BlueTooth, IrDA Y RF

BLUETOOTH, IrDA y IEEE 802.11

Estándares de transmisión de voz y datos.

Adaptado por Ing. Mario Chamberlain L.

Julio 2008

Las tecnologías de radio móviles están abriendo nuevos y exitantes horizontes, dándole a las personas libertades desconocidas en su labor diaria, tanto en el hogar como en el trabajo. La aceptación global de la telefonía celular es prueba de una necesidad fundamental de comunicación sin barreras de tiempo y espacio. Flexibilidad es la característica sobresaliente en los estilos de vida modernos y en los ambientes de trabajo, en mercados desarrollándose dinámicamente. Hay una gran demanda por conectividad personal. Los teléfonos y las PDAs -en particular- deben ser capaces de enlazarse rápida y espontáneamente con computadoras y periféricos, y permitir acceso a diferentes redes. Con las uniones por cable actuando como articulaciones rígidas, más y más tecnologías innovadoras de radio frecuencia están apareciendo en escena en el dominio personal, liberándonos de todo el cableado innecesario que hasta ahora nos ha atado.

BLUETOOTH

Es una tecnología cuyo momento ha llegado. En términos técnicos simples, se trata de una tecnología de transmisión por medio de señales de radio de corto alcance, que soporta tanto interoperabilidad de aplicaciones con voz como con datos. En su forma más simple, es un remplazo inalámbrico para muchos de los cables que normalmente usamos en ese tipo de transmisiones.

Tal descripción sugiere que se trata de una tecnología humilde, de la cual habría poco motivo para entusiasmarse. Sin embargo, el interés que ha generado Bluetooth requiere que sea considerado como parte de un enfoque más visionario, dentro del contexto de la evolución de la industria. Bluetooth, con su capacidad de interoperabilidad inalámbrica para una amplia gama de dispositivos hogareños, de oficina e industriales, promete ser la piedra de cambio tecnológico hacia una nueva dimensión que pocas otras tecnologías han logrado.

Bluetooth es el nombre dado a un estándar abierto para redes sin cables en el dominio del corto alcance. Fue desarrollado por el Special Interest Group (SIG), con amplio soporte de empresas privadas, las cuales han crecido a más de 2.000 miembros, que incluyen entre otras compañías a Siemens, Intel, Ericsson, IBM, Nokia, Motorola, Lucent, 3Com, Microsoft, Volvo y Sony (www.bluetooth.com). Considerando que se trataba de una tecnología llamada a unir las tecnologías de telecomunicaciones y computación, a empresas y personas, fue nombrado Bluetooth por personeros del SIG en honor a Harald Blatand, el rey vikingo que unió Dinamarca y Noruega en el siglo X. Este estándar describe un conjunto de aplicaciones de software de interfase de comunicación y control para voz y datos, cuya versión 1.0 fue liberada en 1999.

Bluetooth opera en la frecuencia de 2.45 GHz. Para ser precisos, emplea frecuencias en un rango entre 2.40 y 2.48 GHz, subdividido en 79 frecuencias separadas por un MHz. Los aparatos de comunicación sincronizan sus procedimientos de cambio de frecuencia (hopping) 1.600 veces por segundo, lo cual es imperceptible para el usuario. Como resultado de convenios internacionales, este rango de frecuencia está disponible en la mayoría de países en lo que se llama banda ISM (Industrial-Scientific-Medical). Puesto que el uso de esta frecuencia no está sujeto a licenciamiento, las aplicaciones individuales no requieren permisos ni aprobaciones especiales.

El rango nominal de alcance es de 10 metros. Sin embargo, dependiendo de la potencia del transmisor, puede ser incrementado a 100 metros de radio. Para las transmisiones con Bluetooth no es necesario disponer de una línea de vista ininterrumpida, como ocurre con la comunicación infrarroja, ya que las ondas de radio penetran las paredes y los materiales sólidos, no metálicos.

Bluetooth permite conexiones inalámbricas entre equipos, así como que diferentes unidades se combinen rápidamente y sin complicaciones. Hasta ocho aparatos pueden ser conectados en lo que se llama una piconet. Hasta tres canales simultáneos de voz y hasta siete canales de datos están disponibles dentro de una piconet. Hasta diez redes piconet pueden ser operadas en paralelo en el mismo ambiente (área de cobertura). Cualquier cantidad de redes piconet puede ser combinada en una WLAN (Wireless Local Area Network = Red Inalámbrica de Area Local). Cuando un Bluetooth ha establecido contacto con uno ó más accesorios es que se forma la piconet. El aparato que inicia la conexión es el maestro, y los demás son esclavos. El maestro controla el tráfico en la piconet. La comunicación entre esclavos tiene lugar sólo a través del maestro. Los esclavos que no estén activos, pero que permanecen sincronizados a la piconet, se dice que están estacionados. En cualquier momento pueden entrar en actividad. Intercambiando entre esclavos activos y estacionados, se puede aumentar el número de esclavos virtualmente conectados a la piconet hasta 255 aparatos.

Los datos pueden ser intercambiados de forma asincrónica, a una tasa de hasta 721 kbps para el downloading, incluyendo un canal reverso de 57.6 kbps. Otra alternativa posible es la operación sincrónica en ambas direcciones, a una tasa de 432.6 kbps. Hay disponibles 64 kbps por canal de voz.

Bluetooth no requiere mucho espacio. De hecho, el redio de Bluetooth puede ser construido en un pequeño microchip, e integrado en cualquier aparato electrónico, en el cual la operación inalámbrica sea una ventaja. Esta tecnología tiene también la ventaja de contar con dos mecanismos avanzados de seguridad:

- Autenticación, que previene el acceso a datos críticos, y hace imposible la falsificación del origen del mensaje.

- Encriptación, que evita la lectura no autorizada de datos y mantiene la privacidad de la conexión.

Por otro lado, el radio para Bluetooth es muy económico, limitando su potencia de salida a lo estrictamente necesario. Por ejemplo, cuando se transmite a un receptor que está a sólo un par de metros de distancia, el emisor inmediatamente modifica su potencia de salida para cubrir esa pequeña distancia. Consume sólo una pequeña fracción de la energía que p.ej. requiere un teléfono celular.

Cuando dos ó más aparatos con Bluetooth están dentro de su rango de alcance, se puede establecer una conexión. Sin embargo, primero que nada un Bluetooth debe descubrir al otro Bluetooth que está activo dentro

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