Qué es Bluetooth y cómo funciona

Hoy en día, muchos de los usuarios de tecnologías inalámbricas no solo no se molestan en entender cómo funciona Bluetooth (o al menos aprenden cómo funciona esta conexión rápida), sino que generalmente tienen poca idea, Qué significa el nombre Bluetooth, no sé quién fue el rey danés Harald Blatand, quien unió a las tribus escandinavas en guerra, le dio el nombre a esta tecnología y cómo encender Bluetooth si no lo hace trabajar automáticamente.

Al mismo tiempo, muchos usuarios están bastante satisfechos con unos auriculares, un altavoz o un ratón Bluetooth hasta que surgen problemas. Bueno, si hablamos de cambiar la batería, pero hay problemas y más graves. Por ejemplo, falla del adaptador Bluetooth principal en una computadora portátil o computadora personal estacionaria, PCMCIA, ExpressCard o PCI. Si Bluetooth no funciona, surgen muchas preguntas: dónde encontrar la antena de radio, la botón de encendido, qué controladores deben actualizarse, dónde descargar Bluetooth para Windows 10 / 11, 8 / 8.1, 7, XP (64-bits y 32-bits), si el mal funcionamiento se produjo como resultado de una falla del sistema? Comencemos desde el principio, descubramos qué es Bluetooth, cómo funciona, cómo aprovechar al máximo este canal gratuito para la transmisión y recepción segura de información digital y audio.

Qué es Bluetooth

Bluetooth conecta a la perfección cualquier dispositivo inteligente sin cables. La palabra "cualquiera" en la oración anterior no es una exageración. La tecnología es tan funcional, confiable, conveniente, económica, energéticamente eficiente y segura que hoy en día casi todos los dispositivos inteligentes tienen un nodo Bluetooth incorporado (transceptor de alta frecuencia).

Imagen: Chip Wi-Fi/Bluetooth en PCB

El consumo de energía de un módulo Bluetooth en funcionamiento suele ser inferior a 30 mW, los modos más económicos limitar el consumo de energía de un nodo a 1 mW. Y en términos del costo de integración en cualquier dispositivo, el chip Bluetooth o el chip Wi-Fi/Bluetooth supera significativamente a todos los competidores. La comunicación inalámbrica rápida facilita el emparejamiento, la conexión del dispositivo conectado, la transferencia de una señal, un archivo, un documento, una foto, un videoclip, música, la creación de redes inalámbricas, tanto entre pares como con un servidor dedicado, la organización de un acceso a Internet encriptado punto y tiene muchas otras funciones.

Qué significa el nombre Bluetooth

La palabra Bluetooth consta de dos componentes: azul - azul y diente - diente. Esta palabra nació en los lejanos años noventa del siglo XX, cuando los especialistas en marketing de Ericsson decidieron calificar su rentable tecnología de transmisión de datos y sonido. El prototipo fue el rey Harald Blatand, que gobernó en Dinamarca de 940 a 980, heredero de los gobernantes de Dinamarca e Inglaterra, quien lideró la fusión pacífica de Dinamarca y Noruega en la década de 950. Tenía un diente de color azulado, por lo que recibió el apodo de Blatand, que se traduce al inglés del danés como Blue-tooth o Blue Tooth. El logotipo clásico de Bluetooth contiene las iniciales Harald Blatand y las runas Hagall. Se entiende que la tecnología Bluetooth combina protocolos de comunicación inalámbrica en un estándar universal, como lo hizo Harald Blatand en el siglo X con sus propias tierras y pueblos vecinos.

Cómo se desarrolló esta tecnología inalámbrica

Suecia en 1994 pasó a la historia: Ericsson Corporation erigió una piedra simbólica a la gloria de Bluetooth. En 1998, cuatro empresas más se unieron al desarrollo de esta tecnología: Intel, IBM, Toshiba y Nokia, que formaron el Grupo de Interés Especial - Bluetooth SIG.

Hoy, Bluetooth SIG tiene varias decenas de miles de miembros, incluidas corporaciones como: Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Sony, Samsung, Lenovo, Asus, Motorola, Xiaomi, Realtek, Logitech y muchas otras compañías famosas. Los mejores ingenieros están trabajando para unificar e innovar las tecnologías inalámbricas en una amplia variedad de dispositivos inteligentes.

Qué dispositivos usan Bluetooth

La tecnología de sustitución de hilos y cables permite que multitud de dispositivos de telecomunicaciones de varios niveles de inteligencia interactúen a través de un único canal. Por un lado, puede haber una computadora personal moderna o un poderoso teléfono inteligente para juegos, y por el otro, un sensor de temperatura simple o una cerradura de puerta. Además, los escenarios de interacción y administración de conexión de dispositivo a dispositivo pueden ser arbitrariamente complejos.

Este estándar de radio de corto alcance simple, rentable y confiable permite que los dispositivos Bluetooth 5.0 y de especificación superior se comuniquen de forma inalámbrica y en red dentro de un rango de hasta 1,5 km (y hasta 100 metros en las especificaciones 2 a 4). Diversos dispositivos como computadoras de escritorio, portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, escáneres, impresoras, dispositivos multifuncionales, cámaras fotográficas y de acción, ratones, teclados, micrófonos, auriculares, parlantes portátiles, parlantes potentes, sensores ambientales, cerraduras de puertas inteligentes y muchos otros dispositivos. Existen Adaptadores de Puerto Serie Bluetooth para equipos de puerto serie, adaptadores para Compact Flash y Sony Memory Stick, servidores LAN e Internet. Cabe señalar que para Android e iOS no es necesario descargar nada de Apple App Store y Google Play, pero descargar Bluetooth para Windows XP, 7, 8.1, 10, 11 gratis del sitio https://www.bluetooth.today puede ser necesario o recomendado para actualizar.

Dado que muchos dispositivos existentes están equipados con un módulo de hardware Bluetooth, esta comunicación de radio de corto alcance prácticamente gratuita está disponible en todas partes.

Dos tipos de enlaces

Bluetooth tiene dos tipos de comunicación: SCO (Synchronous Connection Oriented) y ACL (Asynchronous Connectionless). El primer tipo de conexión síncrona, SCO, crea una conexión punto a punto simétrica. La segunda ACL, asíncrona, se ocupa de la transmisión de paquetes de datos y admite conexiones punto a multipunto simétricas y asimétricas. Los módulos interactúan en ciclos de 625 µs. Cada módulo en un ciclo recibe una determinada frecuencia y el derecho a transmitir o recibir.

Clases Bluetooth

La potencia (respectivamente y el rango) depende de la clase de Bluetooth. La primera clase tiene 100 mW que, en ausencia de paredes y otros obstáculos, proporciona un rango de transmisión de datos de unos 100 metros. La segunda clase de 10 mW proporciona un rango de transmisión de datos de unos 50 metros. La tercera clase a 1 mW proporciona un rango de transmisión de datos de unos 10 metros.

Cómo funciona Bluetooth

Cuando Bluetooth está activado, el transmisor de radio y el receptor de la señal de radio se encienden en el dispositivo. La tecnología Bluetooth se basa en las ondas de radio del espectro ISM en el rango de frecuencia de radio de 2,402 a 2,480 GHz. El transmisor de radio envía periódicamente sus coordenadas y códigos, y el receptor monitorea todas las señales en este rango desde dispositivos compatibles en las cercanías. Otros dispositivos Bluetooth hacen lo mismo. Si los dispositivos se descubren entre sí, la comunicación se hace posible.

Una conexión punto a punto SCO síncrona es responsable de la transmisión de voz. La transmisión de paquetes de datos durante una conexión punto a multipunto es manejada por una conexión ACL a velocidades superiores a 700 Kbps. Si varios dispositivos inteligentes independientes se comunican cerca entre sí a través de Bluetooth, no interfieren con sus vecinos, ya que las frecuencias y los algoritmos para cambiar entre ellos solo los conocen aquellos dispositivos que pueden hacerlo. Otros dispositivos Bluetooth no tienen acceso a estas frecuencias y algoritmos por motivos de seguridad, fiabilidad y resistencia a la interferencia.

La transferencia de información se realiza según un algoritmo pseudoaleatorio que preserva la confidencialidad. Un algoritmo FHSS especial garantiza que la frecuencia de la portadora de la señal salte 1,6 mil veces por segundo. Las frecuencias y la secuencia de cambio de cada conexión Bluetooth están disponibles solo para el transmisor y el receptor, lo que garantiza una alta seguridad, un rendimiento fiable y resistencia a las interferencias. Varios pares de dispositivos en funcionamiento cercanos no se cruzan entre sí en las ondas de radio. Si se pierden paquetes de datos individuales, se realiza una retransmisión, es posible que se pierda la señal de audio.

Redes Bluetooth: Piconet y Scatternet

La conexión se produce con la creación de una red Bluetooth llamada Piconet. Un dispositivo Bluetooth actúa como maestro y genera señales de reloj. Otros dispositivos se convierten en esclavos. Una piconet puede combinar un maestro y hasta siete esclavos. Se pueden combinar hasta diez Piconets independientes en una red Bluetooth Scatternet, mientras que el Piconet debe tener al menos un dispositivo maestro en uno y esclavo en otro Piconet. 71 dispositivos activos pueden comunicarse en Scatternet, o 256 dispositivos de respaldo desactivados temporalmente (Direcciones de miembros pasivos).

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