La inquietud de empresas de informática y de telecomunicaciones por desarrollar una interface abierta y de bajo costo para facilitar la comunicación entre dispositivos sin la utilización de cables, aprovechando la movilidad de los dispositivos inalámbricos, dio como resultado una iniciativa cuyo nombre clave fue "Bluetooth"

¿Porqué este nombre tan raro? Los nombres en clave que se dan a los proyectos secretos siempre tienen alguna relación con el mismo. Si nos imaginamos el gran problema que surge cuando se empiezan a conectar periféricos a un ordenador, o cuando conectamos otros dispositivos electrónicos en el hogar (el vídeo con el televisor y con la cadena de música y con el PC, y con…), con una maraña de cables que se hace difícil de controlar, entonces nos ponemos a pensar en lo fácil que sería si todas estas conexiones se hicieran utilizando otros medios distintos a los cables físicos, como pueden ser los infrarrojos, la radio o las microondas.

Pues bien, esto ya se le ha ocurrido a mucha gente y los resultados están en el mercado; pero ahora surge otro problema y es que son muchos los estándares y las tecnologías que existen, incompatibles entre sí, con lo cual el problema inicial de la maraña de cables queda sin solucionar, a menos que tengamos numerosos receptores y emisores, perfectamente instalados, pero como cada uno necesita su alimentación, estamos en las mismas, a menos que tengamos un dispositivo universal, válido para la conexión de todo tipo de periféricos, y que funcione de manera transparente para el usuario. Eso es Bluetooth (http://www.bluetooth.com/).

Explicamos el porqué del nombre. La razón es que en el siglo X el rey vikingo Harald II de Dinamarca, apodado Blåtand o "diente azul" (Bluetooth) a causa de una enfermedad que le daba esta coloración a su dentadura, reunificó bajo su reinado numerosos pequeños reinos que existían en Escandinavia y que funcionaban con reglas distintas, … lo mismo que hace la tecnología Bluetooth, promovida por Ericsson (Suecia) y Nokia (Finlandia), dos países escandinavos.

Bluetooth es una especificación abierta para la industria de la Informática y Telecomunicaciones que describe como se pueden interconectar dispositivos como teléfonos celulares, Asistentes Personales Digitales (o sus siglas en Inglés PDA), ordenadores (y muchos otros dispositivos) ya sea en el hogar, en la oficina, en el automóvil, etc. utilizando una conexión inalámbrica de corto alcance, que no necesita de visión directa entre los dispositivos que se conectan.

Frente a otras tecnologías en uso, como es la de infrarrojos promovida por la IrDA (Infrared Data Association) o DECT, Bluetooth cuenta con el apoyo de la industria de Informática y de Telecomunicaciones, lo que en cierta medida garantiza su éxito. Aunque hay un alto número de fabricantes que incorporan el interface IrDA (algunas veces llamado redtooth) en sus teléfonos, incluidos Ericsson, Motorola y Nokia, su uso resulta frustrante para muchos usuarios que tratan sin éxito descargar información desde sus PC o PDAs hasta sus teléfonos móviles, o viceversa. Los dispositivos que incorporan Bluetooth se reconocen y se hablan de la misma forma que lo hace un ordenador con su impresora; el canal permanece abierto y no requiere la intervención directa y constante del usuario cada vez que se quiere enviar algo.

El bajo precio que se espera alcancen estos productos (en torno a 5 dólares, frente a los 20 o 30 actuales), hará que su inclusión en cualquier dispositivo suponga un costo asumible para el fabricante y el usuario, dando algunas estimaciones una cifra superior 1000 millones de unidades en el año 2005.

Esta especificación surgió, a principio de 1998, de la colaboración de varias empresas líderes de la industria de las TIC: Ericsson, Nokia, Intel, IBM, Toshiba, Motorola y, más tarde, 3Com (Palm), que constituyeron el SIG (Special Interest Group), al que actualmente ya pertenecen mas de 1.600 empresas, que han adoptado esta tecnología para desarrollarla con sus propios productos, que empezarán a salir al mercado a finales del año 2000. Cada nueva compañía miembro del SIG recibe de las otras una licencia para implantar la especificación 1.0, libre de royalties.

¿Cómo Funciona?

Cada dispositivo Bluetooth deberá estar equipado con un microchip (tranceiver) que transmite y recibe en la frecuencia de 2.45 GHz (2,402 hasta 2,480 en saltos de 1 MHz) que esta disponible en todo el mundo (con algunas variaciones de ancho de banda en diferentes países, como pasa en España, Francia y Japón) y que no necesita licencia. Además de los canales de datos, están disponibles tres canales de voz a 64 kbit/s. Cada dispositivo tiene una dirección única de 48 bits, basada en el estándar IEEE 802.11 para LAN inalámbricas, que le permite formar, temporalmente, parte de una piconet. Las conexiones son uno a uno con un rango máximo de 10 metros, aunque utilizando amplificadores se puede llegar hasta los 100 metros, pero se introduce alguna distorsión.

Para la transmisión de voz se utiliza el método CVSD (Continous Variable Slope Delta Modulation) que consigue una calidad de audición bastante buena, incluso con tasas de error de hasta el 4% y nunca se retransmiten los paquetes enviados.

Los datos se pueden intercambiar a velocidades de hasta 1 Mbit/s en la v1.0 de 1999, cuyo documento incluye dos partes: Foundation Core (especificaciones de diseño) y Foundation Profile (guías para la interoperabilidad), y se esperan 2 Mbit/s por segundo en la v2.0, compatible con la anterior). Un esquema de "frequency hop" (saltos de frecuencia aleatorios) permite a los dispositivos comunicarse inclusive en áreas donde existe una gran interferencia electromagnética (el hecho de que los paquetes sean más cortos y los saltos más rápidos reducen el impacto nocivo de los hornos de microondas u otros dispositivos que trabajen en la misma banda); además de que se provee de mecanismos de encriptación (con longitud de la clave de hasta 64 bits) y autenticación, para controlar la conexión y evitar que cualquier dispositivo, no autorizado, pueda acceder a los datos o modificarlos. El manejo de la clave se hace a nivel de la capa de aplicación.

Bluetooth se ha diseñado para operar en un ambiente multi-usuario. Los dispositivos pueden habilitarse para comunicarse entre sí e intercambiar datos de una forma transparente al usuario. Como se utilizan 3 bits para la dirección MAC, hasta ocho usuarios o dispositivos pueden formar una "piconet" y hasta diez "piconets" pueden co-existir en la misma área de cobertura. Dado que cada enlace es codificado y protegido contra interferencia y pérdida de enlace, Bluetooth puede considerarse como una red inalámbrica de corto alcance muy segura.

En cuanto a interferencias con otros dispositivos, hay que tener cuidado con los que operan en la misma banda. Por ejemplo, lo mismo que está prohibido el uso de teléfonos móviles en los aviones, se puede prohibir el uso de cualquier otro dispositivo que incorpore un chip Bluetooth, ya que podría interferir con los elemento de navegación, pero esto es más complicado puesto que ha sido diseñado para mantener una comunicación continua, incluso en movimiento, y dentro de maletines, no percibiéndose el usuario.

Especificaciones :

- Banda de Frecuencia: 2.4 GHz (Banda ISM/Industrial Scientific Medical)

- Potencia del transmisor: 1 mW (0 dBm) para 10 metros, y 100 mW (+20 dBm) para 100 metros.

- Tecnología: Espectro Expandido (Spread Spectrum), Secuencia Directa Híbrida y Saltos en Frecuencia (Hybrid Direct sequence and frequency hopping)

- Canales máximos de voz: 3 por piconet

- Canales máximos de datos: 7 por piconet

- Velocidad de datos: hasta 721 kbit/s por piconet

- Rango esperado del sistema: 10 metros (40 pies)

- Número de dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconets

- Seguridad: Si, en la capa de enlace

- Alimentación: 2,7 voltios

- Consumo de potencia: desde 30 uA aparcado hasta 8-30 mA transmitiendo

- Tamaño del Módulo: 0.5 pulgadas cuadradas (9x9 mm)

- Interferencia: Bluetooth minimiza la interferencia potencial al emplear saltos rápidos en frecuencia÷1600 veces por segundo

La topología que se usa en una red puede ser, o bien punto a punto entre dispositivos, o punto multipunto. Cualquier unidad en una piconet puede establecer una conexión con otra piconet para formar lo que se llama una Scatternet (varias piconet independientes unidas). En una piconet no se requiere ninguna planificación predefinida, como ocurre en una red tradicional. Es una red de igual-a-igual; una vez conectados todos los dispositivos tienen igual derecho de acceso, pero hay uno que se define como maestro (su reloj y salto de frecuencia, sirve para sincronizar los otros dispositivos) y los otros como esclavos.

El protocolo bandabase que utiliza Bluetooth combina las técnicas de conmutación de circuitos y de paquetes y para asegurar que los paquetes llegan en orden, hasta 5 slot se reservan para las transmisiones síncronas. La velocidad para un canal asimétrico de datos puede llegar a 721 kbit/s en un sentido y 57,6 kbit/s en el otro, o 432, 6 kbit/s en ambos sentidos si el enlace es simétrico.

Un aspecto muy importante, dado lo reducido chip (9x9 mm), ya que va a ir incorporado en dispositivos portátiles y alimentado con baterías, es que tenga un consumo de potencia muy reducido (hasta un 97% menos que un teléfono móvil). Para ahorrar energía los dispositivos Bluetooth establecen el modo "hold" en el que no intercambian datos, también pueden activar el modo "sniff" en el que se escucha con un nivel bajo; en el modo standby los dispositivos no conectados en una piconet indagan por mensajes cada segundo y medio. Si un dispositivo quiere establecer una conexión con otro y conoce su dirección MAC, le envía un mensaje; si no la conoce envía una petición seguida de un mensaje. El modo "activo" se produce cuando hay un intercambio de información.

Algunas aplicaciones

Todo lo que ahora se conecta con cables, puede conectarse sin cables. Esto es más o menos lo que permite Bluetooth, pero además se va mas allá. No solamente es conectar el ratón, una impresora o un escáner al PC, o tener un manos libres del teléfono sin necesidad de cable, sino que permite la sincronización entre dispositivos de una materia totalmente automatizada. Así, podemos tener la agenda del móvil y la del PC actualizadas, intercambiando información cada vez que uno de los dispositivos entra en el área de influencia del otro. Permite conectar cámaras de vigilancia, servir con mandos a distancia, permite utilizar un teléfono celular como inalámbrico, para abrir puertas, conectar electrodomésticos, pasar ficheros MP3 del móvil al PC, etc. y, por supuesto, para conectar todo tipo de dispositivos a Internet, formando puntos de acceso, por ejemplo, con un módem V.92 conectado a la RTC.

Encuentra aplicación en la industria de automoción (casi todos los coches en el futuro llevarán un chip Bluetooth que permitirá un control telemático de su funcionamiento), en medicina para monitorización de los enfermos sin necesidad de tener cables conectados a su cuerpo, automatización del hogar, lectura de contadores, asociado a un lector de código de barras; podremos subir al autobús o el metro y sentarnos mientras el billete nos es facturado a nuestro monedero electrónico; o pagar la compra en el hiperpermercado enviando la información de la tarjeta de crédito directamente a la cajera.

Un ejemplo muy significativo seria el de poder confirmar una reserva de un vuelo y obtener la tarjeta de embarque, simplemente, con entrar en el recinto del aeropuerto. Si tenemos encendido el móvil, éste se comunicaría con el ordenador del aeropuerto, daría nuestra identificación y confirmaría la plaza, dato que se transmitiría al nuestro teléfono móvil y serviría para realizar el embarque, sin necesidad de tener que hacer ninguna cola ni sacar ningún papel.

Otro ejemplo, el de un ejecutivo que al llegar a su puesto de trabajo o a cualquier lugar de su empresa se conecta con la red local y recibe en su portátil todos los mensajes que tiene en su buzón de correo. Además, su teléfono, con un dispositivo Bluetooth, le serviría para acceder a determinadas zonas sin necesidad de tarjeta de identificación; o cuando entra al ascensor, automáticamente, le sube a la planta en la que trabaja, si es que no da ninguna indicación en contra.

Como se ve, las aplicaciones de Bluetooth son muchas y permiten cambiar radicalmente la forma en la que los usuarios interactúan con los teléfonos móviles y otros dispositivos.

Una de las primeras compañías en lanzar un producto Bluetooth ha sido Ericsson. Se trata de un teléfono móvil que se vende con unos auriculares que se activan mediante la voz. De esta manera, se puede llevar el teléfono en el bolsillo o dejarlo en la guantera del automóvil mientras se hacen y reciben llamadas. También, IBM y Toshiba trabajan intensamente para incorporar en sus ordenadores portátiles una tarjeta Bluetooth fabricada por Motorola que permitirá intercambiar datos con otros portátiles, PC, impresoras, etc. Alianzas como las de Nokia y Fuji permitirán a los propietarios de cámaras digitales hacer fotos para luego transmitirlas a través del móvil a la impresora situada en casa o al disco duro del ordenador. Mientras, compañías como Motorola y JVC desarrollan conjuntamente tecnologías aún más avanzadas que harán estos avances extensibles al vídeo o al DVD, y Sony tiene planes para introducir chips Bluetooth en toda su gama de productos

Home RF

Existe otra tecnología, que no es estrictamente competidora de Bluetooth, pero que tiene ciertas similitudes con ella: la denominada Home RF (Home Radio Frequency), que proporciona interconexión entre productos electrónicos de consumo, dentro del hogar, para diferentes aplicaciones. Utiliza, también, la misma banda de 2,4 GHz, pero no interfiere con Bluetooth gracias al método de salto de frecuencia, que en este caso es de 50 por segundo. Información adicional se encuentra en http://www.homerf.org 

Las principales aplicaciones que encuentra Home RF son en la conexión inalámbrica de un PC a otros dispositivos electrónicos de consumo, como son vídeos, electrodomésticos, juguetes avanzados, impresoras, centralitas, teléfonos inalámbricos, etc., con un rango de distancia que alcanza hasta los 50 metros.

Al igual que Bluetooth, Home RF utiliza el salto de frecuencia para evitar interferencias; admite la comunicación de datos hasta 2 Mbit/s y permite conectar hasta un total de 127 dispositivos. Soporta comunicación de voz y datos, permitiendo hasta 6 conversaciones. El grupo de trabajo (HRFWG), formado en marzo de 1998 por compañías como Compaq, Ericsson, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, entre más de 100, han desarrollado el protocolo SWAP (Shared Wireless Access Protocol), basado en el estándar IEEE 802.11 para datos y en DECT para voz, que se usará en esta aplicación.