Bluetooth - "công nghệ xanh" đa năng
Còn nhớ cách đây vài năm, những chiếc điện thoại đời mới với công nghệ bluetooth tích hợp đã tạo nên một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp điện thoại di động.
Người dùng điện thoại di động có thể dế̃ dàng chia sẻ hình ảnh, bài hát, video clip cho nhau mà không cần đến thiết bị phụ trợ nào. Cho đến nay, tính năng bluetooth đã trở nên không thể thiếu ở bất cứ mẫu điện thoại di động multimedia nào.
Trước hết, chúng ta hiểu đơn giản Bluetooth là một công nghệ dùng cho hệ thống mạng cá nhân không dây (PAN – Personal Area Network), cung cấp một phương thức kết nối và trao đổi thông tin giữa các thiết bị như điện thoại di động, máy tính xách tay, máy tính để bàn, máy in, máy quay kỹ thuật số, tay cầm chơi game… bằng sóng ngắn (radio frequency). Công nghệ Bluetooth được phát triển và cấp phép bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG).
Nguồn gốc tên và logo của Bluetooth
Bluetooth là tên của vua Harald Bluetooth, vị vua trị vì trong thế kỷ thứ 10 của Đan Mạch và Na Uy. Ông được biết đến với công cuộc hợp nhất Đan Mạch và Na Uy sau những xung đột dân tộc. Bluetooth ngày nay cũng có một vai trò tương tự trong việc hợp nhất các công nghệ khác nhau như máy tính và điện thoại di động. Tuy nhiên, cái tên Bluetooth được sử dụng cho công nghệ mới này có lẽ không phải nhờ vị vua năm xưa, mà nhờ cuốn tiểu thuyết ăn khách The Long Ships viết về châu Âu thế kỷ thứ 10, của tác giả người Thụy Điển Frans Gunnar Bengtsson.
Logo của Bluetooth là sự kết hợp giữa hai ký hiệu cổ của người Bắc Âu, tương đương chữ H (Haglaz) và chữ B (Berkanan) trong âm Latinh hiện đại.
Tên Blue Tooth (răng xanh) xuất phát từ cuộc tranh luận nổi tiếng giữa Jarmsie Davis và J. Beard vào mùa thu năm 2003.
Sử dụng
Bluetooth hoạt động bằng sóng vô tuyến và là cổng giao tiếp được thiết kế chủ yếu cho các thiết bị tiêu thụ ít năng lượng trong phạm vi nhỏ (có 3 mức: 1 m, 10 m, 100 m), dựa trên một mạch vi xử lí để thu phát sóng gắn trên mỗi thiết bị.
Loại
Năng lượng tối đa
Khoảng cách
Loại 1
100 mW (20 dBm)
Xấp xỉ 100 m
Loại 2
2.5 mW (4 dBm)
Xấp xỉ 10 m
Loại 3
1 mW (0 dBm)
Xấp xỉ 1 m
Bluetooth cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau trong một phạm vi nhất định. Các thiết bị sử dụng hệ thống giao tiếp sóng vô tuyến, vì vậy không cần phải nhìn thấy nhau, thậm chí có thể ở những phòng khác nhau, miễn là năng lượng đủ để nhận tín hiệu.
In ấn qua bluetooth
Người ta đã thử nghiệm việc truyền dữ liệu qua sóng Bluetooth với nhiều khoảng cách và ở các địa hình khác nhau. Công nghệ Bluetooth hiện đang được sử dụng rất rộng rãi ở nhiều lĩnh vực.
*
Giao tiếp và điều khiển không dây giữa một chiếc điện thoại di động và một thiết bị rảnh tay, hay bộ phận nghe điện thoại trên ô tô. Đây là một trong những ứng dụng sớm trở nên thông dụng.
*
Kết nối mạng không dây giữa các máy tính trong một không gian giới hạn và không cần băng thông rộng.
*
Kết nối không dây giữa máy tính và các thiết bị khác, thông dụng nhất là chuột, bàn phím và máy in.
*
Chuyển dữ liệu giữa các thiết bị với OBEX (OBject Exchange).
*
Thay thế cổng giao tiếp serial truyền thống trong các thiết bị thử nghiệm, thu tín hiệu định vị toàn cầu, thiết bị y tế và các thiết bị điều khiển giao thông.
*
Điều khiển các thiết bị mà trước đây được điều khiển bằng hồng ngoại.
*
Gửi quảng cáo từ thiết bị này tới thiết bị khác có Bluetooth.
*
Tay chơi game không dây – được sử dụng trong các loại máy Nintendo Wii và Sony PlayStaytion 3...
Kết nối multimedia với bluetooth
Đối thủ
Sau sự ra đời của công nghệ sóng hồng ngoại IrDA, Bluetooth ra đời và vươn lên như một phương thức giao tiếp mạnh mẽ và hiện đại. Nhưng những năm gần đây, tầm quan trọng của Bluetooth đã giảm dần đi. Người tiêu dùng chuyển sự chú ý của mình vào Wi-Fi - một hệ thống mạng nội bộ không dây. Tuy không đụng chạm nhiều về “quyền lợi” và phạm vi hoạt động nhưng Bluetooth, Wi-Fi đã có sự phân định khá rạch ròi về ranh giới.
Bluetooth có ở rất nhiều thiết bị đời mới như điện thoại, máy in, modem, tai nghe... Bluetooth có thể sử dụng khi có 2 thiết bị trở lên ở gần nhau và không cần đến đường truyền tốc độ cao. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi nhất ở điện thoại và các thiết bị máy tính cầm tay. Việc sử dụng Bluetooth đơn giản hơn trong tìm hiểu và cài đặt các thiết bị.
Wi-Fi cũng sử dụng sóng vô tuyến như Bluetooth, nhưng tiêu thụ năng lượng nhiều hơn và tạo ra đường truyền mạnh hơn. Wi-Fi đôi khi còn được gọi là “mạng Ethernet không dây”. Mô tả này không chính xác nhưng nó cho thấy được những điểm mạnh và điểm yếu liên quan của Wi-Fi. Wi-Fi đòi hỏi việc cài đặt phức tạp hơn, tuy nhiên, nó thích hợp cho việc vận hành một hệ thống mạng hoàn chỉnh với đường truyền nhanh, phạm vi rộng và an toàn hơn Bluetooth.
Ngày nay, Bluetooth và Wi-Fi đều có mặt trong văn phòng, gia đình và sẽ còn tiếp tục mở rộng xây dựng hệ thống mạng, máy in, hoặc trao đổi các file dữ liệu từ PDA sang máy tính.
Các thế hệ Bluetooth
Các tính năng của Bluetooth được phát triển năm 1994 bởi Sven Mattison và Jaap Haartsen, hai nhân viên của Ericsson Mobile Platform tại Lund, Thụy Điển. Sau đó, nó được chính thức triển khai bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG). Tổ chức SIG được thành lập chính thức ngày 20/5/1998 bởi Ericsson, Sony Ericsson, IMB, Intel, Toshiba và Nokia, sau đó có thêm nhiều công ty khác tham gia và đến nay đã có hơn 7.000 công ty trên toàn thế giới, hoạt động phi lợi nhuận.
Bluetooth 1.0 và 1.0B
Phiên bản 1.0 và 1.0B có khá nhiều lỗi và các nhà sản xuất rất đã gặp nhiều khó khăn khi tích hợp nó với các sản phẩm của mình. Lúc đó, Bluetooth còn phải kèm theo một thiết bị bắt buộc (gọi là BD_ADDR).
Bluetooth 1.1
*
Những lỗi ở phiên bản 1.0B đã được sửa.
*
Bổ sung tính năng hỗ trợ các kênh không mã hóa
*
Thêm tính năng đo tín hiệu thu được (RSSI – Received Signal Strength Indicator).
Bluetooth 1.2
Phiên bản này quay lại tương thích với phiên bản 1.1 và thêm một số tính năng cải tiến:
*
Kết nối nhanh hơn và tìm kiếm.
*
Tăng cường tính năng chống nhiễu sóng.
*
Truyền dữ liệu ở tốc độ cao hơn, mức tối đa là 721 Kbps.
*
Extended Synchronous Connections (eSCO) cho phép chuyển lại các gói dữ liệu hỏng giúp tăng chất lượng của các kết nối âm thanh.
*
Host Controller Interface (HCI) hỗ trợ UART 3 dây.
Bluetooth 2.0
Ra mắt tháng 11/2004, phiên bản này tương thích với các phiên bản 1.x, điểm cải tiến chủ yếu ở Bluetooth 2.0 là việc bổ sung EDR (enhanced data rate) ở tốc độ 3.0 Mbps, đem lại một số hiệu quả:
*
Tăng tốc độ truyền dữ liệu gấp 3 lần, trong một số trường hợp có thể lên tới 10 lần (2,1 Mbit/s).
*
Tiêu tốn ít năng lượng hơn.
*
Đơn giản hóa các đa kết nối nhờ có băng thông rộng hơn.
*
Cải thiện chất lượng hoạt động (tỉ lệ lỗi ít hơn).
Bluetooth 2.1
Đang được phát triển, hứa hẹn nhiều tính năng mới lạ, hiện đại hơn.
Bản nháp các tính năng kỹ thuật của Bluetooth 2.1 hiện đang có tại Website chính thức của Bluetooth (
www.bluetooth.com)
Kết nối trong văn phòng với Bluetooth
Bluetooth và các vấn đề bảo mật
Bluetooth và các vấn đề về bảo mật thực sự là những câu hỏi lớn và đã gây không ít tranh cãi trong giới công nghệ.
Tháng 11/2003: Ben và Adam Laurie, công ty AL.Digital Ltd, đã phát hiện ra những thiếu sót nghiêm trọng về tính bảo mật của Bluetooth, có thể làm mất dữ liệu cá nhân của người dùng. Tuy nhiên, báo cáo này đề cập đến một số trường hợp hoạt động kém của Bluetooth chứ không phải bản thân giao thức kết nối.
Trong một cuộc thực nghiệm tiếp theo, Trifinite Group đã thực hiện một thí nghiệm khác tại triển lãm CeBIT, Cuộc tấn công thử nghiệm có tên gọi BlueBug, cho thấy mức độ ảnh hưởng của những lỗi này đến thế giới.
Tháng 4/2004: Symantec - một công ty tư vấn về bảo mật, phát hiện ra một kẽ hở bảo mật khác có thể giúp phá hủy các cuộc đối thoại trên các thiết bị không dây dùng Bluetooth. Đây chỉ là một trong số rất nhiều mối lo ngại đã được đưa ra về sự bảo mật của các giao tiếp thực hiện qua Bluetooth. Năm 2004, virus đầu tiên sử dụng Bluetooth để phát tán qua mạng điện thoại di động đã xuất hiện trên những điện thoại sử dụng hệ điều hành Symbian.
Tháng 8/2004: Một cuộc thử nghiệm world-record setting cho thấy, Bluetooth thế hệ 2 có thể mở rộng tới 1,78 Km nếu dùng ăng-ten trực tiếp. Điều này nảy sinh ra một vấn đề lo ngại khác về bảo mật, vì các hacker có thể xâm nhập vào các thiết bị Bluetooth từ khoảng cách xa mà người chủ thiết bị không biết. Tuy nhiên, những thử nghiệm này không hoạt động với bộ khuếch đại tín hiệu. Kẻ tấn công cũng phải nhận được tín hiệu từ nạn nhân để thực hiện kết nối. Cuộc tấn công sẽ không thực hiện được trừ khi kẻ tấn công biết địa chỉ Bluetooth vàkênh thực hiện truyền dữ liệu.
Tháng 4/2005: Các nhà nghiên cứu bảo mật thuộc trường đại học Cambridge đã công bố kết quả các cuộc tấn công chống lại các cặp đôi thiết bị Bluetooth dựa trên mã số bí mật cá nhân (PIN), xác nhận các cuộc tấn công có thể xảy ra và phương pháp bất đối xứng của Bluetooth dễ dàng bị tấn công.
Tháng 6/2005: Yaniv Shaked và Avishai Wool công bố tài liệu “Bẻ khóa mã số cá nhân của Bluetooth”, đã chỉ ra những phương pháp cả tích cực và tiêu cực để lấy được mã số của nhân của kết nối Bluetooth.
Tháng 8/2005: Cảnh sát Cambridgeshire của Anh đưa ra cảnh báo về tội phạm dùng điện thoại di động có Bluetooth để theo dõi các thiết bị khác bỏ quên trên ô tô.
Tháng 4/2006: Các cuộc nghiên cứu của Secure Netword và F-Secure đã đưa ra cảnh báo về một lượng lớn các thiết bị để ở trạng thái hiện có thể sẽ là công cụ phát tán các loại virus qua Bluetooth.
Trên thực tế, bảo mật với Bluetooth thực sự là vấn đề lớn. Các hacker có thể dễ dàng lấy thông tin sổ địa chỉ từ máy Sony Ericsson T610 chỉ với 2 dòng lệnh đơn giản. Với những người am hiểu một chút về kỹ thuật, có thể thấy ngay hai lệnh: hcitool và obexftp là hai lệnh cơ bản của Bluetooth. Lỗi này được phát hiện bởi Adam Laurie và ảnh hưởng đến rất nhiều loại máy, như Nokia 6310, 6310i, 8910, 8910i, Sony Ericsson T68, T68i, R520m, T610, Z600 và có thể còn nhiều loại máy nữa. Đoạn mã nguy hiểm này sau đó được nghiên cứu khá kỹ càng bởi Trifinite group. Nhóm này sau đó đã đưa ra rất nhiều thông tin về vấn đề này trên Website của họ:
www.trifinite.org
Những mẹo nhỏ để tăng bảo mật với Bluetooth:
*
Chỉ bật Bluetooth khi bạn cần
*
Để điện thoại di động của bạn ở trạng thái ẩn (non-discoverable)
*
Sử dụng những dãy số bảo mật dài và khó nhớ
*
Từ chối những yêu cầu kết nối không rõ
*
Thường xuyên kiểm tra danh sách các thiết bị kết nối, đảm bảo không có thiết bị lạ trong list của bạn.
*
Cập nhật firmware mới nhất cho điện thoại của bạn
*
Mở mã hóa dữ liệu khi thiết lập kết nối với máy tính
Các vấn đề về sức khỏe
Thanh lịch với tai nghe bluetooth
Bluetooth sử dụng sóng vô tuyến cực ngắn ở dài tần 2,4 GHz đến 2,4835 GHz. Các cuộc nghiên cứu về tác động của điện từ, thực hiện từ những năm 1950 đến 1980 cũng như những cuộc nghiên cứu gần đây, đã kết luận rằng tín hiệu sóng ngắn trong khoảng từ 1,5 GHz đến 2 GHz có gây ra các tổn thương không tránh khỏi cho con người. Năng lượng phát ra từ các thiết bị sử dụng Bluetooth là cao khi so sánh với các thiết bị di động đang được sử dụng rộng rãi. Vì thế có thể cho rằng những ảnh hưởng đến sức khỏe con người cũng sẽ cao hơn.
Tương lai của Bluetooth
Phiên bản tương lai của Bluetooth, đang được gọi với mã hiệu Lisbon, sẽ bao gồm các tính năng tăng cường bảo mật, dễ sử dụng và có giá trị hơn:
· Tự mã hóa các thay đổi, cho phép các kết nối được mã hóa có thể thay đổi định kỳ khóa mã nhằm tăng cường bảo mật, đồng thời cũng cho phép chuyển vai trò trong một kết nối được mã hóa.
· Mở rộng khả năng phản hồi lại các yêu cầu: cung cấp nhiều thông tin hơn, giúp người dùng chọn lọc thiết bị tốt hơn trước khi kết nối. Những thông tin này bao gồm: tên thiết bị, danh sách các dịch vụ, và những thông tin khác.
· Sniff subrating: Giảm tiêu thụ năng lượng khi các thiết bị ở trong trạng thái sniff low-power, đặc biệt trong các kết nối với luồng dữ liệu không đối xứng. Các thiết bị giao diện người dùng có thể sẽ thu được nhiều lợi ích nhất, khi chuột và bàn phím tăng tuổi thọ pin từ 3 đến 10 lần so với trước đây.
· Tăng chất lượng dịch vụ: Truyền các dữ liệu âm thanh và hình ảnh với chất lượng cao hơn.
· Kết đôi đơn giản: Cải tiến triệt để việc kết đôi các thiết bị Bluetooth, đồng thời tăng cường bảo mật. Điều này sẽ thúc đẩy việc sử dụng Bluetooth nhiều hơn.
Công nghệ Bluetooth đang góp phần thúc đẩy việc sử dụng VoIP, với những tai nghe không dây được sử dụng như một phần mở rộng của hệ thống âm thanh trong máy tính. Khi VoIP trở nên thông dụng hơn ở cả văn phòng cũng như gia đình, phù hợp hơn so với đường điện thoại cố định, Bluetooth có thể sẽ được sử dụng như một thiết bị không dây, với một máy mẹ được kết nối với đường truyền Internet.
Phiên bản tiếp theo sau Lisbon, có mã hiệu Seattle, sẽ được gọi là Bluetooth 3.0 có nhiều chức năng tương tự, nhưng được chú trọng nhiều nhất đến công nghệ vô tuyến băng thông cực lớn (UWB - ultra-wideband). Công nghệ này cho phép truyền dữ liệu qua Bluetooth với tốc độ lên tới 480 Mbits/s, đồng bộ hóa, và tiêu tốn rất ít năng lượng khi ở trạng thái chờ.
Lời kết
Còn đó những cảnh báo về bảo mật, còn đó những nỗi lo ảnh hưởng sức khỏe, nhưng không thể phủ nhận những tiện ích mà công nghệ Bluetooth mang lại. Trong những năm tới, công nghệ này sẽ còn phát triển mạnh mẽ và rộng rãi hơn, nhờ sự hợp lực của các nhà sản xuất lớn như Nokia, Sony Ericsson, Samsung, Motorola ...
E CHIP