث في وقت واحد). يعتمد البروتوكول على معيار ETSI TS 07.10.

يُطلق على RFCOMM أحيانًا اسم محاكاة المنفذ التسلسلي . يعتمد ملف تعريف المنفذ التسلسلي للبلوتوث (SPP) على هذا البروتوكول.

يوفر بروتوكول RFCOMM تدفق بيانات بسيطًا وموثوقًا به للمستخدم، على غرار بروتوكول TCP. ويُستخدم مباشرةً من قِبل العديد من الملفات الشخصية المتعلقة بالهاتف كناقل لأوامر AT، فضلاً عن كونه طبقة نقل لبروتوكول OBEX عبر البلوتوث.

تستخدم العديد من تطبيقات البلوتوث تقنية RFCOMM نظرًا لدعمها الواسع النطاق وواجهة برمجة التطبيقات المتاحة للجمهور على معظم أنظمة التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن نقل التطبيقات التي تستخدم منفذًا تسلسليًا للتواصل بسرعة لاستخدام تقنية RFCOMM.

في مجموعة البروتوكولات، يرتبط RFCOMM بـ L2CAP.

تُستخدم للسماح للأجهزة باكتشاف الخدمات التي يدعمها كل منها، والمعلمات التي يجب استخدامها للاتصال بها. على سبيل المثال، عند توصيل هاتف محمول بسماعة رأس بلوتوث، سيتم استخدام SDP لتحديد ملفات تعريف البلوتوث التي تدعمها سماعة الرأس ( ملف تعريف سماعة الرأس ، وملف تعريف حر اليدين ، وملف تعريف توزيع الصوت المتقدم ، وما إلى ذلك) وإعدادات مُجمِّع البروتوكول اللازمة للاتصال بكل منها. يتم تحديد كل خدمة بواسطة معرف فريد عالمي (UUID)، مع تخصيص معرف فريد عالمي (16 بت بدلاً من 128 بت) قصير للخدمات الرسمية (ملفات تعريف البلوتوث).

في مجموعة البروتوكولات، يرتبط SDP بـ L2CAP.

يُشار إليه أيضًا باسم مواصفات بروتوكول التحكم في الهاتف الثنائية (ثنائي TCS)

يستخدم لإعداد المكالمات الصوتية والبيانات والتحكم فيها بين أجهزة Bluetooth. يعتمد البروتوكول على معيار ITU-T Q.931 ، مع تطبيق أحكام الملحق D، مع إجراء الحد الأدنى من التغييرات اللازمة للبلوتوث فقط.

يتم استخدام TCS بواسطة ملفات تعريف الاتصال الداخلي (ICP) والهاتف اللاسلكي (CTP). لا يُطلق على مواصفات بروتوكول التحكم في الهاتف اسم TCP، لتجنب الخلط مع بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) المستخدم في اتصالات الإنترنت.

يستخدمه ملف تعريف التحكم عن بعد لنقل أوامر AV/C عبر قناة L2CAP. تستخدم أزرار التحكم في الموسيقى الموجودة على سماعة الرأس الاستريو هذا البروتوكول للتحكم في مشغل الموسيقى.

في مجموعة البروتوكولات، يرتبط AVCTP بـ L2CAP.

يستخدمه ملف تعريف توزيع الصوت المتقدم لبث الموسيقى إلى سماعات الرأس الاستريو عبر قناة L2CAP. مخصص للاستخدام بواسطة ملف تعريف توزيع الفيديو.

في مجموعة البروتوكولات، يرتبط AVDTP بـ L2CAP.

تبادل الكائنات (OBEX؛ ويسمى أيضًا IrOBEX ) هو بروتوكول اتصالات يسهل تبادل الكائنات الثنائية بين الأجهزة. يتم صيانته بواسطة Infrared Data Association ولكن تم تبنيه أيضًا من قبل Bluetooth Special Interest Group وجناح SyncML التابع لـ Open Mobile Alliance (OMA).

في تقنية البلوتوث، يتم استخدام OBEX للعديد من الملفات الشخصية التي تتطلب تبادلًا بسيطًا للبيانات (على سبيل المثال، دفع الكائنات، ونقل الملفات، والتصوير الأساسي، والطباعة الأساسية، والوصول إلى دفتر الهاتف، وما إلى ذلك).

مشابه في نطاقه لـ SDP ولكنه معدّل ومبسّط خصيصًا لتقنية Bluetooth منخفضة الطاقة. فهو يسمح للعميل بقراءة و/أو كتابة سمات معينة مكشوفة بواسطة الخادم بطريقة غير معقدة وصديقة للطاقة المنخفضة.

في مجموعة البروتوكولات، يكون ATT مرتبطًا بـ L2CAP.

يتم استخدام هذا بواسطة تطبيقات Bluetooth Low Energy لإقران وتوزيع المفاتيح المحددة للنقل.

في مجموعة البروتوكولات، يرتبط SMP بـ L2CAP.

• Bluetooth.com - هندسة نقل البيانات
• Oracle.com - نظرة عامة على مجموعة بروتوكولات البلوتوث مع الرسم التخطيطي (في منتصف الصفحة)
• دليل مواصفات البلوتوث