Cómo Funciona El Bluetooth

A medida que nuestro mundo se ha vuelto cada vez más conectado, hemos adoptado muchas tecnologías para ayudarnos a mantenernos en contacto con nuestros amigos y familiares.

Una de las más populares es la tecnología Bluetooth, que se puede encontrar en muchos de los dispositivos que usamos a diario. A continuación te enseñaremos Cómo funciona el Bluetooth.

Cómo Funciona El Bluetooth

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    Cómo funciona el Bluetooth

    La tecnología inalámbrica conecta ratones y teclados a nuestras computadoras. Se conecta a nuestros teléfonos para nuestros coches a ponerse al día en los últimos podcasts durante nuestros viajes al trabajo por la mañana y se conecta a nuestros smartwatches y seguidor de actividad a nuestros teléfonos inteligentes.

    Cuando dos dispositivos necesitan comunicarse entre sí, deben acordar una serie de puntos antes de que pueda comenzar la conversación. El primer punto de acuerdo es físico: ¿hablarán por cables o señales inalámbricas? Si usan cables, ¿cuántos se necesitan: uno, dos, ocho o 25? Una vez que se deciden los atributos físicos, surgen varias preguntas más:

    • ¿Cuántos datos se enviarán a la vez? Por ejemplo, los puertos seriales envían datos de 1 bit a la vez, mientras que los puertos paralelos envían varios bits a la vez.
    • ¿Cómo se hablarán entre ellos? Todas las partes en una discusión electrónica necesitan saber qué significan los bits y si el mensaje que reciben es el mismo mensaje que se envió. Esto significa desarrollar un conjunto de comandos y respuestas conocido como protocolo .

    Sin necesidad de conexión física, el Grupo de Interés Especial (SIG) de Bluetooth crea estándares de tecnología inalámbrica para que los fabricantes de hardware los utilicen cuando creen nuevos dispositivos.

    A medida que evoluciona la tecnología, también lo hace la tecnología de comunicaciones inalámbricas. En el momento de escribir este artículo, existen dos estándares de tecnología Bluetooth que los desarrolladores utilizan para mantenerte conectado.

    Aunque similares, existen sutiles diferencias que los hacen útiles para diferentes aplicaciones. Aprenderemos sobre los dos tipos de tecnología Bluetooth a continuación.

    Conexiones Bluetooth

    La comunicación inalámbrica es ahora un fenómeno común. Muchos de nosotros tenemos conexiones a Internet WiFi en nuestras oficinas y hogares. Pero los dispositivos Bluetooth se comunican directamente entre sí, en lugar de enviar tráfico a través de un dispositivo intermedio, como un enrutador inalámbrico.

    Esto hace que la vida sea muy cómoda y mantiene el consumo de energía extremadamente bajo, lo que mejora la duración de la batería .

    Los dispositivos Bluetooth se comunican mediante ondas de radio de baja potencia en una banda de frecuencia entre 2.400 GHz y 2.483.5 GHz. Esta es una de las pocas bandas que está reservada por acuerdo internacional para el uso de dispositivos industriales, científicos y médicos (ISM).

    Muchos dispositivos que ya puedes usar aprovechan esta misma banda de radiofrecuencia, incluidos los monitores para bebés , los abre-puertas de garaje y la última generación de teléfonos inalámbricos . Es fundamental asegurarse  que los dispositivos Bluetooth y otras tecnologías de comunicaciones inalámbricas no interfieran entre sí.

    Hay dos tipos de tecnología Bluetooth a partir de 2020: Bluetooth Low Energy (LE) y Bluetooth Classic (más formalmente conocido como Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate, o BR / EDR) [fuente: Bluetooth SIG ].

    Ambos operan usando la misma banda de frecuencia, pero Bluetooth LE es la opción más popular, con diferencia. Necesita mucha menos energía para funcionar y también se puede utilizar para redes de transmisión o en malla, además de permitir la comunicación a través de conexiones punto a punto entre dos dispositivos.

    La tecnología Bluetooth clásica puede ofrecer una velocidad de datos ligeramente más alta que Bluetooth LE (3 Mbs en comparación con 1 Mbs o 2 Mbs), pero solo se puede utilizar para la comunicación directa entre dos dispositivos mediante conexiones punto a punto.

    Cada uno de los dos tipos de tecnología Bluetooth tiene sus puntos fuertes particulares y los fabricantes adoptan la versión que mejor se adapta a las necesidades de su producto.

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    Cómo funciona la tecnología Bluetooth

    Los dispositivos Bluetooth BR / EDR siempre deben estar emparejados y este procedimiento da como resultado que cada uno de los dos dispositivos confíe en el otro y pueda intercambiar datos de forma segura, utilizando cifrado.

    Cuando los dispositivos Bluetooth BR / EDR están dentro del alcance entre sí, se lleva a cabo una conversación electrónica para determinar si confían entre sí o no y tienen datos para compartir.

    Por lo general, el usuario no tiene que presionar un botón o dar un comando; la conversación electrónica ocurre automáticamente. Una vez que se ha producido la conversación, los dispositivos, ya sean parte de un sistema informático o un estéreo, forman una red.

    Bluetooth LE funciona de manera diferente. Los dispositivos también pueden emparejarse para formar una relación de confianza entre ellos, pero no todos los tipos de productos lo requieren.

    Un dispositivo Bluetooth LE que quiere ser descubierto emite mensajes especiales (conocidos como paquetes) en un proceso llamado publicidad. Los paquetes publicitarios contienen información útil sobre el dispositivo publicitario.

    Otro dispositivo adecuado encontrará el dispositivo publicitario escaneando (escuchando) los paquetes publicitarios y seleccionando aquellos que son de los dispositivos apropiados. Por lo general, el escaneo solo ocurre cuando el usuario lo activa al presionar un botón en una aplicación de teléfono inteligente.

    Por lo general, al usuario se le presentan los detalles de los dispositivos apropiados que se descubrieron y luego selecciona uno para conectarse.

    Los periféricos Bluetooth (por ejemplo, un rastreador de actividad y un reloj inteligente) que están conectados al mismo dispositivo central (por ejemplo, un teléfono inteligente) forman una red de área personal (PAN) o piconet que puede llenar todo un edificio o puede abarcar una distancia no mayor que la que hay entre el teléfono inteligente en tu bolsillo y el reloj en tu muñeca.

    Una vez que se establece una piconet, sus miembros saltan las frecuencias de radio al unísono para mantenerse en contacto entre sí y evitar interferir con otras piconets Bluetooth que puedan estar operando en la misma habitación o dispositivos que utilizan otras tecnologías inalámbricas como WiFi.

    La tecnología Bluetooth incluso aprende qué canales de radio funcionan bien y cuáles experimentan interferencias, de modo que puede evitar dinámicamente los malos canales y simplemente usar los canales que están libres de interferencias.

    Este proceso, llamado salto de frecuencia adaptativo, permite que los dispositivos Bluetooth funcionen realmente bien, incluso en entornos donde hay una gran cantidad de dispositivos inalámbricos en funcionamiento.

    Alcance de Bluetooth

    Aunque muchos piensan en Bluetooth principalmente como una tecnología de corto alcance, también se puede usar para conectar dispositivos a más de un kilómetro (3280 pies) de distancia. De hecho, muchos tipos de productos, como los auriculares inalámbricos, requieren que el rango de comunicación de los dispositivos sea muy corto.

    Pero debido a que la tecnología Bluetooth es muy flexible y se puede configurar según las necesidades de la aplicación, los fabricantes pueden ajustar la configuración de Bluetooth en tus dispositivos para lograr el rango que necesitan y, al mismo tiempo, maximizar la duración de la batería y lograr la mejor calidad de señal. Varios factores afectan la gama de dispositivos Bluetooth:

    • Espectro de radio : la banda de frecuencia de la tecnología Bluetooth la convierte en una buena opción para la comunicación inalámbrica.
    • Capa física (PHY) : define algunos aspectos clave de cómo se usa la radio para transmitir y recibir datos, como la velocidad de datos, cómo se realiza la detección y corrección de errores, la protección contra interferencias y otras técnicas que influyen en la claridad de la señal en diferentes rangos.
    • Sensibilidad del receptor : medida de la intensidad mínima de la señal a la que un receptor aún puede recibir y decodificar datos correctamente.
    • Potencia de transmisión : como es de esperar, cuanto mayor sea la intensidad de la señal transmitida, mayor será el alcance que se puede lograr. Pero aumentar la potencia de transmisión también agotará la batería más rápido.
    • Ganancia de la antena : Básicamente, se trata de cambiar las señales eléctricas del transmisor en ondas de radio y viceversa en el extremo receptor.
    • Pérdida de trayectoria : varios factores pueden debilitar la señal, incluida la distancia, la humedad y el medio a través del cual viaja (como madera, hormigón o metal).

    Una de las actualizaciones más recientes de la tecnología Bluetooth introdujo una técnica llamada corrección de errores hacia adelante (FEC ) para mejorar la sensibilidad del receptor.

    FEC corrige los errores de datos que se detectan en el extremo receptor y mejora el alcance efectivo de un dispositivo cuatro o más veces sin tener que usar más potencia de transmisión. Esto significa que un dispositivo puede recibir datos con éxito cuando se encuentra en un rango mucho más largo desde el transmisor, donde la señal será mucho más débil [fuente: Bluetooth SIG ].

    Seguridad Bluetooth

    La tecnología Bluetooth incluye una serie de medidas de seguridad que pueden satisfacer incluso los requisitos de seguridad más estrictos, como los incluidos en los Estándares federales de procesamiento de información (FIPS).

    Al configurar un nuevo dispositivo, los usuarios suelen pasar por un proceso llamado emparejamiento . El emparejamiento equipa a cada dispositivo con claves de seguridad especiales y hace que confíen entre sí. Un dispositivo que requiera emparejamiento no se conectará a otro dispositivo con el que no se haya emparejado.

    Esas claves de seguridad permiten que la tecnología Bluetooth proteja los datos y los usuarios de varias formas. Por ejemplo, los datos intercambiados entre dispositivos se pueden cifrar para que otros dispositivos no puedan leerlos.

    También puede permitir que la dirección que actúa como la identidad de un dispositivo y que se incluye en los intercambios de datos inalámbricos se disfrace y cambie cada pocos minutos. Esto protege a los usuarios del riesgo de ser rastreados utilizando datos transmitidos por sus dispositivos electrónicos personales.

    Si posees dispositivos habilitados para Bluetooth, lo has experimentado tu mismo. Por ejemplo, si compras un mouse inalámbrico, la primera vez que lo enciendes, lo emparejas con el dispositivo con el que planeas usarlo.

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    Puedes encender el mouse y luego ir a la configuración de Bluetooth en tu computadora para emparejar el dispositivo una vez que veas su nombre en una lista de accesorios Bluetooth cercanos. Una computadora puede manejar muchas conexiones Bluetooth a la vez por diseño. Es posible que desees utilizar un mouse, teclado y auriculares inalámbricos.

    Los fabricantes de esos accesorios, sin embargo, limitarán las conexiones a una a la vez. Desean que tu teclado escriba solo en tu computadora, o que tus auriculares escuchen específicamente en tu teléfono. Algunas permiten al usuario emparejar el dispositivo con varias computadoras, tabletas o teléfonos, pero es posible que solo se les permita conectarse con una a la vez. Todo depende de lo que el fabricante decida que es sensato para su producto.

    Algunos dispositivos requieren un código de seguridad mientras se emparejan con otro dispositivo. Este es un ejemplo de autenticación y garantiza que el dispositivo con el que estás configurando esa relación de confianza sea el que crees que es, en lugar de otro dispositivo en otro lugar del entorno.

    Por ejemplo, muchos automóviles le permiten recibir llamadas sin quitar las manos del volante. La primera vez que desees utilizar esta función, deberás vincular tu teléfono y el sistema de audio del automóvil utilizando la pantalla de entretenimiento del automóvil y tu teléfono inteligente juntos.

    El automóvil te da un número para ingresar. Tu teléfono te informa que un dispositivo quiere emparejarse usando un código numérico. Ingresa el código de la pantalla de entretenimiento para confirmar que se trata de un emparejamiento autorizado. Después de eso, puedes usar el sistema telefónico de manos libres sin tener que volver a emparejar.

    El usuario también tiene control sobre la visibilidad de un dispositivo a otros dispositivos Bluetooth. En una computadora o teléfono inteligente, por ejemplo, también puedes simplemente cambiar el modo Bluetooth del dispositivo a "no detectable" o simplemente deshabilitar Bluetooth hasta que lo necesites nuevamente.

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    Preguntas frecuentes sobre Bluetooth

    ¿Cuál es la diferencia entre WiFi y Bluetooth?

    WiFi y Bluetooth son tecnologías inalámbricas para conectar dispositivos, pero mientras que Wifi se usa principalmente para conectar dispositivos a Internet, Bluetooth se usa para transferir datos a través de dispositivos electrónicos en distancias cortas.

    ¿Qué es un controlador de Bluetooth?

    Un controlador Bluetooth permite la comunicación inalámbrica entre una computadora portátil, computadora de escritorio o tableta con Bluetooth y otros dispositivos con Bluetooth, como un mouse, teclado y auriculares. Por lo general, se puede emparejar con muchos dispositivos Bluetooth a la vez.

    ¿Qué dispositivos usan Bluetooth?

    Bluetooth se inventó como una alternativa inalámbrica a los teclados, auriculares y altavoces con cable. Ahora, Bluetooth se usa ampliamente, desde conectar nuestros teléfonos a nuestros automóviles, nuestros auriculares a nuestros teléfonos y en dispositivos inteligentes de seguridad para el hogar.

    ¿Quién regula la tecnología Bluetooth?

    El Grupo de Interés Especial de Bluetooth (SIG) crea estándares de tecnología inalámbrica para que los fabricantes de hardware los utilicen cuando creen nuevos dispositivos.

    ¿Cuál es la última versión de Bluetooth?

    Bluetooth 5.2 es la última versión del estándar de comunicación inalámbrica Bluetooth. Además, en enero de 2020, SIG anunció un nuevo estándar Bluetooth para audio llamado LE (Low Energy) Audio.

    ¿Cómo se agrega Bluetooth a una PC?

    La mayoría de las PC ya tienen Bluetooth incorporado, así que verifica que la tuya no lo tenga antes de comprar cualquier cosa. Si necesita agregar Bluetooth, necesitará un puerto USB libre.

    Compre un adaptador USB Bluetooth o un dongle y conéctelo al puerto, luego descargue los controladores del sitio web del fabricante del adaptador (o puede que lo solicite por su cuenta). Una vez que haya hecho eso, debería poder emparejar sus dispositivos Bluetooth y comenzar a usarlos.

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    Conclusión

    Al Bluetooth se le ha dado por muerto varias veces. Esta tecnología inalámbrica era demasiado complicada y lenta en comparación con la increíblemente sencilla y rápida transmisión de datos por cable.

    Sin embargo, esta visión ya se ha quedado atrás, pues la última versión 4.0 de bajo consumo ha conseguido que Bluetooth se gane un nombre como impulsor del innovador internet de las cosas.

    Y si hay algo en lo que los expertos en economía están de acuerdo es en que los objetos cotidianos inteligentes, como las pulseras de actividad, los dispositivos de domótica o los ordenadores de a bordo, son el futuro. Por lo tanto, solo nos cabe suponer que Bluetooth seguirá defendiendo su reputación como estándar de la industria durante bastante tiempo.

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