Bluetooth

Definición y logotipo

El bluetooth es una Red Inalámbrica de Área Personal (WPAN) que posibilita el intercambio de información, entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz, imperceptible para el oído humano. El bluetooth es el protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión y basados en transceptores de bajo costo. Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance.

                                                              PÁGINA OFICIAL DE BLUETOOTH

Historia

El nombre procede del rey danés y noruego Harald Blåtand, cuya traducción al inglés es Harald Bluetooth, conocido por unificar las tribus noruegas, suecas-danesas y por convertirlos al cristianismo. La idea de este nombre fue propuesta por Jim Kardach. Bluetooth es una tecnología que provee un camino fácil para la computación móvil, para la comunicación entre dispositivos y conectarse a Internet a altas velocidades, sin el uso de cables. Además, se busca facilitar la sincronización de datos de computadoras móviles, teléfonos celulares y manejadores de dispositivos.

Cómo surgió el estándar

Durante 1994, surgió la idea de investigar la posibilidad de crear un dispositivo de bajo costo que sirviera para comunicar diversos dispositivos, la idea era hacerlo basado en un estándar estricto para que su uso se popularizara y diversos fabricantes pudieran desarrollar dispositivos que lo utilizaran. En 1998, un grupo de industrias líderes en computadoras y telecomunicaciones, incluyendo Intel, IBM, Toshiba, Ericsson y Nokia, estuvieron desarrollando dicho dispositivo. Para asegurar, que esta tecnología esta implementada con un empalme perfecto en un diverso rango de dispositivos, esos líderes formaron un grupo de intereses especiales (Special Interests Group - SIG). El SIG fue rápidamente ganando miembros, como las compañías 3Com, Axis Comunication, Compaq, Dell, Lucent Technologies UK Limited, Motorola, Qualcomm y Xircom. Si quieres saber más sobre la historia, haz clic aquí Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión y basados en transceptores de bajo costo.

                                                     Significado de la simbología bluetooth

Usos del Bluethooth

Entre las tareas realizadas por el LC y el Link Manager, destacan las siguientes:

• Envío y Recepción de Datos.
• Paginación y Peticiones.
• Establecimiendo de conexiones.
• Autenticación.
• Negociación y establecimiento de tipos de enlace.
• Establecimiento del tipo de cuerpo de cada paquete.
• Establecer el dispositivo en modo sniff o hold: El primero, sniff, significa olfatear, pero en castellano y en informática se traduce por escuchar (el medio): en este caso es la frecuencia o frecuencias en la que está funcionando el dispositivo. Así, cualquier paquete de datos enviado en esa frecuencia será "leído" por el dispositivo, aunque no vaya dirigido a él. Leerá todos los datos que se envíen en esa frecuencia por cualquier otro dispositivo Bluetooth, es lo que se denomina rastreo de paquetes.

Una técnica parecida pero a nivel de frecuencias es la que se utiliza para detectar redes wi-fi, generalmente para encontrar redes abiertas (sin contraseña), al escanear todas las frecuencias se obtiene información de cada frecuencia o canal de las redes wi-fi disponibles. Hold por su parte significa mantener, retener; esto quiere decir que el dispositivo se mantendrá en esa frecuencia aunque no emita ni reciba nada, manteniendo esa frecuencia siempre disponible aunque otros dispositivos la utilicen.

Bluetooth se utiliza principalmente en un gran número de productos tales como teléfonos, impresoras, módems y auriculares. Su uso es adecuado cuando puede haber dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes necesidades de ancho de banda. Su uso más común está integrado en teléfonos y PDA, bien por medio de unos auriculares Bluetooth o en transferencia de ficheros. además se puede realizar y confeccionar enlaces o vincular distintos dispositivos entre sí. Bluetooth simplifica el descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que estos pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que permite establecer la conexión de forma rápida. El bluetooth funciona de tal manera que se conecta con otros dispositivos permitiendo el paso de todo tipo de información distinta, obviamente siempre que no pase unos ciertos límites. Últimamente todos los dispositivos móviles tienen esta opción. Para empezar con el intercambio de información bastará con activarlo en ambos dispositivos, que se reconozcan y ya estará

                                             Casi todos los dispositivos de hoy en día utilizan bluetooth

Usos y aplicaciones

Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una caja de ordenador

Clase Potencia máxima permitida (mW) Potencia máxima permitida (dBm) Alcance (aproximado) Clase 1 100 mW 20 dBm ~100 metros Clase 2 2.5 mW 4 dBm ~5-10 metros Clase 3 1 mW 0 dBm ~1 metro En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.

Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su capacidad de canal:

• Versión Ancho de banda
• Versión 1.2 1 Mbit/s
• Versión 2.0 + EDR 3 Mbit/s
• Versión 3.0 + HS 24 Mbit/s
• Versión 4.0 24 Mbit/s

Información técnica

La especificación de Bluetooth define un canal de comunicación a un máximo 720 kbit/s (1 Mbit/s de capacidad bruta) con rango óptimo de 10 m (opcionalmente 100 m con repetidores).

Opera en la frecuencia de radio de 2,4 a 2,48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de transmitir en Full Duplex con un máximo de 1600 saltos por segundo. Los saltos de frecuencia se dan entre un total de 79 frecuencias con intervalos de 1 MHz; esto permite dar seguridad y robustez.

La potencia de salida para transmitir a una distancia máxima de 10 metros es de 0 dBm (1 mW), mientras que la versión de largo alcance transmite entre 20 y 30 dBm (entre 100 mW y 1 W).

Para lograr alcanzar el objetivo de bajo consumo y bajo costo se ideó una solución que se puede implementar en un solo chip utilizando circuitos CMOS. De esta manera, se logró crear una solución de 9×9 mm y que consume aproximadamente 97% menos energía que un teléfono celular común.

El protocolo de banda base (canales simples por línea) combina conmutación de circuitos y paquetes. Para asegurar que los paquetes no lleguen fuera de orden, los slots pueden ser reservados por paquetes síncronos, empleando un salto diferente de señal para cada paquete. La conmutación de circuitos puede ser asíncrona o síncrona. Cada canal permite soportar tres canales de datos síncronos (voz) o un canal de datos síncrono y otro asíncrono. Cada canal de voz puede soportar una tasa de transferencia de 64 kbit/s en cada sentido, la cual es suficiente para la transmisión de voz. Un canal asíncrono puede transmitir como mucho 721 kbit/s en una dirección y 56 kbit/s en la dirección opuesta. Sin embargo, una conexión síncrona puede soportar 432,6 kbit/s en ambas direcciones si el enlace es simétrico.

Arquitectura hardware

El hardware que compone el dispositivo Bluetooth está compuesto por dos partes:

Un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señal. un controlador digital, compuesto por una CPU, un procesador de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el dispositivo anfitrión. El LC o Link Controller se encarga del procesamiento de la banda base y del manejo de los protocolos ARQ y FEC de la capa física; además, se encarga de las funciones de transferencia tanto asíncrona como síncrona, la codificación de audio y el cifrado de datos.

La CPU del dispositivo se encarga de las instrucciones relacionadas con Bluetooth en el dispositivo anfitrión, para así simplificar su operación. Para ello, sobre la CPU corre un software denominado Link Manager cuya función es la de comunicarse con otros dispositivos por medio del protocolo LMP.

                                                     Imagen de la arquitectura hardware

Dispositivo de radio bluetooth genérico

Entre las tareas realizadas por el LC y el Link Manager, destacan las siguientes:

• Envío y Recepción de Datos.
• Paginación y Peticiones.
• Establecimiendo de conexiones.
• Autenticación.
• Negociación y establecimiento de tipos de enlace.
• Establecimiento del tipo de cuerpo de cada paquete.
• Establecer el dispositivo en modo sniff o hold: El primero, sniff, significa olfatear, pero en castellano y en informática se traduce por escuchar (el medio): en este caso es la frecuencia o frecuencias en la que está funcionando el dispositivo. Así, cualquier paquete de datos enviado en esa frecuencia será "leído" por el dispositivo, aunque no vaya dirigido a él. Leerá todos los datos que se envíen en esa frecuencia por cualquier otro dispositivo Bluetooth, es lo que se denomina rastreo de paquetes.

Una técnica parecida pero a nivel de frecuencias es la que se utiliza para detectar redes wi-fi, generalmente para encontrar redes abiertas (sin contraseña), al escanear todas las frecuencias se obtiene información de cada frecuencia o canal de las redes wi-fi disponibles. Hold por su parte significa mantener, retener; esto quiere decir que el dispositivo se mantendrá en esa frecuencia aunque no emita ni reciba nada, manteniendo esa frecuencia siempre disponible aunque otros dispositivos la utilicen.

Uso de bluetooth

Bluetooth se utiliza principalmente en un gran número de productos tales como teléfonos, impresoras, módems y auriculares. Su uso es adecuado cuando puede haber dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes necesidades de ancho de banda. Su uso más común está integrado en teléfonos y PDA, bien por medio de unos auriculares Bluetooth o en transferencia de ficheros. además se puede realizar y confeccionar enlaces o vincular distintos dispositivos entre sí.

Bluetooth simplifica el descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que estos pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que permite establecer la conexión de forma rápida (solo la conexión, no la velocidad de transmisión).

                                                       Dispositivos que utilizan bluetooth

El SIG de Bluetooth

Puede compararse la eficiencia de varios protocolos de transmisión inalámbrica, como Bluetooth y Wi-Fi, por medio de la capacidad espacial (bits por segundo y metro cuadrado).

                                                        Imagen oficial del SIG de Bluetooth

Bluetooth contra Wi-Fi

Bluetooth y Wi-Fi cubren necesidades distintas en los entornos domésticos actuales: desde la creación de redes y las labores de impresión a la transferencia de ficheros entre PDA y ordenadores personales. Ambas tecnologías operan en las bandas de frecuencia no reguladas (banda ISM).

Wi-Fi

Wi-Fi es similar a la red Ethernet tradicional y como tal el establecimiento de comunicación necesita una configuración previa. Utiliza el mismo espectro de frecuencia que Bluetooth con una potencia de salida mayor que lleva a conexiones más sólidas. A veces se denomina a Wi-Fi la “Ethernet sin cables”. Aunque esta descripción no es muy precisa, da una idea de sus ventajas e inconvenientes en comparación a otras alternativas. Se adecua mejor para redes de propósito general: permite conexiones más rápidas, un rango de distancias mayor y mejores mecanismos de seguridad.

Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct es un programa de certificación que permite que varios dispositivos Wi-Fi se conecten entre sí sin necesidad de un punto de acceso intermedio. Cuando un dispositivo ingresa al rango del anfitrión Wi-Fi Direct, éste se puede conectar usando el protocolo ad hoc existente, y luego recolecta información de configuración usando una transferencia del mismo tipo de la de Protected Setup. La conexión y configuración se simplifican de tal forma que algunos sugieren que esto podría reemplazar al Bluetooth en algunas situaciones.

Ventajas y desventajas del Bluetooth

Ventajas:

• -Ampliamente:Es ampliamente utilizado en todos los países y por casi todos. Pero lo más probable es que será más dominante.

• -Característica sencillez:Usted no necesita saber mucho acerca de la tecnología para utilizar Bluetooth

• -Gratuito:Lo mejor de todo, es una tecnóloga gratuita. No es un teléfono celular o una cuenta que haya que añadir a su presupuesto.

• -Inalámbrico:Permite que usted permanezca libre de cables y no tiene que preocuparse por encontrar el lugar correcto para conectar alguna extensión

• -Su control:A pesar de que son capaces de intercambiar datos a través de sus teléfonos celulares, usted todavía tiene la capacidad para mantener su información privada

Desventaja:

• -El uso de la batería:Esto ocurre sobre todo en tu teléfono móvil pero también ocurre enotras tecnologías, como reproductores de música. Usted está utilizando más energía de la batería cuando usted deje habilitado su Bluetooth en el teléfono todo el día.

• -Velocidad de transmisión muy lenta:Ya que para transferencia de archivos pesados suvelocidad es de un megabyte por segundo (1 MB/seg.)

, por lo que hace la transferencia dearchivos lenta y tediosa, sin embargo ya están encaminados los esfuerzos para tratar deaumentar su velocidad a cien megabyte por segundo.(100MB/seg.).

• -Corto alcance:Tiene un Limitado radio de acción entre los periféricos(

100 metros entre ellos). Luego de esa distancia no hay garantías de transmisión adecuada de datos.

Páginas de Referencia

Definición de BLuetooth en la Wikipedia Definición de Bluetooth