Eduardo
Castañeda Orozco
Bluetooth
es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal
(WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes
dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4
GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:
Facilitar
las comunicaciones entre equipos móviles y fijos...
Eliminar
cables y conectores entre éstos.
Ofrecer
la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la
sincronización de datos entre equipos personales.
Los
dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a
sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA,
teléfonos móviles, computadoras portátiles, ordenadores personales, impresoras
o cámaras digitales.
Se
denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para
dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basada en transceptores
de bajo coste.
Gracias
a este protocolo, los dispositivos que lo implementan 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
lo permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase
2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de trasmisión, siendo
totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.
Clase |
Potencia
máxima permitida |
Potencia
máxima permitida |
Rango |
Clase
1 |
100 mW |
20 dBm |
~100
metros |
Clase
2 |
2.5 mW |
4 dBm |
~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 ancho de banda:
Versión |
Ancho
de banda |
Versión
1.2 |
1
Mbit/s |
Versión
2.0 + EDR |
3
Mbit/s |
UWB
Bluetooth |
53
- 480 Mbit/s |
La
especificación de Bluetooth define un canal de comunicación de máximo 720 kb/s
(1 Mbps de capacidad bruta) con rango óptimo de 10 m (opcionalmente 100 m con
repetidores).
La
frecuencia de radio con la que trabaja está en el rango 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/s. Los saltos de frecuencia se dan entre un total
de 79 frecuencias con intervalos de 1Mhz; 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, un salto diferente de
señal es usado para cada paquete. Por otro lado, la conmutación de circuitos
puede ser asíncrona o síncrona. Tres canales de datos síncronos (voz), o un
canal de datos síncrono y uno asíncrono, pueden ser soportados en un solo
canal. Cada canal de voz puede soportar una tasa de transferencia de 64 kb/s en
cada sentido, la cual es suficientemente adecuada para la transmisión de voz.
Un canal asíncrono puede transmitir como mucho 721 kb/s en una dirección y 56
kb/s en la dirección opuesta, sin embargo, para una conexión síncrona es
posible soportar 432,6 kb/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, por un procesador de señales
digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o
controlador de Enlace) y de los interfaces con el dispositivo anfitrión.
El
LC o Link Controller está encargado de hacer el procesamiento de la banda base
y del manejo de los protocolos ARQ y FEC de capa física. Además, se encarga de
las funciones de transferencia (tanto asíncrona como síncrona), codificación de
Audio y cifrado de datos.
El
CPU del dispositivo se encarga de atender las instrucciones relacionadas con Bluetooth
del dispositivo anfitrión, para así simplificar su operación. Para ello, sobre
el CPU corre un software denominado Link Manager que tiene la función de
comunicarse con otros dispositivos por medio del protocolo LMP.
Entre
las tareas realizadas por el LC y el Link Manager, destacan las siguientes:
Envío
y Recepción de Datos.
Empaginamiento
y Peticiones.
Determinación
de Conexiones.
Autenticación.
Negociación
y determinación de tipos de enlace.
Determinación
del tipo de cuerpo de cada paquete.
Ubicación
del dispositivo en modo sniff o hold.
Conclusión
Bluetooth
es una tipo de red inalámbrica generalmente de uso personal, principalmente
para celulares y dispositivos móviles, permite la transmisión de voz y datos
por enlace de radiofrecuencia, es de bajo consumo eléctrico. Esta dividido en
tres clases según su potencia.