Cuando hablamos de conectar dos dispositivos electrónicos, sin utilizar ningún tipo de cable, nos referimos a tecnologías inalámbricas de conexión que utilizan señales similares a las de un radio FM, Bluetooth es una de ellas y en los últimos años hemos visto como ha cobrado cada vez mas importancia.
En este artículo explicaremos como funciona, de donde viene y por que tiene ese nombre tan peculiar que puede traducirse como “Diente Azul” en español.
Origen
En 1994 Ericsson inicio un estudio para investigar la viabilidad de una nueva interfase de conexión por medio de ondas de radio para eliminar la necesidad de usar cables, esta nueva interfase debía ser de bajo costo y bajo consumo de energía, conforme este proyecto avanzaba se dieron cuenta que esta tecnología tenia gran potencial en muchas aplicaciones, de este estudio se derivo la tecnología que hoy conocemos como Bluetooth.Nombre
Alrededor del año 910 nació Harald Bluetooth Gormson quien fue rey de Dinamarca, a el se atribuye la introducción del cristianismo a Dinamarca así como haber unido Dinamarca, Noruega y Suecia bajo un sólo reinado. El logotipo de la tecnología Bluetooth consiste en los caracteres rúnicos nórdicos de sus iniciales H y B. Es en honor a él que esta tecnología lleva su nombre, como una muestra de la importancia de estos países nórdicos en la tecnología de comunicaciones.
En la siguiente página veremos mas a cerca de su funcionamiento y su finalidad.
Logotipo de Bluetooth
Propósito y forma de operación
La habilidad de conectar dos o mas aparatos puede requerir un sin número de cables y conectores de todo tipo, sin embargo, por medio de Bluetooth puedes hacerlo en forma muy eficiente, sencilla y casi automática sin utilizar ningún cable y usando muy poca energía. Bluetooth es el nombre que se le da al estándar industrial IEEE802.15.1, que utiliza ondas electromagnéticas para comunicar equipos electrónicos que lo soporten.
Cuando dos dispositivos desean comunicarse deben establecer una gran cantidad de parámetros entre ellos antes de poder hacer alguna transmisión, deben acordar cómo van a comunicarse, por medio de cables o sin ellos usando alguna forma de ondas electromagnéticas, después deben especificar cuanta información enviaran a la vez y que significado tendrán los bits que usarán, para garantizar que el mensaje recibido sea fiel al original. Bluetooth provee una solución al problema y elimina la necesidad de que el usuario intervenga en el proceso de configurar todas estas opciones. La versión 1 de Bluetooth permitía enviar información a velocidades de hasta 1 Megabit por segundo, mientras que la versión 2 permite transmisiones de hasta 3 Megabits por segundo y es compatible con la versión 1.
Bluetooth opera entre las frecuencias de 2.402 a 2.480 Gigahertz, conocida como frecuencia para uso industrial, científica y médica, internacionalmente (ISM por sus siglas en inglés), y transmite ondas electromagnéticas de muy bajo poder, aproximadamente 1 miliwatt, un teléfono celular, en comparación, a su máxima potencia puede transmitir señales de hasta 3 Watts. Bluetooth no necesita una línea de visión para comunicar dos aparatos, como es el caso de una televisión y un control remoto que utilizan luz infrarroja para comunicarse. Estas ondas de bajo consumo de energía, limitan el alcance que puede tener a aproximadamente 10 metros, lo cual ayuda a prevenir que provoque interferencia a otros dispositivos que operen en la misma frecuencia, y permite a los dispositivos que funcionan con baterías operar por largos períodos de tiempo, estas ondas no son generalmente bloqueadas por obstáculos que se muevan entre los dispositivos, lo cual resulta conveniente para conectar varios aparatos (8 como máximo) simultáneamente. Bluetooth utiliza también una técnica llamada “Salto de Frecuencia en un Espectro Determinado (“Spread Spectrum Frecuency Hopping”) para evitar interferencia entre dos dispositivos, esta consiste en cambiar al azar la frecuencia en la que los transmisores envían señales, alrededor de 1600 veces por segundo, lo cual hace muy poco probable que dos transmisores decidan transmitir en exactamente la misma frecuencia al mismo tiempo y de haber una colisión esta durará una fracción de segundo (1/1600 segundos) y pueden resolver el conflicto por medio de software creado para corrección de errores.
Espectro Electromagnético
Hardware
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 9x9 mm y que consume aproximadamente 97% menos energía que un teléfono celular común.
Bluetooth utiliza un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir las señales y un controlador digital, compuesto por un CPU y un Procesador de Señales Digitales (DSP – Digital Signal Processor) llamado también “Link Controler” o controlador de enlace. Sobre el CPU corre un programa llamado “Link Manager” que tiene la función de comunicarse con otros dispositivos. Entre el “Link Manager” y el “Link Controler” realizan las tareas de:
- Envío y recepción de datos
- Peticiones
- Determinación de conexiones
- Autenticación
- Modo del dispositivo visible (discoverable) o no.
Piconets
Cuando dos o mas dispositivos equipados con Bluetooth se encuentran dentro de su alcance, automáticamente establecen una red de área personal o “piconet” en la cual los dispositivos acuerdan si van a intercambiar archivos, voz, cualquier tipo de información, o bien si uno de ellos puede controlar al otro, también se sincronizan a modo de cambiar de frecuencias al unísono para permanecer en contacto entre ellos e ignorar señales emitidas de otros equipos que no pertenecen a la red y así evitar conflictos con otras piconets que puedan estar operando en el mismo lugar.
Algunos dispositivos necesitan la habilidad de enviar y recibir información simultáneamente, para esto se utiliza un método de comunicación conocido como full-duplex, un ejemplo de esto es un teléfono cualquiera en el cual podemos hablar y escuchar al mismo tiempo, en un radio transmisor, por otra parte, podemos hablar y escuchar pero no simultáneamente, a este método de comunicación se le llama half-duplex.
Seguridad
La seguridad en las piconets es un asunto tan importante como en cualquier red de comunicación de datos, es por eso que Bluetooth incluye medidas de seguridad que previenen a usuarios o dispositivos no autorizados de robar o transmitir información de tu teléfono móvil, por ejemplo. Es necesario, antes de transmitir información, “pegar” los dispositivos, convirtiéndolos en dispositivos de confianza “trusted devices”, este proceso generalmente requiere algún tipo de contraseña que debe ser introducido por el usuario, una vez que se han “pegado” los dispositivos, pueden intercambiar información sin estar constantemente pidiendo autorización, como es el caso de un aparato de manos libres. En otras circunstancias, se utiliza seguridad a nivel de los servicios que estén corriendo sobre Bluetooth, por ejemplo, cuando envías un archivo de tu teléfono al de un amigo, primero debes establecer una conexión con el otro teléfono, luego antes de empezar la transmisión del archivo, el teléfono de tu amigo le notifica que tu teléfono esta intentando transmitirle dicho archivo y le pregunta si desea aceptarlo o no, esto previene que cualquier persona pueda poner información no deseada en tu teléfono u obtener información personal tuya de el.
Como en cualquier tecnología nueva, existen agujeros de seguridad que pueden ser explotados, tal es el caso del llamado “bluejacking” en el que una persona que esta recibiendo la información de un contacto, sin darse cuenta recibe también información de un hacker y este es agregado automáticamente a la libreta de contactos, esto permite al hacker enviar archivos que se abrirán automáticamente en el teléfono de la victima ya que proviene de uno de sus contactos conocidos. Existe también lo que se llama “bluebugging” en donde un hacker logra acceder a los servicios de otro teléfono y puede remotamente hacer llamadas o enviar mensajes de texto usando el teléfono de la víctima, sin que esta se percate de lo que esta pasando.
Actualidad
En octubre de 2006, Nokia anunció el lanzamiento de Wibree, otra tecnología inalámbrica, como complemento de Bluetooth, dedicándolo a dispositivos que precisan aún menor consumo de energía.
