Download Bluetooth es el nombre común de la especificación industrial IEEE

INTRODUCCIÓN
Bluetooth es el nombre común de la especificación industrial IEEE 802.15.1, que se basa en la
tecnología por la cual se realiza la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos
mediante un enlace de radiofrecuencia segura.
Esta tecnología pretende facilitar las comunicaciones entre dispositivos móviles y fijos, eliminar
cables, crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos.
Bluetooth nace con el fin de desarrollar una nueva tecnología para permitir la interconexión vía
radio de dispositivos móviles.
Los datos obtenidos para este informe se han relevado de la IEEE más específicamente, de su
Grupo de Interés Especial (SIG), también se incluyo información de revistas especializadas como la
publicación RedUSERS.
Para poder determinar si Bluetooth es el futuro de la interconexión inalámbrica no se puede dejar
de lado a tecnologías similares como Wi-fi y UWB. Por eso se debió comparar estas tecnologías, y
así lograr saber si la existencia de una influía en las de las otras. Otro aspecto considerado ha sido
el desarrollo a través del tiempo, las variaciones y modificaciones, que tecnologías
experimentaron mayores cambios y porqué, las aceptaciones en el mercado y ventajas y
desventajas comparativas.
¿Es Bluetooth el futuro de la interconectividad inalámbrica?
1.
Nacimiento de la tecnología
1.1. Historia
El nombre Bluetooth surge del rey danés y noruego Harald Blåtand la traducción en inglés es
Harold Bluetooth (Diente Azul, si bien en lengua danesa significa tez oscura). Es conocido por
unificar las tribus noruegas, suecas y danesas.
Es así, que Bluetooth intenta unificar diferentes tecnologías como ordenadores, teléfonos móviles
y otros periféricos. Su símbolo parte de la unión de las runas nórdicas H y B:
En 1994 Ericsson realizó un estudio con el fin de investigar la viabilidad de una nueva interfaz de
bajo costo y consumo para interconexión vía radio, es decir sin cables. Este estudio surgió de un
proyecto que investigaba unos multicomunicadores conectados a una red celular, llegando así a
un enlace de radio de corto alcance, llamado MC Link. Mediante el desarrollo de esta
investigación, se descubrió que este tipo de enlace podía ser utilizado en muchas aplicaciones
distintas, ya que su principal capacidad se basa en un chip de radio.
2.
¿Qué es el SIG de Bluetooth?
El SIG (Special Interest Group) de Bluetooth está conformado por un grupo de empresas con el
mismo objetivo: desarrollar, promover, definir y publicar las especificaciones de esta tecnología
inalámbrica a corta distancia para la conexión de dispositivos móviles.
El grupo fue fundado en 1998 por Agere, Ericsson, Intel, IBM, Lenovo, Microsoft, Motorola, Nokia y
Toshiba.
2.
Descripción
2.1 Funcionamiento
Esta tecnología inalámbrica es un sistema de comunicaciones de corto alcance, que tiene como
objetivo eliminar cables en conexiones entre dispositivos electrónicos (portátiles y fijos). Sus
principales características son su fiabilidad, mínimo costo y bajo consumo.
El núcleo de su sistema está conformado por un transmisor de radio, una banda base y un
conjunto de protocolos. Gracias a este sistema, se puede conectar dispositivos e intercambiar
distintos tipos de datos entre ellos.
2.2 Características técnicas
En sus comienzos, Bluetooth tenía un canal de comunicación de un máximo de 720 Kb/s y un
rango óptimo de 10mts. (100 mts. con repetidores). Su frecuencia de radio estaba en el rango de
2.4 a 2.48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia. Cuenta con la 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. Gracias a estas características, cuenta con robustez y
seguridad.
Opera en redes "ad-hoc" llamadas piconet, donde pueden existir desde 2 hasta 200 clientes. En
todas las redes piconet uno de los sistemas tiene que operar como "maestro". Éste es el que inicia
la conexión y se encarga de establecer los parámetros iniciales.
Se puede conectar varias piconet, formando así una scatternet. En una scatternet el maestro no
puede operar como tal sobre dos piconet, peri sí puede haber dos dispositivos esclavos de
distintas piconet.
Tiene una potencia de salida de 1mW para una distancia máxima de 10 m, mientras que la versión
de largo alcance transmite entre 100 mW y 1W.
Con el objetivo de obtener un bajo consumo y bajo costo, el SIG creó un chip utilizando circuitos
CMOS, logrando así una solución de 9x9mm y que consume un 97% menos de energía que un
teléfono celular común.
De acuerdo con lo mencionado, Bluetooth transmite en una tecnología Full Duplex, esto significa
que trabaja con dos canales de transferencia: uno de emisión y otro de recepción. Estos canales
pueden soportar una transferencia de 432,6 Kb/s.
2.3Arquitectura
El hardware del dispositivo Bluetooth está compuesto por un dispositivo de radio y un controlador
digital. El dispositivo de radio se encarga de modular y transmitir la señal, mientras que el
controlador digital (compuesto por una CPU, un procesador de señales digitales llamado
Controlador de Enlace y de interfaces con el dispositivo anfitrión.
El controlador de enlace no solo tiene la tarea de procesar la banda base y el manejo de los
protocolos ARQ y FEC de capa física, sino también de las funciones de transferencia (tanto
asíncrona como síncrona), codificación de Audio y cifrado de datos.
CPU atiende las instrucciones relacionadas con Bluetooth del dispositivo anfitrión, simplificando
de esta manera su operación. Para esta actividad, el CPU cuenta con un software denominado Link
Manager que tiene la función de comunicarse con otros dispositivos, por medio del protocolo
LMP.
Las tareas principales del Link Manager son:
•
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.
2.4Versiones
Desde sus inicios, Bluetooth fue evolucionando en varios aspectos, entre ellos, sus versiones.
•
Bluetooth 1.1
•
Bluetooth 1.2
•
Bluetooth 2.0
•
Bluetooth 2.1
La versión 1.2 fue desarrollada para superar el inconveniente de interferencia que existía entre la
versión 1.1 y Wi-Fi. Además cuenta con una técnica que ejecuta una transmisión más eficiente y
un cifrado más seguro. También ofrece una calidad de voz con menor ruido ambiental y provee
una configuración más rápida de la comunicación con los otros dispositivos bluetooth (dentro del
rango de alcance).
La versión 2.0 incorporó la técnica EDR, que le permite mejorar la tasa de transferencia,
alcanzando los 3Mb/s, solucionando a la vez algunos errores de la versión anterior.
La versión 2.1 simplifica la conexión entre los dispositivos y tiene un consumo de potencia 5 veces
menor.
2.5 Usos y aplicaciones
Bluetooth, como cualquier otra tecnología, tiene una gran variedad de distintos usos y
aplicaciones que se enumeran a continuación:
•
Conexión sin cables entre los celulares y equipos de manos libres, también kit para autos.
•
Crear una red inalámbrica en espacios reducidos, donde no sea tan importante una
transferencia tan veloz.
•
Comunicación sin cables entre la PC y dispositivos de entrada y salida (impresoras,
teclados y mouses).
•
Transferir archivos o carpetas entre dispositivos, utilizando el protocolo de enlace OBEX.
•
Transferir contactos, citas y recordatorios entre dispositivos, por medio del mismo
protocolo.
•
Reemplazar la comunicación por cable entre equipos GPS y equipamiento médico.
•
Controles remotos (tradicionalmente dominado por el infrarrojo)
•
Enviar publicidades entre anunciantes y dispositivos con bluetooth.
•
La Playstation 3 y Nintendo Wii tienen bluetooth, que permiten utilizar mandos
inalámbricos.
La tecnología Bluetooth permite conectar cualquier periférico de oficina mediante una red
inalámbrica. Conectar una PC o una notebook con impresoras, scanners y faxes sin cables.
Bluetooth brinda la posibilidad de usar teléfonos con tres vías. Cuando se está en movimiento
funciona como un teléfono móvil (uso de red celular), Y cuando el teléfono entra en el rango de
otro teléfono móvil con Bluetooth, estos funcionan como una radio (hablar entre celulares sin usar
la red de telefonía móvil).
3. Ventajas y desventajas del Bluetooth respecto de otras tecnologías
3.1 Velocidad de transferencia
La tasa de transferencia de Bluetooth no supera los 3 Mbps, mientras que la de Wi-fi varía entre
11 y 54 Mbps. El UWB supera ambas, llegando a los 480 Mbps.
Esta diferencia de transferencia está dada porque el espectro de frecuencia que utiliza UWB es
varias veces mayor que las dos anteriores (desde 3,1 hasta 10,6 GHz), mientras que el de
Bluetooth y Wi-fi va desde 2.4 hasta 2.48 GHz.
3.2 Distancia de alcance
Wi-fi es la tecnología con mayor distancia de alcance, ya que la misma es de 152 metros.
Bluetooth ofrece una distancia de 100 metros, mientras que UWB no más de 10 metros.
Sin embargo, hay que tener presente que cada una de estas tecnologías tiene distintos alcances de
acuerdo al tipo o clase que se tome en cuenta.
En espacios abiertos con antenas estándares, wi-fi alcanza los 305 metros, en un espacio más
reducido (oficina) alcanza los 106 metros, mientras que en las casas, los 61 metros.
La clase 1 de Bluetooth es la que más alcance tiene (100 metros). La clase 2 llega a los 20 metros, y
la clase 3 alrededor de 10 metro.
3.3 Consumo de Energía
La potencia que se debe utilizar para poder trasmitir utilizando la tecnología bluetooth es de
20dbm para la clase 1, de 4dbm para la clase 2 y de 1dbm para la clase estándar (clase 1). Mientras
que la potencia necesaria para la transmisión utilizando Wi-Fi es de 15dbm. Por otra parte la
tecnología UWB es la que tiene el menor consumo de energía que representa -10dbm.
Conclusión
De acuerdo con los datos obtenidos en esta investigación se puede observar que la tecnología
bluetooth fue desarrollada para evitar la utilización de cables, y poder conectar dispositivos de una
amplia variedad, de manera rápida y fácil. El crecimiento de esta tecnología permitió la creación
de pequeñas redes llamadas piconet. Y por sus características esta tecnología fue adoptada por
muchas compañías para implementarla en sus dispositivos.
Sin embargo a pesar del gran impacto que causó Bluetooth, se espera que en los próximos años
sea remplazada por una tecnología muy similar pero con mayores prestaciones conocida como
UWB (Ultra Wide Band). Esta innovación alcanza velocidades similares a las obtenidas en
conexiones vía cable, y de un consumo menor en relación con la tecnología bluetooth.
Además se espera que en un futuro los avances de la UWB lleven a poder tener distancias de
alcance similares a las de la tecnología Wi-Fi. Es por ese motivo que se llega a la conclusión de que
la utilización del bluetooth como interconexión inalámbrica llegará a su fin en los próximos años.
Anexo: Cuadro comparativo de los estándar de las tecnologías
BLUETOOTH
WI-FI
RANGO DE FRECUENCIA
UWB
De 2.40 a 2.48 GHz
De 2.40 a 2.48 GHz
VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA
De 1 a 3 Mbps De 11 a 45 Mbps
CONSUMO DE ENERGIADe 0 dbm
De 15 dbm
DISTANCIA DE ALCANCE
De 1 a 10 metros
De 3.1 a 10.6 GHz
De 110 a 480 Mbps
De -10 dbm
De 60 a 100 metros
De 1 a 10 metros
Bibliografía
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