Bluetooth. Introduccion a su funcionamiento
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<strong>Bluetooth</strong>.<br />
Introducción a <strong>su</strong> Funcionamiento.<br />
Alvaro Richi Castellano<br />
Escuela Técnica Superior de Ingeniería - ICAI. Universidad Pontificia Comillas.<br />
Asignatura: Comunicaciones Industriales Avanzadas. Curso 2011-2012 *<br />
Re<strong>su</strong>men<br />
Todos Conocemos el <strong>Bluetooth</strong>. Lo usamos constantemente y no<br />
siempre somos conscientes de ello. Este documento busca una<br />
descripción básica de <strong>su</strong> <strong>funcionamiento</strong> y <strong>su</strong>s aplicaciones,<br />
mientras se intenta llegar a una conclusión sobre <strong>su</strong> futuro.<br />
* Este documento esta creado con LaText TM . Todos los enlaces y referencias son interactivos. Al<br />
pulsarlos aparecerá el objeto correspondiente.<br />
1
Índice<br />
1. Historia 3<br />
2. Introducción a la tecnología 3<br />
3. Descripcion detallada 4<br />
3.1. Funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
4. Arquitectura 5<br />
4.1. Controlador <strong>Bluetooth</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
4.1.1. Nivel de Radiofrecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
4.1.2. Nivel de Banda Base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
4.1.3. Nivel de Gestion de Enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />
4.2. Host <strong>Bluetooth</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
4.2.1. Protocolo de Control y Adaptación de Enlace Lógico . . . . . . . . 10<br />
4.3. Estándares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
5. Objetivo 12<br />
5.1. Uso Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
5.2. Otros Usos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
6. Estudio Comparativo y Razonado Sobre Otros Sistemas, Redes o Tecnologías<br />
13<br />
6.1. Industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
7. Conclusión 15<br />
8. Referencias 16<br />
2
1. Historia<br />
<strong>Bluetooth</strong> fuen nombrado en homenaje al rey danés Harald Blåtand (Harold <strong>Bluetooth</strong><br />
en inglés) conocido por ser un gran comunicador y por haber unificado los pueblos<br />
de Dinamarca, Noruega y Suiza. <strong>Bluetooth</strong> fue creado con la intención de comunicar dos<br />
tecnologías diferentes, los ordenadores y los teléfonos móviles. A comienzos del año 2000<br />
el <strong>Bluetooth</strong> SIG lanzó el logo como la fusión de dos letras del alfabeto rúnico,<br />
hagall ( ) y berkana ( ) que representan la H y la B, las iniciales del rey.<br />
Cuandovio en 1994 Ericsson vio la necesidad de una conexion entre dispositivos, con<br />
una interfaz vía radio y de bajo coste y con<strong>su</strong>mo, se puso a investigar. Se llegó en un<br />
principio a un sistema basado en los principios de la comunicación por radio de corto<br />
alcance, llamado Mclink, y en seguida se vio que tenía múltiples aplicaciones. Para que<br />
tuviera éxito se necesitaban muchos apoyos y así, en 1998, nació el <strong>Bluetooth</strong> Special<br />
Interest Group (SIG), promovido por Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel, logrando<br />
unificar a empresas líderes en el sector de las comunicaciones en un proyecto común, la<br />
clave del éxito del <strong>Bluetooth</strong>. Además de los inevitables intereses económicos, el principal<br />
motivo técnico de la unión fue el de establecer un dispositivo estándar y un software que<br />
lo controlase.<br />
2. Introducción a la tecnología<br />
<strong>Bluetooth</strong> es una especificación industrial para (WPAN) 1 que posibilita la transmisión<br />
de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia.<br />
La necesidad de empresas de informática y de telecomunicaciones de desarrollar una<br />
interfaz abierta y de bajo coste para facilitar la comunicación entre dispositivos sin la<br />
utilización de cables, aprovechando la movilidad de los dispositivos inalámbricos, dio<br />
como re<strong>su</strong>ltado una tecnología cuyo nombre clave fue ”<strong>Bluetooth</strong>”. Todos hemos experimentado<br />
la incomodidad que <strong>su</strong>rge cuando se empiezan a conectar periféricos a un<br />
computador, o cuando conectamos otros dispositivos electrónicos en el hogar, con una<br />
maraña de cables que se hace difícil de controlar. Entonces nos ponemos a pensar en lo<br />
fácil que sería si todas estas conexiones se hicieran utilizando otros medios distintos a los<br />
cables físicos, como pueden ser los infrarrojos, la radio o las microondas. Pues bien, esta<br />
problemática ya se ha <strong>su</strong>perado y los re<strong>su</strong>ltados están en el mercado; pero ahora <strong>su</strong>rge<br />
1 Redes Inalámbricas de Área Personal 3
otro problema y es que son muchos los estándares y las tecnologías que existen, incompatibles<br />
entre sí. Es imprescindible entonces contar con un dispositivo universal, válido<br />
para la conexión de todo tipo de periféricos, y que funcione de manera transparente para<br />
el u<strong>su</strong>ario. Eso es <strong>Bluetooth</strong>.<br />
Frente a otras tecnologías actuales, como es la de infrarrojos promovida por la IrDA<br />
2 o DECT, <strong>Bluetooth</strong> cuenta con el apoyo de la industria de Informática y de Telecomunicaciones,<br />
lo que en cierta medida garantiza <strong>su</strong> éxito. Aunque hay un alto número de<br />
fabricantes que incorporan el interface IrDA en <strong>su</strong>s teléfonos, incluidos Ericsson, Motorola<br />
y Nokia, <strong>su</strong> uso re<strong>su</strong>lta frustrante para muchos u<strong>su</strong>arios que tratan sin éxito descargar<br />
información desde <strong>su</strong>s PC o PDAs hasta <strong>su</strong>s teléfonos móviles, o viceversa. Los dispositivos<br />
que incorporan <strong>Bluetooth</strong> se reconocen y se hablan de la misma forma que lo hace<br />
un ordenador con <strong>su</strong> impresora; el canal permanece abierto y no requiere la intervención<br />
directa y constante del u<strong>su</strong>ario cada vez que se quiere enviar algo. El bajo precio que se<br />
espera alcancen estos productos hará que <strong>su</strong> inclusión en cualquier dispositivo <strong>su</strong>ponga<br />
un bajo coste para el fabricante y el u<strong>su</strong>ario.<br />
3. Descripcion detallada<br />
3.1. Funcionamiento<br />
Cada dispositivo deberá estar equipado con un microchip, llamado Transceptor, (Figura<br />
1) que transmite y recibe en la frecuencia de 2.4 GHz, disponible en todo el mundo<br />
(con algunas variaciones de ancho de banda en diferentes países. Ver tabla 5). Además<br />
de los datos, están disponibles tres canales de voz. Cada dispositivo tiene una dirección<br />
única de 48 bits basado en el estándar IEEE 802.15.1.<br />
Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse<br />
entre ellos cuando se encuentran dentro de <strong>su</strong> alcance. Debido a la naturaleza de las<br />
transmisiones, los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en<br />
habitaciones separadas si la potencia de transmisón lo permite. Estos dispositivos se<br />
clasifican como Clase 1, Clase 2 o Clase 3 en referencia a <strong>su</strong> potencia de transmisión,<br />
siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.<br />
En la mayoría de los casos, los dispositivos no son de la misma clase. El receptor, por<br />
ejemplo un PC, sería de clase 1, mientras que el emisor, un smartphone, pertenecería a la<br />
clase 3. De esta manera, la mayor sensibilidad y potencia de transmisón del dispositivo<br />
de clase 1 permite que la señal llegue con energía <strong>su</strong>ficiente hasta el de clase 3. Además,<br />
la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 reconocerá la señal del dispositivo de<br />
clase 3 aunque sea débil.<br />
Las especificaciones principales del <strong>Bluetooth</strong> son:<br />
Banda de Frecuencia: 2,4 GHz (Banda ISM).<br />
Potencia del transmisor: entre 1 y 100 mW, típica de 2,5 miliwatios.<br />
2 Infrared Data Association<br />
4
Figura 1: Transceptor <strong>Bluetooth</strong><br />
Clase Potencia Máxima Permitida Rango (Aproximado)<br />
Clase 1 100 mW 20 dBm 100 metros<br />
Clase 2 2.5 mW 4 dBm 10 metros<br />
Clase 3 2.5 mW 0 dBm 1 metro<br />
Tabla 2: Clases de <strong>Bluetooth</strong><br />
Canales máximos: hasta 3 de voz y 7 de datos por piconet.<br />
Velocidad de datos: hasta 720 kbit/s por piconet.<br />
Rango esperado del sistema: hasta 100 metros .<br />
Número de dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconets.<br />
Tamaño del Módulo: 0,5 pulgadas cuadradas (9x9 mm).<br />
Interferencia: <strong>Bluetooth</strong> minimiza la interferencia potencial al emplear saltos rápidos<br />
en frecuencia =1.600 veces por segundo.<br />
4. Arquitectura<br />
La especificación principal de <strong>Bluetooth</strong> (denominada core) define el nivel físico<br />
(PHY) y el control de acceso al medio (MAC). La especificación principal cubre los<br />
cuatro niveles inferiores y <strong>su</strong>s protocolos asociados junto con el protocolo de descubrimiento<br />
de servicios (SDP) y el perfil de acceso genérico.<br />
5
Los niveles inferiores de la pila de protocolos constituyen el controlador <strong>Bluetooth</strong>(hardware),<br />
que contiene los bloques fundamentales de la tecnología, sobre los cuales se apoyan los<br />
niveles <strong>su</strong>periores y los protocolos de aplicación. El controlador <strong>Bluetooth</strong> se compone<br />
de:<br />
El nivel de radiofrecuencia.<br />
El nivel de Banda Base.<br />
El nivel de Gestión de Enlace<br />
El resto de niveles de base y los protocolos de aplicación residen en el anfitrión <strong>Bluetooth</strong>,<br />
o Host y se definen a nivel software. El Host e se comunica con el controlador<br />
utilizando un interfaz estándar . Ambas entidades pueden integrarse para <strong>su</strong> uso conjunto<br />
en sistemas embebidos, o se pueden utilizar de forma intercambiable. El nivel más<br />
importante del anfitrión es el protocolo de control y adaptación de enlace lógico o L2CAP<br />
3<br />
Figura 3: Pila de Protocolos <strong>Bluetooth</strong><br />
Los 4 niveles arriba descritos no son imprescindibles para que un sistema <strong>Bluetooth</strong><br />
funcione, aunque son los que se definen como obligatorios. Es posible que se necesite<br />
una capa HCI 4 que permite disponer de una capa de acceso homogénea para todos los<br />
módulos <strong>Bluetooth</strong> de banda base, aunque sean de distintos fabricantes.<br />
3 Logical link control & adaptation protocol<br />
4 Host Controller Interface<br />
6
4.1. Controlador <strong>Bluetooth</strong><br />
4.1.1. Nivel de Radiofrecuencia<br />
El nivel de radiofrecuencia (RF) está formado por el transceptor físico y <strong>su</strong>s componentes<br />
asociados. Utiliza la banda ISM de uso no regulado a 2,4 GHz, lo que facilita la<br />
consecución de calidad en la señal y la compatibilidad entre transceptores. La banda de<br />
2.4GHz forma parte del ISM 5 (Ver tabla 4). En principio, estaban reservadas para otros<br />
usos, pero como los dispositivos que usen la banda ISM deben presentar una tolerancia<br />
a las interferencias y no se necesitan licencias para usar estas bandas, el bluetooth ha<br />
ocupado la banda de los 2.4GHz. A nivel mundial esta banda se encuentra disponible,<br />
pero el ancho de banda puede diferir según el país.<br />
Rango de Frecuencia Frecuencia Central<br />
6.765 MHz 6.795 MHz 6.780 MHz<br />
13.553 MHz 13.567 MHz 13.560 MHz<br />
26.957 MHz 27.283 MHz 27.120 MHz<br />
40.660 MHz 40.700 MHz 40.680 MHz<br />
433.050 MHz 434.790 MHz 433.920 MHz<br />
902.000 MHz 928.000 MHz 915.000 MHz<br />
2.400 GHz 2.500 GHz 2.450 GHz<br />
5.725 GHz 5.875 GHz 5.800 GHz<br />
24.000 GHz 24.250 GHz 24.125 GHz<br />
1.000 GHz 61.500 GHz 61.250 GHz<br />
122.000 GHz 123.000 GHz 122.500 GHz<br />
244.000 GHz 246.000 GHz 245.000 GHz<br />
Tabla 4: Bandas ISM definidas por ITU-R<br />
Normalmente se disponen de 79 canales de comunicación para el <strong>Bluetooth</strong>, aunque<br />
hay algunos paises en los que los canales están limitados.<br />
País Rango de Frecuencia Canales Disponibles<br />
Europa & EEUU 2400 - 2483.5 MHz 2402 to 2480 MHz (79 canales)<br />
Japón 2471 - 2479 MHz 2473 to 2495 MHz (23 canales)<br />
España 2445 - 2475 MHz 2449 to 2471 MHz (23 canales)<br />
Francia 2446.5 - 2483.5 MHz 2454 to 2476 MHz (23 canales)<br />
Tabla 5: Bandas y Canales <strong>Bluetooth</strong> en diferentes paises<br />
5 Industrial, Scientific and Medical radio band<br />
7
4.1.2. Nivel de Banda Base<br />
Por encima del nivel de radiofrecuencia se encuentra el nivel de banda base (baseband,<br />
BB), que controla las operaciones sobre bits y paquetes, realiza detección y corrección<br />
de errores, broadcast automático y cifrado como <strong>su</strong>s labores principales. También emite<br />
confirmaciones y peticiones de repetición de las transmisiones recibidas.<br />
Un canal <strong>Bluetooth</strong>, está representado por una secuencia de saltos seudo aleatorios<br />
a través de los 79 o 23 RF canales. Dos o más dispositivos <strong>Bluetooth</strong> que usan el mismo<br />
canal forman una picored. El maestro (Master) es el responsable de la sincronización<br />
entre los dispositivos de la piconet, <strong>su</strong> reloj y saltos de frecuencia controlan al resto de<br />
dispositivos. Además el maestro es quien, de manera predeterminada, lleva a cabo el<br />
procedimiento de búsqueda y establecimiento de la conexión. Los esclavos simplemente<br />
se sincronizan y siguen la secuencia de saltos determinada por el maestro.<br />
Figura 6: Esquema de una Piconet<br />
La topología <strong>Bluetooth</strong> permite la interconexión de varias piconets formando una<br />
scatternet. Aunque no existe sincronización entre piconets, un dispositivo puede pertenecer<br />
a varias de ellas haciendo uso de la multiplexación por división del tiempo (TDD),<br />
aunque el dispositivo solo esta activo en una piconet a la vez.<br />
La banda base maneja dos tipos de enlaces: SCO (Synchronous Connection-Oriented)<br />
y ACL (Asynchronous Connection-less), donde el enlace SCO es un enlace simétrico,<br />
punto a punto entre maestro y un solo esclavo de la picored. El maestro mantiene el enlace<br />
SCO usando canales reservados en intervalos regulares. Los enlaces SCO principalmente<br />
se utilizan para la transmisión de voz. El maestro puede soportar tres enlaces SCO<br />
simultáneos. Los paquetes SCO nunca son retransmitidos y alcanzan velocidades de 64<br />
KBps.<br />
8
Figura 7: Esquema TTD<br />
Los enlaces ACL son enlaces punto a multipunto entre el maestro y los esclavos que<br />
participan en la picored. Solo un enlace ACL puede existir utilizando las franjas no<br />
reservadas para los enlaces SCO. Para los paquetes ACL si se aplica la retransmisión.<br />
4.1.3. Nivel de Gestion de Enlace<br />
El tercer y último nivel de base es el nivel de gestión de enlace (link manager, LM).<br />
Es el responsable del establecimiento y finalización de conexiones, así como de <strong>su</strong> autentificación<br />
en caso necesario. También realiza el control del tráfico y la planificación,<br />
junto con la gestión de con<strong>su</strong>mo y <strong>su</strong>pervisión del enlace.<br />
Cuando dos dispositivos <strong>Bluetooth</strong> se encuentran dentro del radio de acción del otro,<br />
el gestor de enlace (Link Manager) de cada dispositivo se comunica con <strong>su</strong> homólogo por<br />
medio de mensajes a través del protocolo LMP. Estos mensajes realizan el establecimiento<br />
del enlace entre ambos dispositivos, incluyendo mecanismos de seguridad tales como la<br />
autenticación y cifrado, que comprende la generación, intercambio y comprobación de<br />
claves de enlace y de cifrado. Por medio de este intercambio de mensajes, LMP también<br />
controla los modos de administración de energía y los ciclos de trabajo de los dispositivos<br />
de radio <strong>Bluetooth</strong>, así como los estados de conexión de las unidades <strong>Bluetooth</strong> situadas<br />
dentro de una piconet. El gestor de enlace filtra e interpreta estos mensajes y no los<br />
propaga hacia los niveles <strong>su</strong>periores.<br />
Cada dispositivo <strong>Bluetooth</strong> tiene <strong>su</strong> propio gestor de enlace, que se encarga de descubrir<br />
otros gestores de enlace remotos y comunicarse con los mismos para gestionar el<br />
establecimiento del enlace, la autenticación, la configuración y otras funciones.<br />
Para realizar <strong>su</strong> papel de proveedor de servicios, el gestor de enlace hace uso de<br />
las funciones que ofrece el controlador de enlace (LC, Link Controller) <strong>su</strong>byacente, un<br />
módulo de <strong>su</strong>pervisión que maneja todas las funciones de la banda base de <strong>Bluetooth</strong><br />
y da soporte al gestor de enlace. El controlador de enlace envía y recibe datos, solicita<br />
la identificación del dispositivo emisor, autentica el enlace, establece el tipo de enlace<br />
SCO o ACL y determina el tipo de trama a utilizar en cada paquete. Los mensajes que<br />
se intercambian entre los gestores de enlace toman la forma de unidades de datos de<br />
9
protocolo (PDU, Protocol Data Unit). Estos datos tienen una prioridad más alta que los<br />
datos del u<strong>su</strong>ario, para que un mensaje que el gestor de enlace necesite enviar no se vea<br />
retardado por el tráfico L2CAP.<br />
4.2. Host <strong>Bluetooth</strong><br />
4.2.1. Protocolo de Control y Adaptación de Enlace Lógico<br />
La especificación <strong>Bluetooth</strong> incluye el protocolo L2CAP, que se encarga de la multiplexación<br />
de protocolos, ya que el protocolo de banda base no soporta un campo tipo<br />
para identificar el protocolo de nivel <strong>su</strong>perior al que quiere transmitir la información,<br />
por ejemplo SDP, RFCOMM y TCS. Puede añadir opcionalmente detección de errores<br />
y retransmisión de paquetes a BB, así como control de flujo basado en protocolos de<br />
ventana deslizante, asignación de buffers y QoS<br />
Otra función que se realiza en el nivel L2CAP es la segmentación y recomposición<br />
de paquetes, necesaria para permitir la utilización de protocolos que utilicen paquetes<br />
de mayor tamaño que los soportados por la capa de banda base. Los paquetes L2CAP<br />
de gran tamaño se deben segmentar en múltiples paquetes de formato banda base más<br />
pequeños antes de <strong>su</strong> transmisión. En el lado del receptor, los paquetes de banda base<br />
se recomponen en paquetes L2CAP más grandes tras comprobar <strong>su</strong> integridad.<br />
El proceso de establecimiento de la conexión L2CAP también permite el intercambio<br />
de información referente a la calidad de servicios (QoS) que se espera entre dos dispositivos<br />
<strong>Bluetooth</strong>. La implementación L2CAP en cada uno de los extremos controla<br />
los recursos utilizados por el protocolo y se asegura de que se cumplen los contratos de<br />
calidad de servicio.<br />
La especificación L2CAP está definida únicamente para enlaces asíncronos sin conexión<br />
(ACL) y no puede existir más que un enlace entre dos dispositivos.<br />
4.3. Estándares<br />
<strong>Bluetooth</strong> v1.0 <strong>Bluetooth</strong> v1.0 and v1.0b fueron las primeras versiones creadas. Los<br />
dispositivos tenian problemas comunicandose entre sí y al conectarse perdían el<br />
anonimato.<br />
<strong>Bluetooth</strong> v1.1 La version 1.1 solucionó varios problemas de la 1.0 y se convirtió en<br />
el primer bluetooth funcional.<br />
<strong>Bluetooth</strong> v1.2 Con el 1.2 se <strong>su</strong>bio el caudal de datos a 1 Mbit/s y se añadió la tecnologia<br />
de Espectro ensanchado por salto de frecuencia. Se cambiaron las frecuencias<br />
de radio para eliminar interferencias.<br />
<strong>Bluetooth</strong> v2.0 La versión 2.0 tiene mejor funcionalidad a la hora de la union con<br />
varios dispositivos y mejora el con<strong>su</strong>mo de energí. Los dispositivos con 2.0 + EDR<br />
disfrutan de caudales de hasta 3Mbit/s.<br />
10
<strong>Bluetooth</strong> v2.1 <strong>Bluetooth</strong> 2.1 facilita la conexión bajando el numero de procesos durante<br />
el proceso de union. Reduce aun mas el con<strong>su</strong>mo de energia<br />
<strong>Bluetooth</strong> v3.0 La versión 3.0 ofrece transmisión de alta velocidad de hasta 24Mbit/s.<br />
Usa el estándar 802.15 <strong>Bluetooth</strong> Radio pero también incluye funcionalidades<br />
802.11 para mayores transferencias de archivos y una velocidad mejorada<br />
<strong>Bluetooth</strong> v4.0 El SIG de <strong>Bluetooth</strong> completado la especificación <strong>Bluetooth</strong> v4.0, que<br />
incluye <strong>Bluetooth</strong> clásico, la alta velocidad del <strong>Bluetooth</strong> y protocolos <strong>Bluetooth</strong><br />
de bajo con<strong>su</strong>mo. <strong>Bluetooth</strong> de alta velocidad se basa en Wi-Fi, y <strong>Bluetooth</strong> clásico<br />
consta de protocolos <strong>Bluetooth</strong> legados. Esta versión fue adoptada el 30 de junio<br />
de 2010. <strong>Bluetooth</strong> de baja energía (BLE) es un <strong>su</strong>bconjunto de <strong>Bluetooth</strong> v4.0<br />
con una pila de protocolo completamente nueva para la rápida acumulación de<br />
enlaces sencillos. Como alternativa a los protocolos estándar de <strong>Bluetooth</strong> que se<br />
introdujeron en <strong>Bluetooth</strong> v1.0, <strong>Bluetooth</strong> v4.0 está dirigido a aplicaciones de muy<br />
baja energía. Los diferentes diseños de chips permiten dos tipos de implementación,<br />
modo dual y modo único.<br />
Las acciones de la nueva arquitectura son compatibles con todas las anteriores<br />
tecnologias <strong>Bluetooth</strong> y el coste de implementación de esta nueva funcionalidad es<br />
insignificante comparado con el <strong>Bluetooth</strong> clásico. El 12 de junio de 2007, Nokia<br />
y <strong>Bluetooth</strong> SIG anunciaron que Wibree formará parte de la especificación <strong>Bluetooth</strong>,<br />
como una tecnología de muy bajo con<strong>su</strong>mo. El 17 de diciembre de 2009,<br />
el <strong>Bluetooth</strong> SIG adopta la tecnología <strong>Bluetooth</strong> de bajo con<strong>su</strong>mo como el rasgo<br />
distintivo de la versión 4.0.22. Los nombres provisionales Wibree y <strong>Bluetooth</strong> ULP<br />
(Ultra Low energía) fueron abandonados y el nombre BLE se utilizó durante un<br />
tiempo. A finales de 2011, los nuevos logotipos ïnteligente <strong>Bluetooth</strong> Ready”para<br />
los anfitriones y ”Smart <strong>Bluetooth</strong>”para los sensores se presentó como la cara pública<br />
del general BLE. La nueva capa de enlace proporciona un con<strong>su</strong>mo mínimo<br />
de energía cuando esta inactivo,una búsqueda muy simple de dispositivos y una<br />
conexion punto-multipunto segura con tecnologías avanzadas de ahorro de energía<br />
y de seguridad. Todo esto con el menor coste posible<br />
11
5. Objetivo<br />
Diseñado originalmente como un reemplazo del cable”por un consorcio industrial<br />
llamado <strong>Bluetooth</strong> Special Interest Group (<strong>Bluetooth</strong>.com), la utilidad real de <strong>Bluetooth</strong><br />
parece recaer en <strong>su</strong> papel como traductor universal. Los estándares <strong>Bluetooth</strong> permiten a<br />
los fabricantes de aparatos de hardware totalmente distintos habilitar conexiones simples<br />
que requieren una mínima configuración y no precisan controladores especiales.<br />
Parte de <strong>su</strong> éxito se debe a el soporte que Apple prestó inicialmente a <strong>Bluetooth</strong> permite<br />
hacer llamadas de módem a través de un móvil ajustado a <strong>Bluetooth</strong> que funciona<br />
en una red de datos GSM o GPRS, sincronizar una agenda electrónica basada en Palm<br />
OS y transferir archivos entre aparatos conectados, ya sean ordenadores u otros equipos.<br />
El software disponible para Windows también permite imprimir en impresoras ajustadas<br />
a <strong>Bluetooth</strong>.<br />
Una de las promesas de <strong>Bluetooth</strong> es que puede convertir un teléfono móvil en un<br />
accesorio puro que no es necesario tocar directamente. Podemos hacer conexiones de<br />
datos desde el portátil con el teléfono móvil en un bolsillo del estuche del ordenador,<br />
marcar un número en el teléfono móvil desde el portátil o hablar a través de unos<br />
auriculares <strong>Bluetooth</strong> que transmiten la señal de voz al teléfono móvil. <strong>Bluetooth</strong> tiene <strong>su</strong><br />
verdadero papel entre las robustas redes tipo Ethernet y la mezcla de cables y estándares<br />
incompatibles, tan complicados para el u<strong>su</strong>ario medio.<br />
5.1. Uso Principal<br />
Hoy en dia el <strong>Bluetooth</strong> se usa principalmente a nivel personal, estando <strong>su</strong> uso muy<br />
extendido en los smartphones. Con ellos se crean picoredes conectando varios dispositivos<br />
como un reproductor de música, un localizador GPS, teclados y ratones y en general casi<br />
cualquier dispositivo de interfaz humana. Otros usos menos conocidos por el u<strong>su</strong>ario, pero<br />
de uso muy extendido, son el control remoto de dispositivos, o <strong>su</strong> uso en equipamiento<br />
médico.<br />
Para impulsar y mejorar la tecnologia <strong>Bluetooth</strong>, se creó el evento UnPlugFest que<br />
busca fomentar la interoperabilidad de todos los dispositivos <strong>Bluetooth</strong> en desarrollo o<br />
en el mercado.<br />
5.2. Otros Usos<br />
Aunque el <strong>Bluetooth</strong> esta orientado a la comunicacion entre dispositivos, los u<strong>su</strong>arios<br />
le han buscado otros usos más interesantes. Así han <strong>su</strong>rgido el bluejacking e incluso el<br />
toothing. El primero consiste en enviar mensajes a otros u<strong>su</strong>arios cercanos (el radio<br />
de acción de bluetooth es de unos diez metros) que tengan <strong>su</strong> terminal con bluetooth<br />
activado.Este método conlleva un problema de seguridad ya que <strong>su</strong> uso indiscriminado<br />
daria acceso a cualquiera a introducir malware en el dispositivo. El toothing le añade<br />
la funcionalidad de las relaciones sociales. Al no generar ingresos, estos usos están poco<br />
desarrollados. Con la llegada de la banda ancha móvil y la proliferación de los programas<br />
de mensajería instantánea via 3G, estos usos están condenados al olvido.<br />
12
Tambien sirve para enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a dispositivos<br />
con <strong>Bluetooth</strong>. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos móviles cuyo <strong>Bluetooth</strong><br />
(los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.<br />
Algunas consolas, como la Wii o la PlayStation 3, usan redes <strong>Bluetooth</strong> para conectar<br />
diferentes accesorios .<br />
6. Estudio Comparativo y Razonado Sobre Otros Sistemas,<br />
Redes o Tecnologías<br />
1. Wi-Fi (IEEE 802.11)<br />
<strong>Bluetooth</strong> cuesta un tercio de lo que cuesta implementar Wi-Fi.<br />
<strong>Bluetooth</strong> utiliza un quinto de la potencia que Wi-Fi.<br />
802.11 a: Opera a 5 GHz a un máximo de 54 MbpsM.<br />
802.11 b: Opera a 2.4 GHz a un máximo de 11 Mbps<br />
802.11 g: Opera a 2.4 GHz a un máximo de 54 Mbps<br />
802.11 n: Se espera opera a 5GHz a un máximo de 100 Mbps<br />
2. WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access and IEEE 802.16)<br />
WiMax es una red inalámbrica metropolitana (MAN)<br />
Llega a los 50 km. Con un ratio de 70 Mbps.<br />
El estándar original operaba en la banda de frecuencia entre los 10 y 66 GHz.<br />
El actual trabaja entre 2 y 11 GHz.<br />
Se creó para competir con las conexiones tipo ADSL.<br />
Es ideal para zonas rurales difíciles de cablear.<br />
3. WiBro (Wireless Broadband)<br />
4. Infrarrojos<br />
Trabaja entre 2.3 y 2.4 MHz.<br />
Permite que el dispositivo se mueva hasta 120 Km/h.<br />
Abarca un radio de 1.5 Km.<br />
Se creó para <strong>su</strong>perar la limitación de velocidad del teléfono móvil.<br />
Es un acceso punto a punto, pero sólo cubre distancias de un metro, con un<br />
ángulo estrecho.<br />
Llega a los 16 Mbps.<br />
No es capaz de traspasar sólidos.<br />
Abarca un radio de 1.5 Km.<br />
13
5. Identificación por Radio Frecuencia (RFID)<br />
Sólo puede operar a baja frecuencia (100 MHz)<br />
y UHF (868- 954 MHz)<br />
Hay cerca de 140 estándares definidos para un gran número de aplicaciones.<br />
Sistema de almacenamiento y recuperación de datos en un dispositivo remoto.<br />
6. Comunicaciones en Campo Próximo (NFC)<br />
Promovida por un grupo de 12 empresas desde Microsoft y Nokia hasta Philips<br />
y Visa.<br />
Capacidad de 212 kbps a distancias menores de 20 cm.<br />
Opera en la frecuencia 13.56 MHz.<br />
Está basado en el RFID<br />
7. Comunicaciones en Campo Magnético Próximo (NFC)<br />
8. HiperLAN<br />
9. HiperMAN<br />
Rango de distancia hasta los 2 m.<br />
Con<strong>su</strong>me sólo 100 nW y trabaja entre 10 y 15 MHz.<br />
Crea una pequeña burbuja magnética donde trabaja.<br />
Actualmente sólo se utiliza en auriculares inalámbricos o manos libres.<br />
Capacidad de 212 kbps a distancias menores de 20 cm.<br />
Llega a los 54 Mbps a los 100m. de distancia.<br />
Opera en el rango 2 – 11 GHz.<br />
Compatible con WiMax<br />
10. 802.20 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)<br />
Sólo se espera 1 Mbps en una banda inferior a 3.5 MHz<br />
Permite que los dispositivos se muevan hast los 250 Km/h<br />
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11. ZigBee (IEE 802.15.4)<br />
6.1. Industria<br />
Trabaja a 250 kbps a 2.4 GHz., 40 kbps a 915 MHz. y a 20 kbps a 868 MHz.<br />
Puede alcanzar los 100 m.<br />
Se propone convertirse en el estándar inalámbrico para el control remoto en<br />
el campo industrial.<br />
Busca aplicaciones en la industria que no requieran de gran transferencia de<br />
datos, pero sí de un bajo coste y facilidad de uso.<br />
En un principio no se consideraron temas relativos a seguridad. Actualmente<br />
hay tres niveles de seguridad.<br />
Al igual que el <strong>Bluetooth</strong>, también es de bajo coste<br />
Aunque en los inicios se preveía una gran aceptación y uso del <strong>Bluetooth</strong> en la<br />
industria, la aparición de otros sistemas más simples y seguros(como Zigbee) apartó al<br />
<strong>Bluetooth</strong> de la Industria y de la domótica relegandolo principalmente al los telefonos<br />
móviles y <strong>su</strong>s periféricos<br />
7. Conclusión<br />
Hoy en día <strong>Bluetooth</strong> sigue actualizandose y mejorandose, bajando <strong>su</strong> con<strong>su</strong>mo de<br />
energia a la vez que aumenta <strong>su</strong> seguridad e interoperabilidad. A pesar de estas mejoras,<br />
bluetooth estará cada vez mas relegado a la telefonía movil, dejando el ámbito de la<br />
dómotica e industrias para otros dispositivos como Zigbee.<br />
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8. Referencias<br />
I. Amplificadores de RF para Topologías lan Inalámbricas por: Javier Eduardo Trujillo<br />
L. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo de 2012)<br />
II. ISM Band - Wikipedia. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo de 2012)<br />
III. <strong>Bluetooth</strong> - Wikipedia. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo de 2012)<br />
IV. Arquitectura de protocolos <strong>Bluetooth</strong> - Seguridad Mobile. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de<br />
mayo de 2012)<br />
V. An Introduction to <strong>Bluetooth</strong> - Stonestreet One.<br />
de 2012)<br />
(Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo<br />
VI. The <strong>Bluetooth</strong> Standard. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo de 2012)<br />
VII. Standards for <strong>Bluetooth</strong> - eHow Tech. (Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de mayo de 2012)<br />
VIII. IEEE 802.15.1-2005. <strong>Bluetooth</strong>. - por: M. Utrilla Burgaz<br />
mayo de 2012)<br />
(Última Con<strong>su</strong>lta: 1 de<br />
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