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Bluetooth. Estándar para la conexión sin cables




Enviado por huidobro



    Indice
    1.
    Introducción

    2. El funcionamiento del
    estándar

    3. Algunas
    aplicaciones

    1.
    Introducción

    La inquietud de empresas de
    informática y de telecomunicaciones por desarrollar una interface
    abierta y de bajo coste para facilitar la
    comunicación entre dispositivos sin la
    utilización de cables, aprovechando la movilidad de los
    dispositivos inalámbricos, dio como resultado una
    iniciativa cuyo nombre clave fue "Bluetooth".
    ¿Porqué este nombre tan raro? Los nombres en clave
    que se dan a los proyectos
    secretos siempre tienen alguna relación con el mismo. Si
    nos imaginamos el gran problema que surge cuando se empiezan a
    conectar periféricos a un ordenador, o cuando
    conectamos otros dispositivos electrónicos en el hogar (el
    vídeo con el televisor y con la cadena de música y con el PC, y
    con…), con una maraña de cables que se hace
    difícil de controlar, entonces nos ponemos a pensar en lo
    fácil que sería si todas estas conexiones se
    hicieran utilizando otros medios
    distintos a los cables físicos, como pueden ser los
    infrarrojos, la radio o las
    microondas.
    Pues bien, esto ya se le ha ocurrido a mucha gente y los
    resultados están en el mercado; pero
    ahora surge otro problema y es que son muchos los
    estándares y las tecnologías que existen,
    incompatibles entre sí, con lo cual el problema inicial de
    la maraña de cables queda sin solucionar, a menos que
    tengamos numerosos receptores y emisores, perfectamente
    instalados, pero como cada uno necesita su alimentación, estamos
    en las mismas, a menos que tengamos un dispositivo universal,
    válido para la conexión de todo tipo de periféricos, y que funcione de manera
    transparente para el usuario. Eso es Bluetooth. Información adicional se puede encontrar en
    la página oficial de Bluetooth (http://www.bluetooth.com/).
    Explicamos el porqué del nombre. La razón es que en
    el siglo X el rey Harald II de Dinamarca, apodado "diente azul"
    (Bluetooth) a causa de una enfermedad que le daba esta
    coloración a su dentadura, reunificó bajo su
    reinado numerosos pequeños reinos que existían en
    Dinamarca y Noruega y que funcionaban con reglas distintas,
    … lo mismo que hace la tecnología Bluetooth,
    promovida por Ericsson (Suecia) y Nokia (Finlandia), dos
    países escandinavos.
    Bluetooth es una especificación para la industria de
    la Informática y Telecomunicaciones que describe como se pueden
    interconectar dispositivos como teléfonos celulares,
    Asistentes Personales Digitales (o sus siglas en Inglés
    PDA), ordenadores (y muchos otros dispositivos) ya sea en el
    hogar, en la oficina, en el
    automóvil, etc. utilizando una conexión
    inalámbrica de corto alcance, que no necesita de
    visión directa entre los dispositivos que se conectan.
    Frente a otras tecnologías en uso, como es la de
    infrarrojos promovida por la IrDA (Infrared Data Association) o
    DECT, Bluetooth cuenta con el apoyo de la industria de
    Informática y de Telecomunicaciones, lo que en cierta
    medida garantiza su éxito.
    Aunque hay un alto número de fabricantes que incorporan el
    interface IrDA en sus teléfonos, incluidos Ericsson,
    Motorola y Nokia, su uso resulta frustrante para muchos usuarios
    que tratan sin éxito
    descargar información desde sus PC o PDAs hasta sus
    teléfonos móviles, o viceversa. Los dispositivos
    que incorporan Bluetooth se reconocen y se hablan de la misma
    forma que lo hace un ordenador con su impresora; el
    canal permanece abierto y no requiere la intervención
    directa y constante del usuario cada vez que se quiere enviar
    algo.
    El bajo precio que se
    espera alcancen estos productos (en
    torno a 5
    dólares, frente a los 20 o 30 actuales), hará que
    su inclusión en cualquier dispositivo suponga un bajo
    coste para el fabricante y el usuario, dando algunas estimaciones
    una cifra superior a los 1.000 millones de unidades en el
    año 2005.
    Esta especificación surgió, a principio de 1998, de
    la colaboración de varias empresas
    líderes de la industria de las TIC: Ericsson, Nokia,
    Intel, IBM, Toshiba, Motorola y, más tarde, 3Com (Palm),
    que constituyeron el SIG (Special Interest Group), al que
    actualmente ya pertenecen mas de 1.600 empresas, que han adoptado
    esta tecnología para desarrollarla con sus
    propios productos, que
    empezaron a salir al mercado a finales
    del año 2000. Cada nueva compañía miembro
    del SIG recibe de las otras una licencia para implantar la
    especificación 1.0, libre de royalties.

    2. El funcionamiento del
    estándar

    Cada dispositivo Bluetooth está equipado con un
    microchip (tranceiver) que transmite y recibe en la frecuencia de
    2.45 GHz (2,402 hasta 2,480 en saltos de 1 MHz) que esta
    disponible en todo el mundo (con algunas variaciones de ancho de
    banda en diferentes países, como pasa en España,
    Francia y
    Japón)
    y que no necesita licencia. Además de los canales de
    datos,
    están disponibles tres canales de voz a 64 kbit/s. Cada
    dispositivo tiene una dirección única de 48 bits, basada
    en el estándar IEEE 802.11 para LAN
    inalámbricas, que le permite formar, temporalmente, parte
    de una piconet. Las conexiones son uno a uno con un rango
    máximo de 10 metros, aunque utilizando amplificadores se
    puede llegar hasta los 100 metros, aunque se introduce alguna
    distorsión.
    Los datos se pueden
    intercambiar a velocidades de hasta 1 Mbit/s. Un esquema de
    "frequency hop" (saltos de frecuencia aleatorios) permite a los
    dispositivos comunicarse inclusive en áreas donde existe
    una gran interferencia electromagnética; además de
    que se provee de mecanismos de encriptación (con longitud
    de la clave de hasta 64 bits) y autenticación, para
    controlar la conexión y evitar que cualquier dispositivo,
    no autorizado, pueda acceder a los datos o modificarlos. El
    manejo de la clave se hace a nivel de la capa de
    aplicación.
    Bluetooth se ha diseñado para operar en un ambiente
    multi-usuario. Los dispositivos pueden habilitarse para
    comunicarse entre sí e intercambiar datos de una forma
    transparente al usuario. Hasta ocho usuarios o dispositivos
    pueden formar una "piconet" y hasta diez "piconets" pueden
    co-existir en la misma área de cobertura. Dado que cada
    enlace es codificado y protegido contra interferencia y
    pérdida de enlace, Bluetooth puede considerarse como
    una red
    inalámbrica de corto alcance muy segura.
    En cuanto a interferencias con otros dispositivos, hay que tener
    cuidado con los que operan en la misma banda. Por ejemplo, lo
    mismo que está prohibido el uso de teléfonos
    móviles en los aviones, se puede prohibir el uso de
    cualquier otro dispositivo que incorpore un chip Bluetooth, ya
    que podría interferir con los elemento de
    navegación, pero esto es más complicado puesto que
    ha sido diseñado para mantener una comunicación continua, incluso en movimiento, y
    dentro de maletines, no percibiéndose el usuario (por
    descuido) ni la tripulación de la nave, de que se
    está utilizando.

    Especificaciones :

    • Banda de Frecuencia: 2.4 GHz (Banda ISM)
    • Potencia del transmisor: 1 mW para un alcance de 10
      m, 100 mW para un alcance de hasta 100 m
    • Tecnología: Espectro Expandido y Saltos en
      Frecuencia (FHSS)
    • Canales máximos de voz: 3 por
      piconet
    • Canales máximos de datos: 7 por
      piconet
    • Velocidad de datos: hasta 721 kbit/s por
      piconet
    • Rango esperado del sistema: 10
      metros (40 pies)
    • Número de dispositivos: 8 por piconet y hasta
      10 piconets
    • Alimentación: 2,7 voltios
    • Consumo de potencia:
      desde 30 uA a 30 mA transmitiendo
    • Tamaño del Módulo: 0.5 pulgadas
      cuadradas (9×9 mm)
    • Interferencia: Bluetooth minimiza la interferencia
      potencial al emplear saltos rápidos en
      frecuencia÷1600 veces por segundo

    El protocolo
    bandabase que utiliza Bluetooth combina las técnicas
    de conmutación de circuitos y de
    paquetes y para asegurar que los paquetes llegan en orden. La
    velocidad para
    un canal asimétrico de datos puede llegar a 721 kbit/s en
    un sentido y 57,6 kbit/s en el otro, o 432, 6 kbit/s en ambos
    sentidos si el enlace es simétrico.
    Un aspecto muy importante, dado lo reducido chip, ya que va a ir
    incorporado en dispositivos portátiles y alimentado con
    baterías, es que tenga un consumo de
    potencia muy
    reducido (hasta un 97% menos que un teléfono móvil). Si los dispositivos
    Bluetooth no intercambian datos, entonces establecen el modo de
    "espera" para ahorrar energía, quedando a la escucha de
    mensajes.

    3. Algunas
    aplicaciones

    Todo lo que ahora se conecta con cables, puede
    conectarse sin cables. Esto es más o menos lo que permite
    Bluetooth, pero además se va mas allá. No solamente
    es conectar el ratón, una impresora o un
    escáner
    al PC, o tener un manos libres del teléfono sin necesidad de cable, sino que
    permite la sincronización entre dispositivos de una
    materia
    totalmente automatizada. Así, podemos tener la agenda del
    móvil y la del PC actualizadas, intercambiando
    información cada vez que uno de los dispositivos entra en
    el área de influencia del otro. Permite conectar
    cámaras de vigilancia, servir con mandos a distancia,
    permite utilizar un teléfono celular como
    inalámbrico, para abrir puertas, conectar
    electrodomésticos, pasar ficheros MP3 del
    móvil al PC, etc. y, por supuesto, para conectar todo tipo
    de dispositivos a Internet, formando puntos de
    acceso.

    Chip Bluetooth

    Encuentra aplicación en la industria de
    automoción (casi todos los coches en el futuro
    llevarán un chip Bluetooth que permitirá un
    control
    telemático de su funcionamiento), en medicina para
    monitorización de los enfermos sin necesidad de tener
    cables conectados a su cuerpo, automatización del hogar, lectura de
    contadores, asociado a un lector de código
    de barras; podremos subir al autobús o el metro y
    sentarnos mientras el billete nos es facturado a nuestro monedero
    electrónico; o pagar la compra en el hiperpermercado
    enviando la información de los productos que va cargando
    en el carrito, que anota con un lector de código
    de barras incorporado al teléfono móvil,
    directamente a la cajera.
    Otra de las aplicaciones a las que se augura mayor futuro es en
    el acceso a redes
    inalámbricas (WLAN) incorporando una tarjeta PCMCIA en
    el ordenador portátil, en lugar de una tarjeta WLAN
    Ethernet.
    Así, la
    comunicación se hace con un punto de acceso Bluetooth,
    lo que incrementa la seguridad de la
    comunicación, al tener un alcance
    limitado.

     

     

    Tarjeta PC Card Bluetooth para un PC.
    Un ejemplo muy significativo seria el de poder
    confirmar una reserva de un vuelo y obtener la tarjeta de
    embarque, simplemente, con entrar en el recinto del aeropuerto.
    Si tenemos encendido el móvil, éste se
    comunicaría con el ordenador del aeropuerto, daría
    nuestra identificación y confirmaría la plaza, dato
    que se transmitiría al nuestro teléfono
    móvil y serviría para realizar el embarque, sin
    necesidad de tener que hacer ninguna cola ni sacar ningún
    papel.
    Otro ejemplo, el de un ejecutivo que al llegar a su puesto de
    trabajo o a cualquier lugar de su empresa se
    conecta con la red local y recibe en su
    portátil todos los mensajes que tiene en su buzón
    de correo. Además, su teléfono, con un dispositivo
    Bluetooth, le serviría para acceder a determinadas zonas
    sin necesidad de tarjeta de identificación; o cuando entra
    al ascensor, automáticamente, le sube a la planta en la
    que trabaja, si es que no da ninguna indicación en
    contra.
    En telefonía móvil, una
    aplicación que ya ha salido al mercado es la de manos
    libres, en la que el microteléfono se comunica con el
    terminal, sin necesidad de cable alguno, con lo que se puede
    utilizar, incluso llevándolo en el maletín o en el
    bolsillo. Como se ha comentado, las aplicaciones de Bluetooth son
    muchas y permiten cambiar radicalmente la forma en la que los
    usuarios interactúan con los teléfonos
    móviles y otros dispositivos.

     

     

     

     

    Autor:

    José Manuel Huidobro

    Ingeniero de Telecomunicación (Universidad
    Politécnica de Madrid)

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