“Año de la integración
nacional y el reconocimiento de nuestra diversidad”
I.
INTRODUCCION:
Con el paso del tiempo los seres humanos
hemos creado tecnología la cual nos permita
tener una mayor comodidad en nuestras actividades o vida cotidiana es por ello que en la actualidad existe Bluetooth, que es un pequeño
chip implementado en varios dispositivos electrónicos, el cual permite crear
pequeñas redes de forma inalámbrica,
compartir fotos, música, y
videos sin la necesidad de cables, lo cual está siendo muy aceptado por todos
nosotros.
Es por ello que varias empresas están tratando de
implementar esta tecnología en sus dispositivos electrónicos, por
tener la gran ventaja de tener que olvidarse por completo de los molestos
cables, lo cual es muy tentador para los usuarios que utilizan la tecnología
Bluetooth, ya que pueden realizar varias conexiones a la vez sin importan su
ubicación actual.
II. CONTENIDO:
BLUETOOTH
Bluetooth es
una especificación que define redes de área personal inalámbricas. Está desarrollada por Bluetooth SIG y, a partir de su versión 1.1, sus niveles
más bajos (en concreto, el nivel físico y el control de acceso al medio) se
formalizan también en el estándar IEEE 802.15.1.
En 2007, la
versión más reciente es la 2.1, publicada en julio del mismo año (la revisión
actual de IEEE 802.15.1 se aprobó en 2005).
Bluetooth es
una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN)
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.
2.
Origen
del nombre
El nombre procede del rey danés y noruego Harald Blåtand, cuya
traducción al inglés sería Harold Bluetooth, conocido por buen comunicador y
por unificar las tribus noruegas, suecas y danesas. La traducción textual al
idioma español es "diente azul", aunque el término en danés era
utilizado para denotar que Blåtand era de "tez oscura" y no de
"diente azul"
Bluetooth es
una especificación que define redes de área personal inalámbricas (wireless personal area
network, WPAN). Está desarrollada por Bluetooth SIG y, a partir de su versión 1.1, sus niveles
más bajos (en concreto, el nivel físico y el control de acceso al medio) se
formalizan también en el estándar IEEE 802.15.1.
En 2007, la
versión más reciente es la 2.1, publicada en julio del mismo año (la revisión
actual de IEEE 802.15.1 se aprobó en 2005).
3. Visión general
La especificación principal de Bluetooth
(denominada core) define el nivel físico (PHY)
y el control de acceso al medio (MAC) de una red inalámbrica de área
personal. Este tipo de redes tienen por cometido la transferencia de
información en distancias cortas entre un grupo privado de dispositivos. A
diferencia de las LAN inalámbricas, están
diseñadas para no requerir infraestructura alguna, o muy poca. Aún más, su
comunicación no debería trascender más allá de los límites de la red privada.
El objetivo es lograr redes ad hoc simples
de bajo coste y consumo. Para ello, Bluetooth define un espacio de operación
personal (personal operating space) omnidireccional en el seno del cual
se permite la movilidad de los dispositivos. Se definen tres tipos de
dispositivos con diferentes rangos de acción: las clases 1 (cien metros), 2
(diez) y 3 (uno).
El estándar realiza la formalización de estas ideas y se concibe como
una solución para evitar el uso de cableado en las comunicaciones. La
especificación principal define el sistema básico, pero su diseño potencia la
flexibilidad. Por ello, hay multitud de opciones, definidas por los perfiles Bluetooth en
especificaciones complementarias.
4. Arquitectura de los protocolos
Una WPAN proporciona los servicios necesarios
para la operación en el seno de redes ad hoc. Ello
incluye el establecimiento de conexiones síncronas y asíncronas (con o sin
conexión) a nivel MAC. El sistema básico está formado por un transceptor de
radiofrecuencia, el nivel de banda base y
la pila de protocolos Bluetooth, y otorga conectividad a todo un
rango de dispositivos.
La especificación principal cubre los cuatro
niveles inferiores y sus protocolos asociados junto con el protocolo de
descubrimiento de servicios(service discovery protocol, SDP), que
toda aplicación Bluetooth necesita, y el perfil de acceso genérico.
Los niveles inferiores de la pila de protocolos
constituyen el controlador Bluetooth, que contiene los bloques
fundamentales de la tecnología, sobre los cuales se apoyan los niveles
superiores y los protocolos de aplicación. Este componente está estandarizado y
puede interactuar con otros sistemas Bluetooth de más alto nivel, aunque la
separación entre ambas entidades no es obligatoria.
El nivel de radiofrecuencia (RF)
está formado por el transceptor físico y sus componentes asociados. Utiliza
la banda
ISM de
uso no regulado a 2,4 GHz, lo que facilita la consecución de calidad en la
señal y la compatibilidad entre transceptores.
Por encima de él se encuentra el nivel de
banda base (baseband, BB), que controla las operaciones sobre
bits y paquetes, realiza detección y corrección de errores, broadcast automático y cifrado como sus labores
principales. También emite confirmaciones y peticiones de repetición de las
transmisiones recibidas.
El tercer y último nivel de base es el nivel
de gestión de enlace (link manager, LM), responsable del
establecimiento y finalización de conexiones, así como de su autentificación en
caso necesario. También realiza el control del tráfico y la planificación,
junto con la gestión de consumo y supervisión del enlace.
El resto de niveles de base y los protocolos de
aplicación residen en el anfitrión Bluetooth (también
denominado host), que se comunica
con el controlador utilizando un interfaz estándar. Ambas entidades pueden
integrarse para su uso conjunto en sistemas embebidos, o se
pueden utilizar de forma intercambiable. En cualquier caso, se asume que la
capacidad de los buffers del controlador es modesta comparada con la del
anfitrión, lo que puede tener consecuencias en la gestión de la calidad de servicio (quality of service, QoS) y la
disponibilidad de canales, entre otros aspectos.
El nivel más importante del anfitrión es el protocolo
de control y adaptación de enlace lógico (logical link control
& adaptation protocol, L2CAP), encargado de controlar la comunicación
proveniente de niveles superiores y la asocia a los sistemas de transporte de
datos (definidos más abajo) multiplexando los canales L2CAP en enlaces lógicos
y segmentando lastramas adecuadamente.
Puede añadir opcionalmente detección de errores y retransmisión de paquetes a
BB, así como control de flujo basado en protocolos de ventana deslizante,
asignación de buffers y QoS.
Si bien estos son los componentes fundamentales
de un sistema Bluetooth completo, no todos requerirán todas estas
funcionalidades (en concreto, sistemas embebidos sencillos);
no obstante, todo ello se define como obligatorio. A partir de aquí, las
aplicaciones pueden añadir niveles de protocolo para adecuarse a
funcionalidades específicas, tales como transmisión de voz o TCP/IP. Estas
definiciones de perfiles están fuera del ámbito de la definición principal.
El nivel físico opera en la banda ISB de uso no
regulado utilizando para ello un transceptor que ejecuta saltos de frecuencia (frequency hopping) en un conjunto
amplio de portadoras. Es, por tanto, un sistema de espectro de dispersión
basado en saltos (frequency hopping spread spectrum),
diseñado para evitar interferencias y empobrecimiento (fading) de la señal. La complejidad del hardware se
acota utilizando modulación en frecuencia en su forma binaria, de forma que se
alcanzan cotas de transmisión de 1 Mbps (hasta un millón de símbolos, binarios
por la modulación, por segundo). Utilizando técnicas de tasa de datos mejorada (enhanced
data rate) puede llegarse hasta los 2-3 Mbps.
Un grupo de comunicación puede compartir el canal
físico con muchos otros dispositivos, por lo que se sincroniza utilizando un
reloj global y un patrón de saltos específico, ambos únicos. Debe haber
exactamente un dispositivo maestro que ofrece la referencia de sincronización a
partir de su reloj interno; el resto de dispositivos funcionan como esclavos.
El reloj del maestro y su dirección de dispositivo única definen el patrón de
saltos como una permutación aleatoria de 79 frecuencias en la banda ISM.
Algunas de ellas pueden no utilizarse si presentan interferencias frecuentes.
Esto favorece la existencia de grupos independientes entre sí o diversas piconets que
comparten un mismo canal, a la vez que aumenta la tolerancia a sistemas que no
cambian nunca sus frecuencias de transmisión.
El canal físico se define a través de slots de tiempo que se utilizan para enviar paquetes entre
los dispositivos. Estos envíos se realizan mediante un duplex basado en
división de tiempo (time-division duplex), equivalente a Full Duplex.
Las comunicaciones existen como resultado de la
interacción entre entidades de alto nivel, que se implementan según sus propias
interfaces características y comportamiento definitorio.
El gestor de recursos de banda base (baseband
resource manager) controla el acceso al transceptor y planifica los accesos
a los canales físicos definidos, que establece entre los dispositivos que lo
solicitan. Incluye también servicios de análisis de las portadoras y los
requerimientos de QoS, entre otros.
El gestor de dispositivos es
responsable del dispositivo en sí y de su comportamiento; en definitiva, todo
aquello que no está relacionado directamente con el transporte de datos,
incluyendo la detección de dispositivos y la gestión de los estados internos de
descubrible y conectable.
El gestor de enlace controla los
canales y transportes lógicos junto con los canales físicos; se comunica con
otros gestores de enlace utilizando el protocolo de gestor de enlace.
También se encarga de la calidad de servicio, el cifrado y el control de la
potencia de la transmisión.
El controlador de enlace genera
los paquetes a partir del payload y los parámetros de enlace y transporte, y
extrae la información de los que recibe. Realiza el control de flujo, las confirmaciones
y las peticiones de retransmisión.
El controlador de canal coopera
con los controladores de enlace tanto locales como remotos para crear canales y
conexiones.
El gestor de recursos de L2CAP gestiona
el envío de paquetes a BB y realiza algunas verificaciones sobre los límites
establecidos por QoS, si bien la arquitectura supone que las aplicaciones no
intentan burlar estos límites, por lo que este control es bastante limitado.
Bluetooth siempre considera que el canal físico
no es confiable de forma conservadora. Para asegurar la corrección en las
transmisiones varios niveles se hacen responsables de distintas comprobaciones
y acciones. BB realiza corrección de errores hacia delante y comprueba la
integridad de las cabeceras y CRC, cuando es posible; también puede aplicar métodos basados en TTL. Sigue una estructura clásica de comunicación basada en
confirmaciones y peticiones de retransmisión.
BB no puede asegurar la corrección de
transmisiones grandes por sí solo, por lo que L2CAP incorpora mecanismos
adicionales que permiten lograr los niveles de fiabilidad de las redes
cableadas típicas. Las transmisiones por broadcast no pueden identificar un
camino de vuelta al origen, por lo que no se pueden realizar peticiones de
retransmisión; en su lugar se repite la transmisión varias veces, aunque esto
no es suficiente como para considerarlas fiables.
9. Estructuras
Por eficiencia y compatibilidad con sistemas
legados, se distingue entre enlaces y transportes.
Estas estructuras están repartidas entre los niveles básicos en base a su nivel
de abstracción. En cualquier caso, ambas entidades comparten recursos como el
protocolo de confirmación, por lo que existen dependencias mutuas entre ambas.
A continuación se describen las distintas estructuras de menor a mayor nivel de
abstracción.
Los canales físicos se sitúan en
la base del nivel físico y conectan al maestro con uno de sus esclavos. Están
formados por una frecuencia de radio y sus restricciones espaciotemporales
asociadas. Los canales físicos son recursos compartidos, ya que el número de
portadoras potenciales es limitado; se realiza evitación de colisiones basada
en códigos de acceso. Hay cuatro canales posibles, de los que un dispositivo
puede usar únicamente uno a la vez. Se multiplexa entre los distintos canales
utilizando división de tiempo.
El canal básico de piconet se
utiliza para comunicaciones generales. El maestro lo controla y dispone de
slots de tiempo reservados para sí, así como otros para realizar balizado. El
único factor limitante al número de esclavos son los propios recursos del
maestro.
El canal adaptado de piconet deja frecuencias libres en el rango potencial;
los esclavos responden utilizando la misma frecuencia que usó el maestro en vez
de recalcular los saltos como es lo normal.
El canal de rastreo por inspección (inquiry
scan channel) se utiliza para descubrir dispositivos externos enviando
peticiones en el rango de frecuencias y escuchando posibles respuestas.
El canal de rastreo por llamada (page
scan channel) permite a los dispositivos conectables, capaces de aceptar
conexiones, escuchar peticiones de comunicación. Cuando un dispositivo está
buscando a otro itera en el rango de frecuencias posibles de forma semejante a
como se hace en el rastreo por inspección.
Los enlaces físicos son
conexiones del nivel BB entre dos dispositivos. Se asocian a un canal físico,
que a su vez puede estar asociado a múltiples enlaces físicos. Los enlaces
asociados a canales de rastreo son transitorios, mientras que los que se crean
en relación a canales de piconet pueden estar bien activos,
bien aparcados. Un enlace activo comunica al maestro con un esclavo
y posee dos modos especiales que modifican su comportamiento básico y definen
ciclos de actividad: los modos de mantener (hold)
y rastrear(sniff). Un enlace aparcado modifica el estado del
esclavo, que mantiene la sincronización con el maestro con balizas periódicas.
De esta forma, los esclavos pueden realizar ahorro de energía o desempeñar
tareas que no requieren su conexión a la red.
En enlace lógico posee un tipo
que está relacionado con el modelo de tráfico al que sirve, asociado a su vez a
un transporte lógico de un tipo adecuado, que a su vez puede
dar servicio a varios tipos de enlaces lógicos. La clasificación se realiza por
medio de tres parámetros principales:
Propagación. Un transporte puede ser unicast (punto
a punto, bidireccional y orientado a conexión) o broadcast (unidireccional,
sin conexión y no fiable).
Planificación. Un enlace puede ser síncrono (utiliza el reloj de la piconet y el
mecanismo de slots de tiempo, lo que posibilita transmisiones con tasa de envío
constante), asíncrono(no
utiliza ninguna referencia de tiempo, realiza repeticiones de transmisión hasta
que recibe una confirmación) o isócrono (temporizado como los enlaces síncronos,
pero también permite transmisiones con tasa de envío variable).
Tipo de enlace lógico. Los enlaces L2CAP permiten
la fragmentación de tramas y están disponibles a los usuarios; los enlaces
de stream no utilizan estructuras de tramas; losenlaces de control son
canales de alta prioridad que utilizan los gestores de enlace de los
dispositivos para comunicarse entre sí (por tanto, sólo son visibles en BB).
El modo de tasa de datos mejorada (enhanced
data rate) está disponible para todos los tipos de transporte lógico,
posibilitando anchos de banda mayores por medio de múltiples conexiones.
Además, reduce el consumo sin necesidad de cambios en la arquitectura a cambio
de modificar la semántica del tratamiento de paquetes en ciertos casos.
El sistema implementa un conjunto de portadores
de tráfico básicos (core traffic bearers) que se pueden
utilizar para transportar datos de las aplicaciones y los protocolos. Se establece
una correspondencia entre las propiedades de alto nivel deseadas (fiabilidad,
sincronismo) y su equivalencia en canales L2CAP y, desde ellos, a los enlaces y
transportes lógicos. El sistema recomienda una traducción por defecto que,
aunque en general óptima, no es obligatoria siempre que no degraden las
prestaciones de todo el sistema. Se pueden realizar ajustes a los canales
físicos si se respeta la semántica de la comunicación a alto nivel.
Existen dos tipos básicos de tráfico. El tráfico
tramado de datos (framed data traffic) utiliza L2CAP para
enviar tramas de una longitud menor a un máximo previamente acordado. Utiliza
QoS y permite tráfico orientado a conexión, unidireccional, punto a punto y
unicast (no broadcast). En el seno de las piconets el maestro lo usa en
exclusiva para difundir información a sus esclavos.
El tráfico no tramado no utiliza
L2CAP, sino que trabaja directamente sobre los enlaces lógicos de BB para
transmitir datos con estructura de stream. Permite únicamente transmisiones isócronas
de tasa constante por medio de la reserva de slots de tiempo del canal físico
(en base al reloj global de la piconet). Los enlaces no son fiables por sí
solos, por lo que el desempeño depende del entorno operativo.
11.
Piconets
Las piconets (o picoredes)
son la topología de red utilizada por Bluetooth. Todo enlace Bluetooth existe
en una de estas redes, que unen dos o más dispositivos Bluetooth por medio de
un canal físico compartido con un reloj y una secuencia de saltos única.
Distintos canales (combinaciones de un maestro y su reloj y secuencia) pueden
coexistir. Si bien un maestro puede serlo de una única piconet, un dispositivo
cualquiera puede pertenecer a varias piconets al mismo tiempo. Este
solapamiento se denomina scatternet (red dispersa),
aunque no se definen capacidades de ruteo por defecto entre ellas.
Canales máximos de datos: 7 por piconet
Rango esperado del sistema: hasta 721 kbit/s por
piconet
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 (9x9
mm)
Interferencia: Bluetooth minimiza la
interferencia potencial al emplear saltos rápidos en frecuencia÷1600 veces por
segundo.
El uso de Bluetooth conlleva la creación de redes
ad hoc entre nodos Bluetooth. La creación de enlaces requiere dos mecanismos
asimétricos de rastreo, ya comentados. El proceso de inspección busca de forma
activa dispositivos descubribles que respondan a sus peticiones; el proceso de
llamada busca dispositivos que aceptan conexiones, pero a diferencia de la
inspección su propósito es localizar dispositivos específicos cuyos atributos
sean conocidos (de ahí la analogía con la llamada).
Los dispositivos que forman parte de una piconet
comparten el canal físico y disponen de un canal físico y otro lógico entre
ellos. Los modos por defecto pueden ajustarse y se pueden añadir enlaces
lógicos adicionales. Un dispositivo puede pasar a operar en modo de
mantenimiento (hold mode), un estado transitorio que limita la
actividad en el enlace físico; también puede establecer un modo de rastreo (sniff)
que define periodos de presencia y ausencia en la piconet, que pueden tener
efectos en la recepción de información por broadcast no fiable. Los esclavos
pueden dejarse en un estado aparcado controlado por el maestro.
Además, dos dispositivos concretos de una piconet
pueden intercambiar sus papeles, lo que les afectará sólo a ellos, y no al
resto de esclavos del maestro inicial.
Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de
bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de
bajo costo.
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 transmisión, siendo
totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.
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
|
Versión 3.0 + HS
|
24 Mbit/s
|
Versión 4.0
|
24 Mbit/s
|
Para utilizar Bluetooth, un dispositivo debe implementar
alguno de los perfiles Bluetooth. Estos definen el uso del canal Bluetooth. Así
como canalizar al dispositivo que se quiere vincular.
Conexión sin cables vía OBEX. Transferencia de fichas de contactos, citas y
recordatorios entre dispositivos vía OBEX.
Controles remotos (tradicionalmente dominado por
el infrarrojo).
Enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a
dispositivos con Bluetooth. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos
móviles cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.
Las consolas Sony PlayStation 3 y Wii incorporan Bluetooth, lo que les permite utilizar mandos
inalámbricos, aunque los mandos originales de la Wii funcionan mezclando la tecnología de infrarrojos y Bluetooth.
La especificación Bluetooth fue desarrollado como
un reemplazo del cable en 1994 por Jaap Haartsen y Mattisson Sven, que estaban
trabajando para Ericsson en Lund, Suecia.1 La
especificación se basa en la tecnología de saltos de frecuencia de espectro
ensanchado.
Las especificaciones fueron formalizadas por el
Bluetooth Special Interest Group (SIG). El SIG se anunció formalmente el 20 de
mayo de 1998. Hoy cuenta con una membresía de más de 14.000 empresas en todo el
mundo. Fue creado por Ericsson, IBM, Intel, Toshiba y Nokia, y que
posteriormente se sumaron muchas otras compañías. Todas las versiones de los
estándares de Bluetooth están diseñadas para la compatibilidad hacia abajo. Que
permite que el último estándar cubran todas las versiones anteriores.
16.1 Bluetooth
v1.0 y v1.0B
Las versiones 1.0 y 1.0b tenido muchos problemas,
y los fabricantes tenían dificultades para hacer sus productos interoperables.
Las versiones 1.0 y 1.0b también se incluyen hardware obligatorio la dirección
del dispositivo Bluetooth (BD_ADDR) la transmisión en el proceso de conexión
(el anonimato que hace imposible a nivel de protocolo), que fue un gran revés
para algunos servicios previstos para su uso en entornos Bluetooth.
Bluetooth v1.1
Ratificado como estándar IEEE 802.15.1-20022
Muchos errores en las especificaciones 1.0b se
corrigieron.
Añadido soporte para canales no encriptados.
Indicador de señal recibida (RSSI).
Bluetooth v1.2
Esta versión es compatible con USB 1.1 y las principales
mejoras son las siguientes:
Una conexión más rápida y Discovery
Salto de frecuencia adaptable de espectro
ensanchado (AFH), que mejora la resistencia a las interferencias de radio
frecuencia, evitando el uso de las frecuencias de lleno en la secuencia de
saltos.
Conexiones Sincrónicas extendidas (ESCO), que
mejoran la calidad de la voz de los enlaces de audio al permitir la
retransmisión de paquetes corruptos, y, opcionalmente, puede aumentar la
latencia de audio para proporcionar un mejor soporte para la transferencia de
datos simultánea.
Host Controller Interface (HCI) el apoyo a tres
hilos UART.
Ratificado como estándar IEEE 802.15.1-20054
Introdujo el control de flujo y los modos de
retransmisión de L2CAP.
16.2 Bluetooth v2.0 + EDR
Esta versión de la especificación principal
Bluetooth fue lanzado en 2004 y es compatible con la versión anterior 1.2. La
principal diferencia es la introducción de una velocidad de datos mejorada
(EDR) para acelerar la transferencia de datos. La tasa nominal de EDR es de 3 Mbit
/ s, aunque la tasa de transferencia de datos práctica es de 2,1 Mbit / s.3 EDR
utiliza una combinación de GFSK y Phase Shift Keying modulación (PSK) con dos
variantes, π/4-DQPSK y 8DPSK.5 EDR
puede proporcionar un menor consumo de energía a través de un ciclo de trabajo
reducido.
La especificación se publica como "Bluetooth
v2.0 + EDR", lo que implica que EDR es una característica opcional. Aparte
de EDR, hay otras pequeñas mejoras en la especificación 2.0, y los productos
pueden reclamar el cumplimiento de "Bluetooth v2.0" sin el apoyo de
la mayor tasa de datos. Por lo menos un dispositivo de estados comerciales
"sin EDR Bluetooth v2.0" en su ficha técnica.
16.3 Bluetooth
v2.1 + EDR
Bluetooth Core Version especificación 2.1 + EDR
es totalmente compatible con 1.2, y fue adoptada por el Bluetooth SIG el 26 de
julio de 2007.5
La función de titular de la 2.1 es Secure Simple
Pairing (SSP): se mejora la experiencia de emparejamiento de dispositivos
Bluetooth, mientras que el aumento del uso y la fuerza de seguridad.
16.4 Bluetooth v3.0 + HS
La versión 3.0 + HS de la especificación
principal Bluetooth5 fue
aprobado por el Bluetooth SIG el 21 de abril de 2009. Bluetooth 3.0 + HS
soporta velocidades de transferencia de datos teórica de hasta 24 Mbit / s,
aunque no a través del enlace Bluetooth sí mismo. En cambio, la conexión
Bluetooth se utiliza para la negociación y el establecimiento y el tráfico de
datos de alta velocidad se realiza en un colocated 802,11 enlace. Su principal
novedad es AMP (Alternate MAC / PHY), la adición de 802,11 como un transporte
de alta velocidad. Dos tecnologías se había previsto para AMP:. 802.11, UWB,
pero UWB no se encuentra en la especificación.8
La parte alta velocidad de la especificación no
es obligatoria, y por lo tanto, los dispositivos sólo luce el "+ HS"
en realidad se admiten los más de 802.11 de alta velocidad de transferencia de
datos. Un dispositivo Bluetooth 3.0, sin el signo "+ HS" sufijo no
apoyará a alta velocidad, y necesita sólo admiten una característica
introducida en Bluetooth 3.0 + HS (o en CSA1).
Alternativa MAC / PHY
Permite el uso de alternativas MAC y PHY para el
transporte de datos de perfil Bluetooth. El radio Bluetooth está siendo
utilizado para la detección de dispositivos, la conexión inicial y
configuración del perfil, sin embargo, cuando grandes cantidades de datos deben
ser enviados, el de alta velocidad alternativo PHY MAC 802.11 (por lo general
asociados con Wi-Fi) se utilizará para transportar los datos. Esto significa
que el resultado modelos de bajo poder de la conexión Bluetooth se utiliza
cuando el sistema está inactivo, y la radio más rápido cuando se utiliza
grandes cantidades de datos deben ser enviados.
Únicas de datos sin conexión
Datos de los permisos de servicio para ser
enviado sin establecer un canal L2CAP explícito. Está diseñado para su uso en
aplicaciones que requieren baja latencia entre la acción del usuario y la
reconexión / transmisión de datos. Esto sólo es adecuado para pequeñas
cantidades de datos. Control de energía mejorada Actualización de la función de
control de potencia para eliminar el control de lazo abierto de energía, y
también para aclarar las ambigüedades en el control del poder presentado por
los esquemas de modulación nuevo añadido para EDR. Control de potencia mejorada
elimina las ambigüedades mediante la especificación de la conducta que se
espera. Esta característica también añade control de potencia de bucle cerrado,
es decir, RSSI filtrado puede empezar como se recibe la respuesta. Además, un
"ir directamente a la máxima potencia" solicitud ha sido introducido.
Con ello se espera abordar el tema auriculares pérdida de enlace normalmente se
observa cuando un usuario pone su teléfono en un bolsillo en el lado opuesto a
los auriculares. La alta velocidad (AMP) característica de la versión 3.0 de
Bluetooth se basa en 802,11, pero el mecanismo de AMP fue diseñado para ser
utilizado con otras radios también. Fue pensado originalmente para UWB, pero la
WiMedia Alliance, el organismo responsable por el sabor de la UWB destinado a
Bluetooth, anunciado en marzo de 2009 que fue la disolución. El 16 de marzo de
2009, la WiMedia Alliance anunció que iba a entrar en acuerdos de transferencia
de tecnología para la WiMedia Ultra-Wideband (UWB) especificaciones. WiMedia ha
transferido todas las especificaciones actuales y futuros, incluido el trabajo
sobre el futuro de alta velocidad y las implementaciones de energía optimizado,
el Bluetooth Special Interest Group (SIG), Wireless USB Promoter Group y el
Foro de Implementadores USB. Después de la finalización con éxito de la
transferencia de tecnología, marketing y relacionados con cuestiones
administrativas, la WiMedia Alliance dejará de operar.
16.5 Bluetooth v4.0
El SIG de Bluetooth completado la especificación
Bluetooth versión 4.0 Núcleo, que incluye Bluetooth clásico, la velocidad del
Bluetooth de alta y protocolos Bluetooth de bajo consumo. Bluetooth de alta
velocidad se basa en Wi-Fi, y Bluetooth clásico consta de protocolos Bluetooth
legado. Esta versión ha sido adoptada el 30 de junio de 2010. Bluetooth baja
energía (BLE) es un subconjunto de Bluetooth v4.0 con una pila de protocolo
completamente nuevo para la rápida acumulación de enlaces sencillos. Como
alternativa a los protocolos estándar de Bluetooth que se introdujeron en
Bluetooth v1.0 a v4.0 está dirigido a aplicaciones de potencia muy baja
corriendo una célula de la moneda. Diseños de chips permiten dos tipos de
implementación, de modo dual, de modo único y mejoradas versiones anteriores.
En una implementación de un solo modo de la pila
de protocolo de energía de baja se lleva a cabo únicamente. RSE Nordic Semiconductor y Texas Instruments han
dado a conocer solo las soluciones Bluetooth modo de baja energía.
En una puesta en práctica de modo dual,
funcionalidad Bluetooth de bajo consumo se integra en un controlador Bluetooth
clásico existente. En la actualidad (2011-03) las empresas de semiconductores
han anunciado la disponibilidad de chips de cumplimiento de la norma: Atheros,
CSR, Broadcom y Texas Instruments. Las
acciones de arquitectura compatible con todas las de la radio actual Bluetooth
clásico y la funcionalidad que resulta en un aumento del costo insignificante
en comparación con Bluetooth Classic. El 12 de junio de 2007, Nokia y Bluetooth
SIG anunciaron que Wibree formará parte de la especificación Bluetooth, como
una tecnología de muy bajo consumo Bluetooth.
El 17 de diciembre de 2009, el Bluetooth SIG
adoptado la tecnología Bluetooth de bajo consumo como el rasgo distintivo de la
versión 4.0.22 Los
nombres provisionales Wibree y Bluetooth ULP (Ultra Low energía) fueron
abandonados y el nombre BLE se utilizó durante un tiempo. A finales de 2011,
los nuevos logotipos "inteligente Bluetooth Ready" para los
anfitriones y "Smart Bluetooth" para los sensores se presentó como la
cara pública del general BLE.
Costo reducido de un solo modo de fichas, lo que
permitirá a los dispositivos altamente integrada y compacta y con una ligera
capa de enlace de proporcionar ultra-bajo la operación de energía en modo
inactivo, la detección de dispositivos simples y confiables de punto a
multipunto de transferencia de datos con avanzadas de ahorro de energía y
seguridad conexiones encriptados con el menor coste posible.
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.
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 las 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.
19. 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).
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.
Bluetooth tiene la ventaja de simplificar el
descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que éstos pueden indicar
a otros los servicios que ofrecen, lo que redunda en la accesibilidad de los
mismos sin un control explícito de direcciones de red, permisos y otros
aspectos típicos de redes tradicionales.
El SIG de Bluetooth
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.
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).
III. III.CONCLUSIONES:
En la actualidad sabemos que todo software que
sale al mercado tiene
fallas y conforme se va utilizando por los usuarios se observan algunas mejoras
las cuales son implementadas en otras versiones de este, es por ello que
Bluetooth conforme pase el tiempo va ir mejorando y adaptándose a las nuevas
tecnologías, ya que permite ser implementada en varios dispositivos
electrónicos a un bajo costo, un
ejemplo claro que se puede observar en la actualidad son las consolas Wii
fabricadas por Nintendo, que realizar la conexión de forma inalámbrica gracias
a la tecnología Blutooth.
Es por ello que varias compañías tienen en la
mira esta nueva tecnología y están pensando que beneficios les podrá traer al
implementarla en sus aparatos electrónicos, y a su vez permitirá que se ha muy
demandado y baje su costo.
Durante esta investigación leí
un artículo que decía que las empresas hoteleras
estaban tratando de implementar esta tecnología es sus hoteles para permitir que los huéspedes pudieran
abrir sus habitaciones con este tipo de tecnología, por lo que estoy seguro que
en cualquier negocio en el cual se deseé instalar bluetooth tendrá un
gran éxito, solo
hay que realizar el estudio conveniente para poder cumplir con dicho propósito.
IV.
IV. RECOMENDACIONES:
Hay diversas maneras de
conectar dispositivos electrónicos entre sí, mediante cables, señales de radio
y rayos de luz infrarrojos, y una variedad incluso mayor de conectores,
enchufes y protocolos, por lo que el arte de conectar cosas es cada día más
complejo, de ahí la necesidad de la tecnología inalámbrica. La tecnología
Bluetooth es automática e inalámbrica, y tiene un número de características
interesantes que pueden simplificar nuestra vida diaria.
V.
V. BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
http://spanish.bluetooth.com/bluetooth/
http://www.apple.com/es/bluetooth/
http://www.helpy.com.ar/Bluetooth/
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