Bluetooth

De Departamento de Informatica
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Aparentemente, se necesita una motivación para presentar este tema. Si Ud. es dueño de un celular medio decente, usted habrá escuchado antes de Bluetooth. También su computador personal puede venir imbuido con este poder mágico. Cuando desea traspasar datos desde o hacia el computador hacia o desde su celular, pero le da latita conectar el cable para hacerlo porque es un flojo, Ud. lo hace a través de Bluetooth. Acá le contamos por qué no puede alejar mucho el celular del computador, qué tan lejos se puede posicionar sin sacrificar mucha velocidad de traspaso, y uno que otro secretito oscuro.

Logo de tecnología Bluetooth

Contenido

Qué es Bluetooth?

Bluetooth es una especificación, un estandar para comunicaciones entre artefactos electrónicos. En esto no hay nada de específico ni maravilloso. Sin embargo, Bluetooth permite esencialmente, reemplazar totalmente al cable como medio y método de transmisión de datos en corta distancia, en lo que se llama área personal. Conecta inalámbricamente telefonos, computadores, PDAs, faxes, consolas de juego (como la Wii o PSP Go) e incluso audífonos.

Manos libres con Bluetooth

Ojo, las redes Bluetooth son llamadas WPAN (Wireless Personal Area Networks), porque justamente existen en un rango corto, alrededor de 10 metros. Esto es debido a su extremadamente pequeña cantidad de poder necesario para funcionar. Y, por esto mismo, no soporta una relativa gran velocidad de traspaso de datos, alrededor de 1 Mpbs (aunque esto ha ido mejorándose con las sucesivas nuevas versiones del protocolo). Todo lo anterior hace que su costo tambíen sea muy bajo.

Bluetooth es un protocolo packet-based con una estructura maestro-esclavo (esto es un modelo de comunicación donde un artefacto tiene control unidireccional sobre todos los otros artefactos, es el rey entre los esclavos). Las redes generadas entre artefactos Bluetooth son llamadas piconets. Más información de esto abajito.

Algunas aplicaciones

  • Aplicaciones de bajo ancho de banda donde se desee una conexión inalámbrica, y que no se necesita un alto ancho de banda USB.
  • Cómo se mencionó, consolas de videojuegos de séptima generación (las últimas hasta este momento): PlayStation 3, Wii y PSP Go implementan Bluetooth en sus controles por la sensación de realismo y libertad, debido a la falta de cables.
  • Conexión con dispositivos de entrada y salida de un PC, siendo los más conocidos mouse, teclado e impresora. Permite la comodidad de imprimir sin la necesidad de tener la impresora conectada, o ocupar el mouse sin preocuparse por el cable.
  • Aplicaciones de seguridad personal para detectar robos (el objeto porta un marcador Bluetooth, si se aleja mucho del telefono del dueño, suena la alarma)

Cómo funciona esta cosa?

Bluetooth transmite datos a través de ondas de radios de longitud de onda corta, opera en la frecuencia 2.4GHz con un modelo TDM con intervalos de 625 microsegundos. En cada turno o slot el emisor transminte en uno de 79 canales, con el canal cambiando en un patrón conocido pero pseudo-aleatorio. Esta sistema de cambio de canal se conoce como Frequency-hopping spread spectrum (espectro extendido por salto de frecuencia) o FHSS.

Las redes Bluetooth son ad hoc, es decir, no requieren un punto de acceso o infraestructura, se conectan los dispositivos unos a otros sin nada intermedio. Esto quiere decir que los aparatos conectados deben ordenarse entre ellos, lo que genera una piconet.

Una piconet es una estructura de red pequeña que involucra de 2 a 8 dispositivos activos, donde uno actúa como maestro y el resto como esclavos. El maestro es amo, señor y el centro de la red, además determina el tiempo de la red con su reloj interno, esto significa que él dicta el TDM y quien transmite en que momento. Esto lo logra por ejemplo transmitiendo en todos los turnos impares, ocupando ese turno para avisar a un dispositivo esclavo que el próximo turno es su turno de transmitir, dicho dispositivo solo puede transmitir si recibe esa llamada previa. Aparte de los 8 dispositivos activos (1 maestro + 7 esclavos) se puede tener hasta 255 aparatos estacionados, los que son detectados pero no interactúan. Ellos solo transmitirán data una vez que exista un espacio disponible en la red de 8 y el maestro les indique que cambien su estado a esclavos para ser tiranizados.

Piconet de un celular recibiendo datos. El de la corona es el master, entiende?

Estandares de la IEEE para el protocolo Bluetooth

Las versiones 1.0 y 1.0B tenían problemas de autentificación. Estas versiones no fueron estandarizadas.

Bluetooth v1.1 fue standard IEEE 802.15.1 en 2002. Corrigió los errores anteriores, agrego la posibilidad de canales no encriptados e implementó un indicador de intensidad de señal.

Bluetooth v1.2 fue standard IEEE 802.15.1 en 2005. Compatible con v1.1, más rápida en detección, conexión y transmisión. Adopta FHSS y Extended Synchronous Connections (eSCO), lo que mejora la calidad de voz en los links de audio permitiendo la retransmisión de paquetes corruptos.

Esta es la última versión standard, pero bluetooth a seguido evolucionando hasta la versión 4.0 con mas velocidad y mejor desempeño, todas estas compatibles con las anteriores por los mismos motivos de standard.

Diferencias con WiFi

  • Mientras que Bluetooth es una red de cortísimo alcance (alrededor de 10 metros), WiFi puede llegar hasta 90 metros al aire libre.
  • Consume un quinto de la energía que consume WiFi
  • La configuración de Bluetooth es virtualmente automática, mientras que WiFi requiere configuración de software y Hardware.
  • Esencialmente Bluetooth reemplaza cables en cortas distancias para interconectar artefactos, WiFi se ocupa para entregar acceso inalámbrico y de alta velocidad a la Internerd.
  • Más que ser tecnologías que compiten entre ellas, son complementarias, cada una con su nicho bien definido.

Trivia y copuchas

  • El nombre del protocolo viene del apodo del rey Harald I DienteAzul (Harald Bluetooth) de Dinamarca y partes de Noruega, que en el siglo 10 unificó a las tribus de Dinamarca bajo un solo reino. El protocolo Bluetooth busca lo mismo para protocolos de comunicación, unirlos a todos bajo un estandar universal. One standard to rule them all.
  • El logo de Bluetooth es la combinación entre las runas que representan las iniciales del nombre del Harald.
Los salvajes hacían mejores isotipos que algunos de nosotros
  • Conclusión: Bluetooth es poderoso porque está hecho con RUNAS, de VIKINGOS.

Referencias

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