Bluetooth ネットワーク接続とペアリング
Bluetooth Tutorial / Summary Includes:
Bluetooth technology basics Radio interface File transfer Bluetooth profiles Pairing & networking Security
Bluetoothの最も一般的な使用方法は、ヘッドフォンと携帯電話やノートパソコンのセットなど2台のデバイスをペアリングする方法です。 これは便利なワイヤレス接続を提供します。
この方法での Bluetooth のペアリングは確立されており、非常に簡単に実現できますが、ネットワークを設定することも可能です。 この機能は Bluetooth の開始当初からありましたが、Bluetooth 5 では、多くの IoT アプリケーションに対応するためにこの機能が強化されました。
Bluetooth 仕様では、セットアップ可能なさまざまな形式の Bluetooth ネットワーク接続を定義しています。 このように、Bluetooth ネットワークは、さまざまな近距離アプリケーションで使用するための、特に柔軟な無線システムの形態です。
Bluetooth ネットワーク接続の基本
Bluetooth ネットワークを設定する方法はさまざまあります。 Bluetooth ネットワークは、基本的にピコネットトポロジーと呼ばれるものを採用しています。 この形式のネットワークでは、1 つのデバイスがマスターとして機能し、最大 7 つのスレーブ ノードまたはデバイスと通信することができます。
Bluetooth スキャターネット
Bluetooth ネットワーク接続はスキャターネットもサポートできますが、タイミングとメモリの制約により、この形式の Bluetooth ネットワークはほとんど実装されてきませんでした。 Bluetooth スキャターネットでは、スレーブ ノードまたはスレーブ デバイスは、2 つの異なるピコネット間で時間を共有することが可能です。 これは、大規模なスター型ネットワークを構築することができます。
Bluetooth connection basics
Bluetooth デバイスが接続する方法は、他の多くの種類の無線デバイスに関連する方法よりも複雑になっています。 この理由は、デバイスの周波数ホッピングの性質にあります。
Bluetooth は、マスターとスレーブの間で接続が行われるシステムです。 これらの接続は、意図的に両者を切断するか、リンクの無線リンクが非常に悪くなって通信を維持できなくなるまで維持されます – 通常、これはデバイスが互いの範囲外になることで発生します。 このBluetooth接続チャネルは、ホップセット内で79チャネルすべてが使用されている場合にのみ使用され、より高い柔軟性を提供するAdaptive piconetチャネルがより頻繁に使用されているため、現在はほとんど使用されていません。
Bluetooth pairing
デバイスが簡単かつ迅速に接続できるように、Bluetoothペアリングとして知られるスキームが使用される場合があります。 Bluetooth のペアリングが発生すると、2 つのデバイスは互いに通信できます。
Bluetooth のペアリングは、一般的にデバイス ユーザーによって手動で開始されます。 デバイスのBluetoothリンクは、他のデバイスに見えるようにされます。
Bluetoothペアリングプロセスは、通常、デバイスがまだペアリングされていないデバイスから接続要求を初めて受信したときに自動的にトリガされます。 Bluetoothのペアリングが発生する可能性があるため、2つのデバイス間でパスワードを交換する必要があります。 このパスワード（正確には「Passkey」）は、両方のBluetoothデバイスで共有されるコードです。
Bluetoothのペアリングのプロセスは以下のように要約されます：
- Bluetoothデバイスは、範囲内の他のBluetoothデバイスを探します。 他のBluetoothデバイスに発見されるために、最初のデバイス、デバイス1は、発見可能なモードに設定する必要があります – これは、近くの他のBluetoothデバイスがその存在を検出し、connection.
- 二つのBluetoothデバイスがお互いを見つけることを試みます。 2つのデバイスが デバイス1とデバイス2がお互いを見つけると、それらが何であるかを検出することが可能です。 通常、検出可能なデバイスは、Bluetoothデバイス名とともに、携帯電話、ヘッドセットなど、どのようなタイプのデバイスであるかを示します。 Bluetooth デバイス名は、ユーザーによって割り当てられるか、または製造時に割り当てられたものです。
- Passkeyを要求する。 多くの場合、デフォルトのパスキーは「0000」に設定されていますが、ハッカーはほとんどの人がこれを変更しないと考えるので、他のものを使用することをお勧めします。
ただし、スマートフォンやコンピュータなど、より高度なデバイスでは、両方のユーザーが同じコードに合意する必要があります。 - Device 1がpasskeyを送信。 開始デバイスであるデバイス1は、入力されたパスキーをデバイス2に送信します。
- Device 2 sends passkey: パスキーを比較し、両者が同じであれば信頼できるペアが形成され、Bluetoothペアリングが確立されます。
- 通信が確立される。 Bluetoothのペアリングが成立すると、機器間でデータのやり取りができるようになります。
Bluetoothペアリングの実用的要素
通常、Bluetoothデバイスは非常に簡単にペアリングすることができます。
コントロールへのアクセスが制限されている一部のデバイスでは、ペアリングモードにするためにボタンを一定時間押す必要がある場合があります。 その後、ペアリングするデバイスを検索します。
携帯電話やラップトップなどのデバイスでは、ペアリングするデバイスを常に探し、ペアリングが行われる前に、ペアリングを受け入れる必要があります。
場合によっては、いくつかのデバイスは、ペアリングが困難な場合があります。 これは、必要なプロファイルがない場合や、デバイスがBluetoothと完全互換でない場合があります。
一度ペアリングが確立すると、デバイスはそれを記憶し、ユーザーの介入なしにそれぞれに接続できます。
必要に応じて、ペアリング関係は、後でユーザーが削除することができます。 Bluetoothの利点の1つは、技術者でない人でも簡単に効果的に使用できることです。
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