근거리 통신기술 블루투스의 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요우리가 실생활에서 유용하게 사용하는 기술중에 블루투스라는 기술이 있는데요.어떻게 선연결없이 근거리 통신이 가능한지 과학 기술적인 원리가 궁금합니다.

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블루투스는 1994년 에릭슨이 개발한 개인 근거리 무선 통신 산업 표준입니다.ISM 대역에 포함되는 2.4~2.485GHz의 단파 UHF 전파를 이용, 전자 장비 간의 짧은 거리의 데이터 통신 방식을 구현한 것이죠.블루투스의 무선 시스템은 ISM 주파수 대역인 2402~2480MHz에서 1MHz당 79개의 채널을 사용하지만 이 주파수는 WiFi나 전자레인즈 등과 동일한 주파수를 사용하기에 혼선의 가능성이 있습니다. 그렇지만 실질적으로는 블루투스는 WiFi와 데이터간섭은 없는데요, 이는 주파수 도약, 일명 호핑이라는 기술을 이용하여 주파수 내 여유로운 채널을 이용하여 데이터를 전송하고, 주파수 분할을 통해 간섭을 피하고 있기 때문입니다.블루투스는 기기간 마스터와 슬레이브 구성으로 연결되는데, 마스터 기기가 생성하는 주파수 호핑에 슬레이브 기기를 동기화 하지 못하면 통신이 이루어지지 않습니다. 그리고 하나의 마스터 기기에는 최대 7대의 슬레이브 기기를 연결할 수 있으며, 마스터 기기와 슬레이브 기기의 통신만 가능할 뿐 슬레이브 기기 간의 통신은 불가능 합니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.블루투스는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하는 근거리 무선 통신 기술입니다. 블루투스 기기들은 2.4GHz 주파수 대역을 사용하여 서로 신호를 주고받습니다. 블루투스 신호는 짧은 파장을 가지므로, 장애물에 잘 막히지 않고, 넓은 범위에서 통신할 수 있습니다 블루투스 통신은 다음과 같은 단계로 이루어집니다. 블루투스 기기들은 서로를 식별하고, 통신을 위한 키를 교환하는데 이 과정을 페어링이라고 합니다 페어링이 완료되면, 블루투스 기기들은 데이터를 주고받을 수 있습니다

하이만 · Answer

안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.블루투스 통신은 2.4GHz 주파수 대역을 사용하여 근거리(약 10m)에서 데이터를 전송하는 무선 통신 기술입니다. 블루투스 통신의 과학적 원리는 다음과 같습니다.1) 주파수 호핑: 블루투스 통신은 주파수 호핑 방식을 사용하여 전파 간섭을 최소화합니다. 주파수 호핑이란, 여러 개의 채널을 일정한 패턴에 따라 빠르게 이동하며 데이터를 전송하는 기법입니다. 블루투스는 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 주파수 대역인 2402~2480MHz 범위에 있는 총 79개의 채널을 사용하며, 1초당 1600번 호핑합니다2) 펄스 확산 변조: 블루투스 통신은 펄스 확산 변조(PSK) 방식을 사용하여 데이터를 전송합니다. 펄스 확산 변조란, 데이터를 펄스 형태로 변조하여 전송하는 기법입니다. 블루투스는 2GFSK(2-level Gaussian Frequency Shift Keying) 방식을 사용하며, 2개의 신호를 사용하여 데이터를 전송합니다.3) 동기화: 블루투스 통신은 동기화가 필요합니다. 동기화란, 송신기와 수신기가 같은 주파수와 패턴으로 데이터를 전송하고 수신하는 것을 의미합니다. 블루투스는 초기 연결 시 송신기와 수신기가 동일한 채널과 패턴으로 데이터를 전송하여 동기화합니다.

전기·전자

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근거리 통신기술 블루투스의 원리가 궁금합니다.