१००० वर्ष पुराने वाइकिंग राजा से डिजिटल युग तक: ब्लूटूथ तकनीक का अद्भुत विकास

डेनमार्क के प्राचीन राजा हेराल्ड ब्लूटूथ के नाम से शुरू हुई शॉर्ट-रेंज वायरलेस तकनीक आज दुनिया भर में ४.७ अरब से अधिक चिप्स के साथ आधुनिक डिजिटल कनेक्टिविटी का आधार बन गई है।

आवतीकाल AI डेस्क · 7 मिनट का पाठ
लकड़ी के टेबल पर मेटल के स्केल के पास रखा गया नीला पारदर्शी यूएसबी ब्लूटूथ एडाप्टर।
लकड़ी के टेबल पर मेटल के स्केल के पास रखा गया नीला पारदर्शी यूएसबी ब्लूटूथ एडाप्टर।
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आज के आधुनिक युग में स्मार्टफोन के साथ वायरलेस इयरफ़ोन जोड़ने हों, लैपटॉप में फ़ाइल ट्रांसफ़र करनी हो या कार की म्यूज़िक सिस्टम में गाने बजाने हों, हम रोज़ाना ‘ब्लूटूथ’ (Bluetooth) का उपयोग करते हैं। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि इस वायरलेस तकनीक का नाम किसी वैज्ञानिक समीकरण या तकनीकी शब्द की बजाय ‘ब्लूटूथ’ क्यों रखा गया? आजतक और विकिपीडिया की आधिकारिक रिपोर्टों के अनुसार, इस नाम के पीछे १००० साल पुराना वाइकिंग इतिहास और स्कैंडिनेविया के एक महान राजा की एकीकरण की कथा छिपी है।

१००० साल पुराना वाइकिंग राजा और डेनमार्क का एकीकरण

ब्लूटूथ नाम का इतिहास १०वीं सदी के डेनमार्क के शासक राजा हेरल्ड गोर्मसन (Harald Bluetooth) से जुड़ा हुआ है। पुरानी नोर्स भाषा में उन्हें ‘ब्लाटोन’ (Blåtand) कहा जाता था, जिसका अंग्रेज़ी अनुवाद ब्लूटूथ होता है। माना जाता है कि उनके दाँत का रंग सड़ा हुआ या नीले रंग की झलक वाला होने के कारण उन्हें यह उपनाम मिला था। राजा हेरल्ड ९६५ ईस्वी के आसपास डेनमार्क के छोटे-बड़े कबीलों को एकछत्र शासन के तहत लाए थे और वहाँ ईसाई धर्म का प्रचार करके डेनमार्क तथा नॉर्वे को राजनीतिक रूप से एकजुट किया था।

डेनमार्क के कोपेनहेगन से २५० किलोमीटर दूर स्थित जेलिंग (Jelling) नामक छोटे शहर में आज भी इस राजा के दो प्राचीन पत्थर यानी रनस्टोन्स (runestones) मौजूद हैं। उनमें से बड़े रनस्टोन पर राजा हेरल्ड ने डेनमार्क और नॉर्वे पर अपनी विजय की बात गुदवाई थी। वर्ष १९९४ में यूनेस्को (UNESCO) द्वारा इस स्थल को विश्व धरोहर के रूप में घोषित किया गया था। जिस तरह राजा हेरल्ड ने अलग-अलग कबीलों को जोड़ने का काम किया था, वही भावना आज के वायरलेस कम्यूनिकेशन में प्रतिबिंबित होती है।

तकनीक का नामकरण और लोगो का पौराणिक इतिहास

वर्ष १९९७ में इंटेल (Intel) कंपनी के इंजीनियर जिम कारडाच (Jim Kardach) और एरिक्सन (Ericsson) के स्वीडिश इंजीनियर स्वेन मटिसन (Sven Mattisson) के बीच वाइकिंग इतिहास को लेकर चर्चा हुई थी। कारडाच ने फ़्रान्स जी. बेंग्टसन के उपन्यास और ग्विन जोन्स की पुस्तक में राजा हेराल्ड ब्लूटूथ के बारे में पढ़ा। उनके मन में विचार आया कि जिस तरह राजा हेराल्ड ने अलग-अलग प्रदेशों को एक किया था, वैसे ही यह नई वायरलेस तकनीक भी अलग-अलग कंपनियों के कंप्यूटर और मोबाइल डिवाइसेज़ को एकसाथ जोड़ेगी।

शुरुआत में यह नाम मात्र एक अस्थायी कोडेक (codename) के रूप में रखा गया था। मार्केटिंग टीम द्वारा ‘रेडियोवायर’ (RadioWire) या ‘पैन’ (PAN - Personal Area Network) जैसे नामों पर विचार किया गया था। लेकिन ‘PAN’ नाम इंटरनेट पर पहले से ही हज़ारों जगहों पर इस्तेमाल हो रहा था और ‘RadioWire’ का ट्रेडमार्क चेकिंग समय पर पूरा नहीं हो सका। परिणामस्वरूप, ब्लूटूथ नाम ही आधिकारिक बन गया। ब्लूटूथ का लोगो भी राजा हेराल्ड के नाम पर ही बनाया गया है; इसमें पुरानी वाइकिंग लिपि (Younger Futhark runes) के दो अक्षरों ‘हागाल’ (ᚼ - H) और ‘बजार्कन’ (ᛒ - B) को एक-दूसरे के साथ जोड़कर (bind rune) यह आइकॉनिक प्रतीक तैयार किया गया है। वर्ष २०२३ में टेक्नोलॉजी के २५ वर्ष पूरे होने पर इंजीनियर जिम कार्डाचे डेनमार्क के जेलिंग म्यूज़ियम पहुंचकर राजा के नाम का उपयोग करने के लिए मज़ाकिया अंदाज़ में माफ़ी भी मांगी थी।

वायरलेस क्रांति की शुरुआत: १९८९ से १९९८ तक का सफर

इस टेक्नोलॉजी का तकनीकी आधार १९८९ में एरिक्सन मोबाइल के चीफ़ टेक्नोलॉजी ऑफ़िसर निल्स रिडबेक (Nils Rydbeck) और जोहान उलमैन (Johan Ullman) के पेटेंट्स पर से रखा गया था। निल्स रिडबेक ने टॉर्ड विंग्रेन, जाप हार्टसेन (Jaap Haartsen) और स्वेन मटिसन को शॉर्ट-लिंक रेडियो टेक्नोलॉजी विकसित करने का काम सौंपा। वर्ष १९९७ तक इस टीम के पास एक व्यावहारिक वायरलेस समाधान तैयार था। उसी वर्ष आईबीएम (IBM) के शोधकर्ता अडालियो सेंचेज ने एरिक्सन के साथ मिलकर थिंकपैड (ThinkPad) नोटबुक और मोबाइल फ़ोन को तार के बिना जोड़ने के लिए एक ओपन स्टैंडर्ड बनाने का प्रस्ताव रखा।

एरिक्सन का प्रारंभिक ब्लूटूथ मॉड्यूल सर्किट बोर्ड
एरिक्सन का प्रारंभिक ब्लूटूथ मॉड्यूल सर्किट बोर्ड (Nixdorf, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

मई १९९८ में एरिक्सन, इंटेल, नोकिया, तोशिबा और आईबीएम इन पाँच बड़ी कंपनियों ने मिलकर ‘ब्लूटूथ स्पेशल इंटरेस्ट ग्रुप’ (Bluetooth Special Interest Group - Bluetooth SIG) की स्थापना की। यह संस्था टेक्नोलॉजी के मानकों और पेटेंट लाइसेंसिंग का संचालन करती है, जिसमें आज ३५,००० से अधिक सदस्य कंपनियाँ हैं। १९९९ में कोमडेक्स (COMDEX) प्रदर्शनी में प्रथम वायरलेस ब्लूटूथ हेडसेट पेश किया गया था। वर्ष २००१ की पहली तिमाही में एरिक्सन ने ‘R520m’ नाम का पहला व्यावसायिक ब्लूटूथ मोबाइल फ़ोन और अक्टूबर २००१ में आईबीएम ने ‘ThinkPad A30’ नाम का पहला ब्लूटूथ इंटीग्रेटेड लैपटॉप मार्केट में उतारा था।

ब्लूटूथ कैसे काम करता है? फ़्रीक्वेंसी और पिकोनेट का गणित

ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी वैश्विक स्तर पर मुक्त ऐसे २.४ GHz के आईएसएम बैंड (ISM band: २.४०२ GHz से २.४८० GHz) पर काम करती है। यह वायरलेस ट्रांसमिशन के लिए फ़्रीक्वेंसी-होपिंग स्प्रेड स्पेक्ट्रम (Frequency-Hopping Spread Spectrum - FHSS) तकनीक का उपयोग करती है। जिसमें ट्रांसमिट होने वाले डेटा को छोटे-छोटे पैकेट्स में बाँटा जाता है और सिग्नल १ MHz की चौड़ाई रखने वाली ७९ अलग-अलग चैनलों पर सेकंड में १६०० बार फ़्रीक्वेंसी बदलता है (adaptive frequency-hopping)। इससे अन्य वायरलेस सिग्नल या वाई-फ़ाई से होने वाले हस्तक्षेप (interference) से बचा जा सकता है।

ब्लूटूथ फ़्रीक्वेंसी होपिंग और पिकोनेट कार्यप्रणाली की प्रक्रियासिग्नल में बाधा के बिना २.४ GHz बैंड पर डेटा ट्रांसफ़र करने की स्टेप-बाय-स्टेप पद्धति।
  1. १. फ़्रीक्वेंसी होपिंग (FHSS)डेटा छोटे पैकेट्स में विभाजित होता है और २.४ GHz ISM बैंड की ७९ चैनलों के बीच सेकंड में १६०० बार फ़्रीक्वेंसी बदलता है।
  2. २. पिकोनेट मास्टर कनेक्शनएक मास्टर डिवाइस समय की घड़ी (३१२.५ μs) तय करता है और अधिकतम ७ स्लेव उपकरणों के साथ कनेक्ट होता है।
  3. ३. स्केटरनेट नेटवर्किंगअलग-अलग पिकोनेट मिलकर स्केटरनेट बनाते हैं जिसमें एक उपकरण एकसाथ मास्टर और स्लेव दोनों भूमिका निभा सकता है।

ब्लूटूथ नेटवर्क मास्टर/स्लेव आर्किटेक्चर (master/slave architecture) पर आधारित पिकोनेट (piconet) नामक एड-हॉक नेटवर्क की रचना करता है। एक पिकोनेट में एक मास्टर डिवाइस एक साथ अधिकतम 7 स्लेव डिवाइस के साथ कनेक्ट हो सकता है। मास्टर डिवाइस हर 312.5 माइक्रोसेकंड (μs) की क्लॉक टिक के साथ डेटा स्लॉट्स का नियंत्रण करता है। दो या दो से अधिक पिकोनेट एक-दूसरे के साथ जुड़कर स्कैटरनेट (scatternet) भी बना सकते हैं, जहाँ एक उपकरण एक पिकोनेट में मास्टर और दूसरे में स्लेव की भूमिका निभा सकता है।

तकनीकी आंकड़े, डेटा रेट और पावर का उपयोग

ब्लूटूथ के ज्यादातर प्रामाणिक उपकरण 2.5 मिलीवॉट (mW) जितने अत्यंत कम पावर पर चलते हैं, जिसके कारण इसकी सामान्य रेंज 10 मीटर (33 फीट) तक की होती है। शुरुआत के ब्लूटूथ बेसिक रेट (Basic Rate - BR) में GFSK मॉडुलेशन द्वारा 1 Mbit/s की गति मिलती थी। उसके बाद ब्लूटूथ 2.0+EDR (Enhanced Data Rate) के आगमन से π/4-DQPSK और 8-DPSK मॉडुलेशन द्वारा गति बढ़कर 2 Mbit/s से 3 Mbit/s तक पहुँची। Apple द्वारा विकसित किया गया HDR एक्सटेंशन 4 MHz चैनलों पर 4 Mbit/s (HDR4) और 8 Mbit/s (HDR8) तक का डेटा रेट सपोर्ट करता है।

ब्लूटूथ डेटा ट्रांसमिशन स्पीड की तुलना (Mbit/s में)अधिक ऊँचा आँकड़ा यानी तेज़ डेटा स्पीड।
BR (GFSK)1
EDR2 (π/4-DQPSK)2
EDR3 (8-DPSK)3
Apple HDR44
Apple HDR88

Mbit/s

लैपटॉप के अंदर लगाया जाने वाला डेल ट्रूमॉबिल इंटरनल ब्लूटूथ मिनी कार्ड
लैपटॉप के अंदर लगाया जाने वाला डेल ट्रूमॉबिल इंटरनल ब्लूटूथ मिनी कार्ड (User:Omegatron, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)

ब्लूटूथ 4.0 स्पेसिफिकेशन में परिचय करवाया गया ब्लूटूथ लो एनर्जी (Bluetooth Low Energy - BLE) 2 MHz के अंतर पर 40 चैनलों का उपयोग करता है, जो बहुत ही कम पावर खपत के साथ स्मार्ट वॉच और सिक्योरिटी सेंसर्स जैसे इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों के लिए आदर्श है। आधिकारिक आंकड़ों के मुताबिक, एक ही वर्ष में (2021 में) दुनियाभर में 4.7 अरब से अधिक ब्लूटूथ आईसी चिप्स (IC chips) का शिपमेंट हुआ था। इंटरनेट ऑफ थिंग्स की क्षमता जांचने के लिए 2024 में पहली बार अंतरिक्ष (space) में भी ब्लूटूथ का सफल परीक्षण किया गया है।

ब्लूटूथ के मुख्य तकनीकी मानक और विशिष्टताएँविभिन्न वर्ज़न और उनके उपयोग की टेक्निकल तुलना।
प्रोटोकॉल मोडफ़्रीक्वेंसी चैनलअधिकतम स्पीडप्राथमिक उपयोग
बेसिक रेट (BR)७९ चैनल (१ MHz)१ Mbit/sवॉइस हेडसेट और प्रारंभिक डेटा
एन्हांस्ड डेटा रेट (EDR)७९ चैनल (१ MHz)२ से ३ Mbit/sहाई क्वालिटी ऑडियो और फ़ाइल ट्रांसफ़र
ब्लूटूथ लो एनर्जी (BLE)४० चैनल (२ MHz)कम पावर (२.५ mW)IoT, स्मार्ट वॉच और सेंसर्स
१९९९ में कॉमडेक्स में प्रस्तुत किया गया वायरलेस ब्लूटूथ हेडसेट
१९९९ में कॉमडेक्स में प्रस्तुत किया गया वायरलेस ब्लूटूथ हेडसेट (Ed g2s, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)

आधुनिक उपकरण, भारत और वायरलेस भविष्य

आज स्मार्टफोन और ऑडियो तकनीक के क्षेत्र में ब्लूटूथ अनिवार्य बन गया है। भारत में भी स्मार्ट स्पीकर्स, वायरलेस हेडसेट्स, फिटनेस बैंड्स और स्मार्ट होम डिवाइसिस का विस्तार तेजी से बढ़ रहा है। वायर आधारित हेडफोन की जगह ब्लूटूथ स्पीकर्स और ईयरबड्स लोगों की रोजमर्रा की लाइफस्टाइल का हिस्सा बन गए हैं।

आधुनिक स्मार्टफोन से कनेक्ट होने वाला जेबीएल गो२ ब्लूटूथ स्पीकर
आधुनिक स्मार्टफोन से कनेक्ट होने वाला जेबीएल गो२ ब्लूटूथ स्पीकर (Pittigrilli, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

एक हजार साल पहले उत्तरी यूरोप के अलग-अलग कबीलों को एक करने वाले राजा हेराल्ड ब्लूटूथ की विरासत आज तकनीक के स्वरूप में दुनिया के अरबों डिजिटल उपकरणों को एक-दूसरे के साथ अदृश्य तरंगों से जोड़ रही है।

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