Agora que já entendemos a origem do nome Bluetooth vamos
entender como ele funciona.
Aposto que várias vezes você transferiu arquivos (músicas,
fotos e vídeos) do seu smartphone para o do seu amigo, mas aposto que você
nunca se perguntou como isso é feito.
O Bluetooth é uma
tecnologia de comunicação sem fio que permite a conexão entre aparelhos. Por
exemplo, computadores com mouses, fones de ouvido com smartphones, entre
outros. Essa conexão é feita com uma junção de hardwares compatíveis e
softwares que se comunicam por radiofrequência. Suas principais características
são o baixo custo, pouco consumo de energia e robustez.
Sua conexão entre dispositivos independe das posições
destes, desde que estejam no raio de alcance. De acordo com o alcance máximo, o
Bluetooth foi dividido em três classe:
·
Classe 1: potência máxima de 100 mW (miliwatt),
alcance de até 100 metros;
·
Classe 2: potência máxima de 2,5 mW, alcance de
até 10 metros;
·
Classe 3: potência máxima de 1 mW, alcance de
até 1 metro.
Ao olhar a classe 3, você pode imaginar que essa distância
seja inútil. Porém, ela é o suficiente para conectar um fone de ouvido ao seu
celular. Sem contar que aparelhos de classes diferentes podem se conectar desde
que seja respeitada a distância máxima do aparelho que possui um alcance menor.
Inicialmente, um problema do Bluetooth foi sua taxa de
transmissão de dados. Até sua versão 1.2, a taxa era de no máximo 1Mbps. Essa
taxa aumentou para 3Mbps na versão 2.0 e a 3.0 conseguiu atingir a velocidade
de 24 Mbps em alguns dispositivos. A versão 4.0 possui como principais
características a redução da energia gasta pelo aparelho, o longo alcance
(alcançando até 61 metros) e sua taxa de transferência que chega até a 54Mbps.
E não para por aí, a versão 5.0 será lançada em breve e terá o quadruplo de
alcance, o dobro de velocidade e irá aumentar a transmissão de dados em 800%
comparado com o 4.0.
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Funcionamento do Bluetooth
Como é mundialmente utilizado, foi necessária a adoção de
uma frequência de rádio aceita em praticamente qualquer lugar do planeta. A
faixa ISM (Industrial, Scientifical,
Medical) que opera à frequência de 2,45GHz é a que mais se aproxima dessa
necessidade, e por isso, é utilizada em vários países com variação de 2,4GHz a
2,5GHz.
A rede não sofre interferência, pois os dispositivos
envolvidos na transmissão determinam uma faixa entre os canais possíveis,
evitando a atividade de algum intruso. Quando dispositivos com bluetooth entram
na faixa um do outro, uma comunicação ocorre para determinar se eles possuem
dados compartilháveis ou se um deve controlar o outro. O usuário não precisa
pressionar um botão ou dar um comando - a comunicação acontece automaticamente.
Assim que a conversa termina, os dispositivos - sejam eles parte de um sistema
de computadores ou um estéreo - formam uma rede. Os sistemas bluetooth criam
uma rede de área pessoal (PAN), ou piconet, que pode abranger uma sala ou uma
distância não superior à existente entre o celular no seu cinto e o headset em
sua cabeça. Assim que uma piconet é estabelecida, os dispositivos saltam entre
as freqüências aleatoriamente em uníssono para permanecer em contato uns com os
outros e para evitar que outras piconets que possam estar operando, no mesmo
espaço.
A Piconet pode
envolver até oito dispositivos (1 “mestre” e 7 “escravos”). Cada aparelho
conectado pode fazer parte de outras “piconets” ao mesmo tempo, podendo enviar
e receber dados. Esse esquema é chamado de Scatternet. Dessa forma, as conexões
entre os dispositivos podem ser quase ilimitadas.
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Protocolos Bluetooth
Assim como em qualquer tecnologia de comunicação, o
Bluetooth precisa de uma série de protocolos para funcionar. Os mais
importantes são os protocolos de
transporte que são divididos em:
- RF (Radio Frequency): camada que lida com o uso de
radiofrequência;
- Baseband: camada que determina como os dispositivos
localizam e se comunicam com outros aparelhos via Bluetooth;
- LMP (Link Manager Protocol): esta camada responde por
aspectos da comunicação em si, lidando com parâmetros de autenticação, taxas de
transferência de dados, criptografia, níveis de potência, entre outros;
- HCI (Host Controller Interface): esta camada disponibiliza
uma interface de comunicação com hardware Bluetooth, proporcionando
interoperabilidade entre dispositivos distintos;
- L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol): esta
camada serve de ligação com camadas superiores e inferiores, lida com
parâmetros de QoS (Quality of Service - Qualidade de Serviço), entre outros.
Podemos encontrar ainda os chamados protocolos middleware,
que possibilitam compatibilidade com aplicações já existentes por meio do uso
de protocolos e padrões de outras entidades, entre eles, o IP (Internet
Procotol), o WAP (Wireless Application Procotol), o PPP (Point-to-Point
Protocol) e o OBEX (Object Exchange).
Há também um grupo chamado protocolos de aplicação que faz
referência ao uso do Bluetooth em si pelos dispositivos. Para fins de
compatibilidade e interoperabilidade, estes protocolos são divididos em perfis.
Cada perfil Bluetooth especifica como um equipamento deve implementar a
tecnologia.
Principais Aplicações
- Controle sem fio e comunicação entre celulares e fones de
ouvido sem fio ou sistemas viva voz para carros.
- Comunicação sem fio entre PCs em um espaço pequeno onde
pequena banda é necessária.
- Consoles de videogames da nova geração – Wii U e Play
Station 3 e 4 usam Bluetooth para seus respectivos controles sem fio.
- Substituição de dispositivos seriais tradicionais com fio
em equipamentos de teste, receptores GPS, equipamentos médicos, leitores de
código de barras e dispositivos de controle de tráfego.
- Receber conteúdo comercial (Spam) via um quiosque, como em
um cinema ou lobby.
