ブルートゥース

ブルートゥース
開発者Bluetooth 特別利益団体
紹介された1998年5月7日（27年前） （1998年5月7日）
業界パーソナルエリアネットワーク
互換性のあるハードウェア
物理的な範囲通常10m（33フィート）未満、最大100m（330フィート）。Bluetooth
5.0：40～400m（100～1,000フィート）[1] [2]
Webサイトブルートゥース
Bluetoothイヤホンは、Bluetooth プロトコルを使用して携帯電話と通信するイヤホンとマイクです。

Bluetoothは、短距離無線技術規格であり、固定デバイスとモバイルデバイス間で短距離でデータを交換し、パーソナルエリアネットワーク（PAN）を構築するために使用されます。最も広く使用されているモードでは、送信電力が2.5ミリワットに制限されているため、最大10メートル（33フィート）の非常に短い範囲になります。2.402GHzから2.48GHzのISMバンドのUHF無線波を使用します。[3] Bluetoothは主に、近くのポータブルデバイス 間でファイルを交換したり、携帯電話と音楽プレーヤーをワイヤレスヘッドフォン、ワイヤレススピーカー、HIFIシステム、カーオーディオに接続したり、テレビとサウンドバー間で無線伝送を行うために、有線接続の代替として使用されます。  

Bluetoothは、通信、コンピューティング、ネットワーク、民生用電子機器の分野で35,000社を超える会員企業を擁するBluetooth Special Interest Group (SIG)によって管理されています。IEEEはBluetoothをIEEE 802.15.1として標準化しましたが、現在は標準規格の保守は行っていません。Bluetooth SIGは、仕様の開発を監督し、認定プログラムを管理し、商標を保護しています。[4]メーカーがBluetoothデバイスとして販売するには、Bluetooth SIG標準を満たしている必要があります。 [5]この技術には特許ネットワークが適用され、個々の認定デバイスにライセンス供与されます。2021年現在、年間47億個のBluetooth集積回路チップが出荷されています。[6] Bluetoothは2024年に初めて宇宙で実証されました。これはIoT機能を強化するための初期テストです。[7]

語源

「Bluetooth」という名称は、Bluetooth SIGの創設者の一人であるインテルのジム・カーダック氏によって1997年に提案されました。この名称は、スヴェン・マティソン氏との会話から着想を得ました。マティソン氏は、フランス・G・ベングトソン著『The Long Ships』（ヴァイキングと10世紀のデンマーク王ハーラル3世を描いた歴史小説）の物語を通してスカンジナビアの歴史を語りました。グウィン・ジョーンズ著『ヴァイキングの歴史』[8]でハーラル3世のルーンストーンの絵を発見したカーダック氏は、現在Bluetoothと呼ばれている短距離無線通信プログラムのコードネームとしてBluetoothを提案しました。[9] [10] [11]

Bluetoothの公式サイトによると、

Bluetooth は、マーケティング部門が何か本当にクールなものを思いつくまでの仮置きとしてのみ意図されていました。

その後、正式な名前を決める段階になり、BluetoothはRadioWireかPAN（Personal Area Networking）に置き換えられることになりました。PANが最有力候補でしたが、徹底的な検索の結果、インターネット上で既に数万件ものヒットがあることが判明しました。

RadioWireでの完全な商標検索は発売までに完了できず、Bluetoothが唯一の選択肢となりました。Bluetoothという名称は瞬く間に普及し、変更される前に業界全体に広まり、短距離無線技術の代名詞となりました。[12]

Bluetoothは、スカンジナビア語のBlåtand / Blåtann （古ノルド語ではblátǫnn）の英語化です。これは、デンマークのバラバラな部族を一つの王国に統合したハーラル3世ブルートゥースの称号です。カーダッハは、Bluetoothが同様に通信プロトコルを統合するという意味を込めてこの名称を選びました。[13]

ロゴ

Bluetoothのロゴは、若いフサルクのルーンを融合したバインドルーンです  （ᚼ、ハガル）と (ᛒ、Bjarkan )、ハラルドのイニシャル。[14] [15]

歴史

Ericsson BluetoothモジュールPBA 313 01/2S R2A、2001年第22週製造

後にBluetoothと名付けられる「ショートリンク」無線技術の開発は、1989年にスウェーデンのルンドにあるエリクソンモバイルのCTO、ニルス・ライドベックによって開始されました。ヨハン・ウルマンによる2つの発明、1989年6月12日発行のSE 8902098-6と1992年7月24日発行のSE 9202239によると、その目的はワイヤレスヘッドセットの開発でした。ニルス・ライドベックはトード・ウィングレンに仕様策定を、オランダ人のヤープ・ハーツセンとスヴェン・マティソンに開発を任せました。[16]両名はルンドのエリクソンで勤務していました。[17]基本設計と開発は1994年に開始され、1997年までにチームは実用的なソリューションを完成させました。[18] 1997年からオルヤン・ヨハンソンがプロジェクトリーダーとなり、技術と標準化を推進しました。[19] [20] [21] [22]  

1997年、当時IBM ThinkPad製品研究開発責任者だったアダリオ・サンチェスは、ニルス・ライドベックに、 ThinkPadノートパソコンへの携帯電話の統合に関する協力を持ちかけました。エリクソンとIBMから派遣された2人のエンジニアがこのアイデアを検討しました。その結果、当時の携帯電話技術の消費電力は高すぎて、ノートパソコンへの統合と十分なバッテリー駆動時間の両立は現実的ではないという結論に至りました。そこで両社は、この目標を達成するため、エリクソンのショートリンク技術をThinkPadノートパソコンとエリクソン製携帯電話の両方に統合することに合意しました。

当時、IBMのThinkPadノートパソコンもEricssonの携帯電話も、それぞれの市場でシェアトップではなかったため、Adalio Sanchez氏とNils Rydbeck氏は、各社が最大限の市場アクセスを確保できるよう、ショートリンク技術をオープンな業界標準にすることに合意しました。Ericssonはショートリンク無線技術を提供し、IBMは論理層に関する特許を提供しました。その後、IBMのAdalio Sanchez氏はIntelのStephen Nachtsheim氏を招き入れ、続いてIntelは東芝とNokiaも招聘しました。1998年5月、IBMとEricssonを発起署名者とし、Ericsson、Intel、Nokia、東芝、IBMの5社がメンバーとなってBluetooth SIGが発足しました。

最初のBluetoothデバイスは1999年に発表されました。ハンズフリーのモバイルヘッドセットで、COMDEXで「Best of show Technology Award」を受賞しました。最初のBluetooth携帯電話は、未発表のプロトタイプであるEricsson T36でしたが、実際に店頭に並んだのは2001年6月に改良されたEricssonモデルT39でした。Ericssonは2001年第1四半期にR520mをリリースし、 [23] R520mは史上初の市販Bluetooth携帯電話となりました。それと並行して、IBMは2001年10月にBluetoothを内蔵した最初のノートパソコンであるIBM ThinkPad A30を発表しました。

Bluetoothの民生用電子機器への初期の組み込みは、カリフォルニア州コスタメサのVosi Technologiesで継続され、当初は創設メンバーのベジャン・アミニとトム・デイビッドソンが指揮を執っていました。Vosi Technologiesは、不動産開発者のイヴァノ・ステグメンガによって設立され、携帯電話と車載オーディオシステム間の通信を目的として米国特許608507を取得していました。当時、携帯電話市場はノキアとモトローラが独占しており、ソニー/エリクソンのシェアはわずかでした。1990年代後半からモトローラとのライセンス契約交渉が継続されていたため、Vosiは、最初の「スマートホーム」インターネット接続デバイスとなる他のBluetooth対応デバイスの意図、統合、および初期開発について公表できませんでした。

Vosiでは、車両からネットワーク内の他のデバイスに有線接続せずに通信する手段が必要でした。Wi -Fiはまだ一般市場で容易に入手またはサポートされていなかったため、Bluetoothが選択されました。Vosiは、Vosi Cello統合車両システムと他のインターネット接続デバイスの開発を開始しており、その1つは、Bluetoothでネットワーク化されたVosi Symphonyという名前のテーブルトップデバイスになることが意図されていました。Motorolaとの交渉を通じて、 VosiはBluetoothをデバイスに統合する意向を発表しました。2000年代初頭、VosiとMotorolaの間で法廷闘争[24]が起こり、デバイスのリリースは無期限に停止されました。その後、Motorolaがそれをデバイスに実装し、これが当時の大きな市場シェアによりBluetoothが一般市場で大幅に普及するきっかけとなりました。

2012年、ヤープ・ハーツェンは欧州特許庁から欧州発明家賞にノミネートされた。[18]

実装

Bluetoothは2.402GHzから2.480GHz  、または2.400GHzから2.4835GHzの周波数で動作し 、下限2MHz幅、上限3.5MHz幅のガードバンドを含む。 [25]これは、世界的に免許不要（ただし無規制ではない）の産業・科学・医療用（ISM）2.4GHz短距離無線周波数帯域である。Bluetoothは、周波数ホッピング拡散スペクトルと呼ばれる無線技術を使用する。Bluetoothは送信データをパケットに分割し、各パケットを79の指定されたBluetoothチャネルの1つで送信する。各チャネルの帯域幅は1MHzである。通常、適応型周波数ホッピング（AFH）を有効にすると、1秒あたり1600ホップを実行する。[25] Bluetooth Low Energyは2MHz間隔を使用し、40チャネルに対応する。[26]       

当初、利用可能な変調方式はガウス周波数偏移変調（GFSK）のみでした。Bluetooth 2.0+EDRの導入以降、互換性のあるデバイス間ではπ/4- DQPSK（差動直交位相偏移変調）および8-DPSK変調も使用可能になりました。GFSKで動作するデバイスは、基本レート（BR）モードで動作していると言われ、瞬間ビットレートは1Mbit/sです​​。拡張データレート（EDR ）という用語は、それぞれ2Mbit/sと3Mbit/sの転送速度を持つπ/4-DPSK（EDR2）および8-DPSK（EDR3）方式を指すために使用されます。  

2019年にAppleはHDRと呼ばれる拡張機能を公開しました。これは、4MHzチャネルでπ/4- DQPSK変調を使用し、前方誤り訂正（FEC）を使用して4（HDR4）および8（HDR8）Mbit/sのデータレートをサポートします。 [27]

Bluetooth は、マスター/スレーブ アーキテクチャを採用したパケットベースのプロトコルです。1 つのマスターは、ピコネット内で最大 7 台のスレーブと通信できます。特定のピコネット内のすべてのデバイスは、マスターが提供するクロックをパケット交換の基準として使用します。マスター クロックは 312.5 μsの周期で刻み、2 つのクロック刻みで 625 μs のスロットが構成され、2 つのスロットで 1250 μs のスロット ペアが構成されます。単純なシングルスロット パケットの場合、マスターは偶数スロットで送信し、奇数スロットで受信します。逆にスレーブは偶数スロットで受信し、奇数スロットで送信します。パケットの長さは 1、3、または 5 スロットですが、いずれの場合も、マスターの送信は偶数スロットから、スレーブの送信は奇数スロットから始まります。   

上記には、4.0仕様で導入されたBluetooth Low Energyは含まれません。[28] Bluetooth Low Energyは同じスペクトルを使用しますが、多少異なる方法で使用します。

コミュニケーションとつながり

BR/EDR Bluetoothマスターデバイスは、ピコネット（Bluetooth技術を用いたアドホックコンピュータネットワーク）内の最大7台のデバイスと通信できますが、すべてのデバイスがこの最大数に達するわけではありません。デバイスは合意により役割を交代することができ、スレーブがマスターになることができます（例えば、ヘッドセットが電話への接続を開始する場合、接続の開始側としてマスターとして動作する必要がありますが、その後スレーブとして動作することもできます）。

Bluetooth コア仕様では、2 つ以上のピコネットを接続してスキャッタネットを形成することが規定されています。スキャッタネットでは、特定のデバイスが同時に 1 つのピコネットでマスター/リーダーの役割を果たし、別のピコネットではスレーブの役割を果たします。

マスターと他の1つのデバイス間では、いつでもデータを転送できます（あまり使用されないブロードキャストモードを除く）。マスターはどのスレーブデバイスにアドレスするかを選択します。通常、マスターはラウンドロビン方式でデバイス間を高速に切り替えます。スレーブは（理論上）各受信スロットでリッスンする必要があるのに対し、マスターはどのスレーブにアドレスするかを選択するため、スレーブよりもマスターの負担が軽くなります。7つのスレーブのマスターになることも、複数のマスターのスレーブになることも可能です。スキャッタネットにおける必要な動作については、仕様が曖昧です。[29]

用途

Bluetoothは、主に低消費電力を目的として設計された、各デバイスに搭載された低コストのトランシーバー マイクロチップをベースにした短距離通信用の標準的な有線代替通信プロトコルです。 [30]デバイスは無線（ブロードキャスト）通信システムを使用するため、互いに視線が通っている必要はありませんが、準光無線パスが実現可能である必要があります。[31]

Bluetoothクラスと電力消費

クラス別の Bluetooth デバイスの電力
クラス最大許容電力
ミリワットdBm
110～100+10～+20
1.5*2.5～10+4～+10
21～2.50～+4
30.01～1−20–0
* BR/EDRの クラス1にクラス1.5が含まれます 
出典: Bluetooth コア仕様リビジョン 5.3、第6
巻、パートA、§ 3、および第 2巻、パートA、§ 3、Bluetooth SIG   
   

歴史的に、Bluetoothの通信範囲は無線クラスによって定義されており、クラスが低い（出力が高い）ほど通信範囲が広くなっていました。[2]特定のリンクの実際の通信範囲は、通信機器の特性、空気の状態、そしてその間の障害物などによって左右されます。通信範囲に影響を与える主な要因は、データレート、プロトコル（Bluetooth ClassicまたはBluetooth Low Energy）、送信電力、受信感度、そして両アンテナの相対的な向きと利得です。[32]

有効範囲は、伝搬条件、材質の被覆率、製造サンプルのばらつき、アンテナ構成、バッテリーの状態などによって異なります。Bluetoothアプリケーションの多くは屋内での使用を想定しており、壁による減衰や信号反射によるフェージングにより、Bluetooth製品の規定の見通し範囲よりもはるかに狭くなります。

Bluetoothアプリケーションのほとんどは電池駆動のクラス2デバイスであり、リンクの相手側がクラス1デバイスであってもクラス2デバイスであっても、範囲にほとんど差はありません。これは、低電力デバイスが範囲の制限を設定する傾向があるためです。クラス2デバイスが、一般的なクラス2デバイスよりも感度と送信電力の両方が高いクラス1トランシーバーに接続すると、データリンクの有効範囲が拡張される場合があります。[33]ただし、一般的にクラス1デバイスの感度はクラス2デバイスと同等です。高感度と高電力の両方を備えた2つのクラス1デバイスを接続すると、アプリケーションに必要なスループットに応じて、通常の100mをはるかに超える範囲が可能になります。このようなデバイスの中には、法的放射制限を超えることなく、2つの類似デバイス間で最大1km以上のオープンフィールド範囲を可能にするものもあります。[34] [35] [36]

Bluetoothプロファイル

Bluetoothワイヤレステクノロジーを使用するには、デバイスが特定のBluetoothプロファイルを解釈できる必要があります。例えば、

  • ヘッドセット プロファイル (HSP) は、ヘッドフォンやイヤホンを携帯電話やラップトップに接続します。
  • ヘルス デバイスプロファイル(HDP) を使用すると、携帯電話をデジタル温度計や心拍数検出器に接続できます。
  • ビデオ配信プロファイル(VDP) は、ビデオ カメラからのビデオ ストリームをテレビ画面または録画デバイスに送信します。

プロファイルは、Bluetooth対応デバイスが他のBluetoothデバイスと通信する際に使用する一般的な動作を規定する、利用可能なアプリケーションの定義です。これらのプロファイルには、通信の開始時点からパラメータ化および制御するための設定が含まれています。プロファイルに準拠することで、双方向リンクが有効になる前にパラメータを再度送信する時間を節約できます。Bluetoothプロファイルには、デバイスの様々なアプリケーションやユースケースを記述する幅広い種類があります。[37]

アプリケーションのリスト

2000年代初頭の典型的なBluetooth携帯電話ヘッドセット
2010年代後半に製造された、充電式バッテリーを搭載したハンドヘルドの防水型JBL Bluetoothスピーカー
  • 携帯電話とハンズフリー ヘッドセット間のワイヤレス制御と通信。これは最も早く普及したアプリケーションの1つでした。[38]
  • 携帯電話とBluetooth対応カーステレオシステム間（場合によってはSIMカードと車載電話間[39] [40]）のオーディオおよび通信機能をワイヤレスで制御します。
  • スマートフォンとスマートロック間のワイヤレス通信によりドアのロックを解除します。
  • iOSおよびAndroidデバイスの携帯電話、タブレット、ポータブルワイヤレススピーカーのワイヤレス制御と通信。[41]
  • ワイヤレスBluetooth ヘッドセットとインターコム。慣用的に、ヘッドセットは「Bluetooth」と呼ばれることもあります。
  • 通信機能の有無にかかわらず、ヘッドフォンへのオーディオのワイヤレス ストリーミング。
  • Bluetooth対応フィットネスデバイスで収集されたデータを携帯電話やPCにワイヤレスストリーミングします。[42]
  • 限られたスペースで、帯域幅をあまり必要としないPC間のワイヤレスネットワーク。[43]
  • PC の入出力デバイスとのワイヤレス通信。最も一般的なものはマウス、キーボード、プリンターです。
  • OBEX [a]を使用したデバイス間のファイル、連絡先の詳細、カレンダーの予定、リマインダーの転送とFTP経由のディレクトリの共有。[44]
  • Bluetooth制御の自撮り棒を使ってスマートフォンのカメラのシャッターを切る。[45]
  • テスト機器、GPS 受信機、医療機器、バーコード スキャナー、交通管制デバイスにおける従来の有線RS-232シリアル通信の置き換え。
  • 赤外線がよく使用される制御用。
  • 高いUSB帯域幅は必要なく、ケーブル不要の接続が求められる低帯域幅アプリケーション向け。
  • Bluetooth対応の広告看板から他の検出可能なBluetoothデバイスに小さな広告を送信する。[46]
  • 2 つの産業用イーサネット ( PROFINETなど) ネットワーク間のワイヤレス ブリッジ。
  • ゲーム機は第7世代から周辺機器の無線通信プロトコルとしてBluetoothを使用しており、任天堂のWii [47]やソニーのPlayStation 3もそれぞれのコントローラーにBluetoothを使用しています。
  • データ対応の携帯電話をワイヤレス モデムとして使用し、パーソナル コンピュータまたは PDA でダイヤルアップ インターネット アクセスを実行します。
  • 医療機器から携帯電話、セットトップボックス、または専用の遠隔医療機器への健康センサーデータの短距離伝送。[48] [49]
  • 近くの携帯電話に代わってDECT電話が鳴り、通話に応答できるようにします。
  • リアルタイム位置情報システム（RTLS）は、追跡対象物に取り付けられた、または埋め込まれた「ノード」または「タグ」と、これらのタグからの無線信号を受信して​​処理し、位置を特定する「リーダー」を使用して、リアルタイムで物体の位置を追跡および特定するために使用されます。[50]
  • 携帯電話の盗難や紛失を防ぐための個人用セキュリティアプリケーションです。保護対象物には、携帯電話と常時通信するBluetoothマーカー（例：タグ）が取り付けられています。接続が切断された場合（マーカーが携帯電話の通信範囲外になった場合）、アラームが鳴ります。落水警報としても使用できます。
  • カナダ、アルバータ州カルガリーの道路交通部は、旅行者のBluetoothデバイスから収集したデータを使用して、運転者の移動時間と道路渋滞を予測しています。[51]
  • オーディオのワイヤレス伝送（FMトランスミッターよりも信頼性の高い代替手段）
  • 2017年ニューカッスル大学のナビール・ファッタによる視覚皮質インプラントデバイスへのライブビデオストリーミング。[52]
  • VRヘッドセット使用時のモーションコントローラーのPCへの接続
  • テレビとサウンドバー間のワイヤレス接続。

デバイス

最新のBluetooth USBドングル

Bluetoothは、電話、スピーカー、タブレット、メディアプレーヤー、ロボットシステム、ノートパソコン、ゲーム機などの数多くの製品に搭載されているほか、一部の高解像度ヘッドセット、モデム、補聴器[53]、さらには腕時計[54 ]にも搭載されています。Bluetoothは、帯域幅が狭い状況で、互いに近接した2つ以上のデバイス間で情報を転送する場合に便利です。Bluetoothは、電話（Bluetoothヘッドセットを使用）で音声データを転送したり、ハンドヘルドコンピュータ（ファイル転送）でバイトデータを転送したりするためによく使用されます。

Bluetoothプロトコルは、デバイス間のサービスの検出と設定を簡素化します。[55] Bluetoothデバイスは、提供しているすべてのサービスをアドバタイズできます。[56]これにより、他の多くのネットワークタイプよりも多くのセキュリティ、ネットワークアドレス、および権限の設定を自動化できるため、サービスの利用が容易になります。[55]

コンピュータの要件

初期のBluetooth USBドングル
初期のノートパソコン内蔵Bluetoothカード（14×36×4  mm）

Bluetoothが内蔵されていないパソコンでは、Bluetoothアダプタを使用することで、パソコンとBluetoothデバイスとの通信が可能になります。一部のデスクトップパソコンや最新のノートパソコンにはBluetooth無線が内蔵されていますが、それ以外のパソコンでは、小型のUSBドングルなどの外付けアダプタが必要になります。

各デバイスごとに個別のアダプタを必要とする前身のIrDAとは異なり、Bluetoothでは複数のデバイスが単一のアダプタを介してコンピュータと通信することができます。[57]

オペレーティングシステムの実装

Microsoftプラットフォームの場合、 Windows XP Service Pack 2および SP3 リリースは Bluetooth v1.1、v2.0、v2.0+EDR でネイティブに動作します。[58]以前のバージョンでは、ユーザーは Bluetooth アダプタの独自のドライバをインストールする必要がありましたが、これは Microsoft によって直接サポートされていませんでした。[59] Microsoft 独自の Bluetooth ドングル (Bluetooth コンピュータ デバイスにパッケージ化されている) には外部ドライバがないため、少なくとも Windows XP Service Pack 2 が必要です。Windows Vista RTM/SP1 (Feature Pack for Wireless または Windows Vista SP2) は Bluetooth v2.1+EDR で動作します。 [ 58] Windows 7 は Bluetooth v2.1+EDR および Extended Inquiry Response (EIR) で動作します。[58] Windows XP および Windows Vista/Windows 7 の Bluetooth スタックは、PAN、SPP、DUN、HID、HCRP のBluetooth プロファイルをネイティブにサポートしていますWindows Vista/Windows 7のBluetoothスタックは、Microsoftスタックを置き換えることなく、ベンダー提供の追加プロファイルをサポートしています。[58] Windows 8以降はBluetooth Low Energy（BLE）をサポートしています。Bluetoothデバイスを最大限に活用するには、最新のベンダードライバーと関連スタックをインストールすることをお勧めします。

Apple製品は2002年にリリースされたMac OS  X v10.2以降Bluetoothに対応しています。 [60]

Linuxには、BlueZとFluorideという2つの人気のあるBluetoothスタックがあります。BlueZスタックはほとんどのLinuxカーネルに含まれており、元々はQualcommによって開発されました。[61] Fluoride（以前はBluedroidとして知られていました）はAndroid OSに含まれており、元々はBroadcomによって開発されました。[62]また、 Nokiaによって開発されたAffixスタックもあります。これはかつて人気がありましたが、2005年以降更新されていません。[63]

FreeBSDはバージョン5.0リリース以降、netgraphを通じてBluetoothを実装しています。[64] [65]

NetBSDはバージョン4.0のリリースからBluetoothを組み込んでいます。[66] [67] BluetoothスタックはOpenBSDにも移植されましたが、OpenBSDは後にメンテナンスされていないとして削除しました。[68] [69]

DragonFly BSDは1.11（2008年）からNetBSDのBluetooth実装を採用している。[70] [71] FreeBSDのnetgraphベースの実装もツリー上で利用可能だが、2014年11月15日まで無効化されている可能性があり、さらなる作業が必要になる可能性がある。[72] [73]

仕様と機能

Bluetoothのバージョン
バージョン採用年最大レート最大範囲無線周波数
選考科目マイナークラシック低エネルギー
11.01999732.2 kbit/s—10メートル2.4GHz帯
1.12001
1.220031 メガビット/秒
22.020042.1 メガビット/秒
2.12007
33.020092.4 メガビット/秒
44.020093 メガビット/秒1 メガビット/秒60メートル
4.12013
4.22014
55.0201650 メガビット/秒2 メガビット/秒240メートル
5.12019
5.22020
5.32021
5.42023
66.02024?3 メガビット/秒300メートル
6.12025???

仕様はBluetooth Special Interest Group (SIG)によって正式化され、1998年5月20日に正式に発表されました。[74] 2014年には、世界中で3万社を超える企業が会員でした。[75]エリクソン、IBM、インテル、ノキア、東芝によって設立され、その後、他の多くの企業が参加しました。

Bluetooth規格のすべてのバージョンは、以前のすべてのバージョンと下位互換性があります。[76]

Bluetooth コア仕様ワーキング グループ (CSWG) は、主に次の 4 種類の仕様を作成します。

  • Bluetoothコア仕様 – 通常数年ごとにリリースされる
  • コア仕様補足（CSA）
  • コア仕様補足（CSS） – 補遺よりも頻繁にリリースされる可能性がある
  • エラッタ – Bluetooth SIG メンバー向けに非公開で公開

Bluetooth 1.0 および 1.0B

  • 製品は相互運用可能ではありませんでした。
  • 匿名性は確保できず、特定のサービスがBluetooth環境を利用することができなかった。[77]

ブルートゥース1.1

ブルートゥース1.2

主な機能強化は次のとおりです。

Bluetooth 2.0 + EDR

Bluetoothコア仕様のこのバージョンは2005年より前にリリースされました。主な違いは、より高速なデータ転送を実現する拡張データレート（EDR）の導入です。EDRのデータレートは3Mbit  /sです​​が、最大データ転送レート（パケット間時間と確認応答を考慮すると）は2.1Mbit  /sです​​。[79] EDRはGFSKと位相偏移変調（PSK）の組み合わせを使用し、π/4- DQPSKと8- DPSKの2つのバリエーションがあります。[81] EDRはデューティサイクルの低減により消費電力を低減できます。

仕様はBluetooth v2.0 + EDRとして公開されており、EDRはオプション機能であることが示唆されています。EDR以外にもv2.0仕様にはいくつかの小さな改良点が含まれており、製品は高速データレートをサポートしていなくても「Bluetooth v2.0」への準拠を謳う場合があります。少なくとも1つの市販デバイスは、データシートに「Bluetooth v2.0 without EDR」と記載されています。[82]

Bluetooth 2.1 + EDR

Bluetoothコア仕様バージョン2.1 + EDRは、2007年7月26日にBluetooth SIGによって採用されました。[81]

バージョン2.1の主な機能はセキュアシンプルペアリング（SSP）です。これにより、Bluetoothデバイスのペアリングエクスペリエンスが向上し、セキュリティの可用性と強度が向上します。[83]

バージョン 2.1 では、問い合わせ手順中に詳細な情報を提供して接続前のデバイスのフィルタリングを向上させる拡張問い合わせ応答(EIR) や、低電力モードでの電力消費を削減するスニフ サブレーティングなど、さまざまな改善が図られています。

Bluetooth 3.0 + HS

Bluetoothコア仕様バージョン3.0 + HS [81]は、2009年4月21日にBluetooth SIGによって採択されました。Bluetooth v3.0 + HSは、理論上最大24 Mbit/sのデータ転送速度を提供しますが、これはBluetoothリンク自体では実現されません。代わりに、Bluetoothリンクはネゴシエーションと確立に使用され、高データレートトラフィックはコロケーションされた802.11リンクを介して伝送されます。

主な新機能はAMP （代替MAC/PHY）であり、高速トランスポートとして802.11が追加されたものです。仕様の高速部分は必須ではないため、「+HS」ロゴが表示されているデバイスのみが、実際にBluetooth over 802.11高速データ転送をサポートしています。「+HS」サフィックスのないBluetooth v3.0デバイスは、コア仕様バージョン3.0 [84]またはそれ以前のコア仕様補遺1 [85]で導入された機能のサポートのみを必要とします。

L2CAP拡張モード
拡張再送モード（ERTM）は信頼性の高いL2CAPチャネルを実装しますが、ストリーミングモード（SM）は再送やフロー制御のない信頼性の低いチャネルを実装します。コア仕様補遺1で導入されました。
代替MAC/PHY
Bluetoothプロファイルデータの転送に代替MACおよびPHYの使用を有効にします。Bluetooth無線は、デバイスの検出、初期接続、およびプロファイル設定に引き続き使用されます。ただし、大量のデータを送信する必要がある場合は、高速な代替MAC PHY 802.11（通常はWi-Fiに関連付けられています）がデータを転送します。つまり、Bluetoothはシステムがアイドル状態のときは実績のある低消費電力接続モデルを使用し、大量のデータを送信する必要がある場合はより高速な無線を使用します。AMPリンクには拡張L2CAPモードが必要です。
ユニキャストコネクションレスデータ
明示的なL2CAPチャネルを確立することなくサービスデータを送信できます。これは、ユーザー操作とデータの再接続／送信の間のレイテンシを低く抑える必要があるアプリケーションでの使用を目的としています。これは少量のデータにのみ適しています。
強化された電力制御
電力制御機能を更新し、オープンループ電力制御を削除しました。また、EDR用に追加された新しい変調方式によって生じた電力制御の曖昧さを明確にしました。強化された電力制御は、期待される動作を規定することで、これらの曖昧さを排除します。この機能では、クローズドループ電力制御も追加され、応答の受信と同時にRSSIフィルタリングを開始できます。さらに、「最大電力に直接接続する」リクエストも導入されました。これは、ユーザーがヘッドセットの反対側のポケットにスマートフォンを入れた際に発生する、ヘッドセットのリンクロスの問題に対処することが期待されます。

超広帯域

Bluetooth v3.0の高速（AMP）機能はもともとUWB向けに設計されていたが、Bluetooth向けのUWB仕様の策定を担当していたWiMedia Allianceが2009年3月に解散を発表し、最終的にUWBはCore v3.0仕様から削除された。[86]

2009年3月16日、WiMediaアライアンスは、WiMedia超広帯域（UWB）仕様に関する技術移転契約を締結すると発表しました。WiMediaは、将来の高速化および省電力化実装に関する作業を含む、現行および将来のすべての仕様をBluetooth Special Interest Group（SIG）、Wireless USB Promoter Group、およびUSB Implementers Forumに移管しました。技術移転、マーケティング、および関連する管理業務が無事完了した後、WiMediaアライアンスは事業を停止しました。[87] [88] [89] [90] [91]

2009年10月、Bluetooth Special Interest Group（SIG）は、代替MAC/PHYソリューションであるBluetooth v3.0 + HSの一部としてのUWBの開発を中止しました。少数ながら相当数の元WiMediaメンバーが、 IP移転に必要な契約に署名しておらず、また署名するつもりもありませんでした。2009年時点で、Bluetooth SIGは長期的なロードマップに向けた他の選択肢を検討中でした。[92] [93] [94]

ブルートゥース4.0

Bluetooth SIGはBluetoothコア仕様バージョン4.0（Bluetooth Smart）を完成させ、2010年6月30日に採択されました。この仕様には、クラシックBluetooth、Bluetoothハイスピード、Bluetooth Low Energy（BLE）プロトコルが含まれています。BluetoothハイスピードはWi-Fiをベースにしており、クラシックBluetoothは従来のBluetoothプロトコルで構成されています。

Bluetooth Low Energy（旧称Wibree ）[95]は、Bluetooth v4.0のサブセットであり、全く新しいプロトコルスタックを備え、シンプルなリンクを迅速に構築できます。Bluetooth v1.0からv3.0で導入されたBluetooth標準プロトコルの代替として、コイン電池で駆動する超低消費電力アプリケーションを対象としています。チップ設計により、デュアルモード、シングルモード、および拡張版の2種類の実装が可能です。[96]仮称のWibreeとBluetooth ULP（超低消費電力）は廃止され、しばらくの間BLEという名称が使用されました。2011年後半には、ホスト用の「Bluetooth Smart Ready」とセンサー用の「Bluetooth Smart」という新しいロゴがBLEの一般向けとして導入されました。[97]

Bluetooth Low Energyは、 Classic Bluetoothと比較して、同等の通信範囲を維持しながら、消費電力とコストを大幅に削減することを目的としています。Bluetoothデバイスのバッテリー寿命を延ばすという点において、BLEは大きな進歩を遂げています。

  • シングルモード実装では、低エネルギープロトコルスタックのみが実装されます。Dialog Semiconductor、[98] STMicroelectronics、[99] AMICCOM、[100] CSR、[101] Nordic Semiconductor [102]およびTexas Instruments [103]は、シングルモードBluetooth Low Energyソリューションをリリースしています。
  • デュアルモード実装では、Bluetooth Smartの機能が既存のClassic Bluetoothコントローラに統合されます。2011年3月現在、 Qualcomm、Atheros、CSR、Broadcom [104] [105]、Texas Instrumentsといった半導体企業が、この規格に準拠したチップの提供を発表しています。この準拠アーキテクチャは、Classic Bluetoothの既存の無線機能と機能をすべて共有するため、Classic Bluetoothと比較してコストの増加はごくわずかです。

コストが削減されたシングルモード チップは、高度に統合されたコンパクトなデバイスを実現し、超低電力のアイドル モード操作、シンプルなデバイス検出、高度な省電力と安全な暗号化接続による信頼性の高いポイントツーマルチポイント データ転送を可能な限り低コストで提供する軽量リンク レイヤーを備えています。

バージョン 4.0 の一般的な改善点には、BLE モードを容易にするために必要な変更、およびAES暗号化を備えた汎用属性プロファイル (GATT) とセキュリティ マネージャー (SM) サービスが含まれます。

コア仕様補遺 2 は 2011 年 12 月に公開されました。これには、オーディオ ホスト コントローラ インターフェイスと高速 (802.11) プロトコル適応層の改善が含まれています。

コア仕様補遺 3 改訂 2 の採用日は 2012 年 7 月 24 日です。

コア仕様補遺 4 の採択日は 2013 年 2 月 12 日です。

ブルートゥース4.1

Bluetooth SIGは2013年12月4日、Bluetooth v4.1仕様の正式採用を発表しました。この仕様はBluetooth v4.0仕様の増分ソフトウェアアップデートであり、ハードウェアアップデートではありません。このアップデートには、Bluetooth Core仕様補遺（CSA 1、2、3、4）が組み込まれ、消費者のユーザビリティを向上させる新機能が追加されています。これには、LTEの共存サポートの強化、バルクデータ交換レートの向上などがあり、デバイスが複数の役割を同時にサポートできるようにすることで開発者のイノベーションを促進します。[106]

この仕様の新しい機能は次のとおりです。

  • モバイル無線サービス共存シグナリング
  • 列車ナッ