Bluetooh e Infrarrojo

Diapositivas U2 2 Bluetooth V2 from

Bluetooth E infrarrojo

¿Qué es Bluetooth?

Es una tecnología desarrollada por Ericsson en 1994, que hace factible la conectividad inalámbrica entre dispositivos a corta distancia, éstos pueden llegar a formar redes con diversos equipos de comunicación: computadoras móviles, radiolocalizadores, teléfonos celulares, PDAs, e, inclusive, electrodomésticos.

El estandar bluetooth se compone de dos capítulos, uno de ellos describe las especificaciones técnicas principales, mientras que el otro define perfiles específicos para aplicaciones, estos últimos aseguran la interoperabilidad de dispositivos Bluetooth entre fabricantes. Algunos de estos perfiles son el de acceso genérico, identificación de servicio, puerto serial, acceso a LAN sincronización y el de dispositivo de información móvil (MIDP).

La IEEE ha desarrollado un protocolo equivalente denominado Wireless Personal Area Network (WPAN), 802.15, con el objetivo de lograr la interoperabilidad con otros dispositivos inalámbricos.

Características

• Tecnología inalámbrica. Reemplaza la conexión alámbrica en distancias que no exceden los 10 metros, alcanzando velocidades del rango de 1Mbps.
  Comunicación automática. La estructura de los protocolos que lo forman favorece la comunicación automática sin necesidad de que el usuario la inicie.Bajo consumo de potencia. Lo pequeño de los dispositivos y su portabilidad requieren de un uso adecuado de la energía, el cual provee esta tecnología.Bajo costo. Los dispositivos de comunicación que soporta pueden experimentar un incremento en su costo no mayor a 20 dólares con tendencia a bajar. Asimismo, su operación se efectúa bajo una banda de frecuencias no licenciada (2.4GHZ), lo que ayuda a su bajo costo.Integración de servicios. Puede soportar transmisiones de voz y datos de manera simultánea.Transmisión omnidireccional. Debido a que basa su comunicación en radiofrecuencia, no requiere línea de vista y permite configuraciones puntomultipunto.Seguridad. Utiliza Spread Spectrum Frequency Hopping como técnica de multiplexaje, lo que disminuye el riesgo de que las comunicaciones sean interceptadas o presenten interferencia con otras aplicaciones. Provee también especificaciones para autenticar dispositivos que intenten conectarse a la red Bluetooth, así como cifrado en el manejo de llaves para proteger la información.Establecimiento de redes. Tiene la característica de formar redes en una topología donde un dispositivo hace las veces de maestro y hasta siete más operando como esclavos. Esta configuración se conoce como piconet. Un grupo de piconets, no más de diez, es referido como Scatternet.

  Clase	Potencia máxima permitida (mW)	Potencia máxima permitida (dBm)	Alcance (aproximado)
  Clase 1	100 mW	20 dBm	~30 metros
  Clase 2	2.5 mW	4 dBm	~10-5 metros
  Clase 3	1 mW	0 dBm	~1 metro

  Versión	Ancho de banda
  Versión 1.2	1 Mbit/s
  Versión 2.0 + EDR	3 Mbit/s
  Versión 3.0 + HS	24 Mbit/s
  Versión 4.0	24 Mbit/s

  
  
   
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  Manos libres para el iPhone con tecnología Bluetooth.
  • Conexión sin cables vía OBEX.
  • Transferencia de fichas de contactos, citas y recordatorios entre dispositivos vía OBEX.
  • Reemplazo de la tradicional comunicación por cable entre equipos GPS y equipamiento médico.
  • Controles remotos (tradicionalmente dominado por el infrarrojo).
  • Enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a dispositivos con Bluetooth. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos móviles cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.
  • Las consolas Sony PlayStation 3 , Microsoft Xbox360 y Wii incorporan Bluetooth, lo que les permite utilizar mandos inalámbricos, aunque los mandos originales de la Wii funcionan mezclando la tecnología de infrarrojos y Bluetooth.
  • Enlace inalámbrico entre sistemas de audio y los altavoces (o altoparlantes) correspondientes.
  Especificaciones y novedades[editar]Bluetooth v1.0 y v1.0b[editar]Bluetooth v1.1 (2002)[editar]
  • Ratificado como estándar IEEE 802.15.1-2002²
  • Se corrigieron muchos errores en las especificaciones 1.0b.
  • Añadido soporte para canales no cifrados.
  • Indicador de señal recibida (RSSI).
  Bluetooth v1.2 (2003)[editar]
  • Una conexión más rápida y Discovery (detección de otros dispositivos bluetooth).
  • Salto de frecuencia adaptable de espectro ampliado (AFH), que mejora la resistencia a las interferencias de radio frecuencia, evitando el uso de las frecuencias de lleno en la secuencia de saltos.
  • Mayor velocidad de transmisión en la práctica, de hasta 721 kbit/s,³ que en v1.1.
  • Conexiones Sincrónicas extendidas (ESCO), que mejoran la calidad de la voz de los enlaces de audio al permitir la retransmisión de paquetes corruptos, y, opcionalmente, puede aumentar la latencia de audio para proporcionar un mejor soporte para la transferencia de datos simultánea.
  • Host Controller Interface (HCI) el apoyo a tres hilos UART.
  • Ratificado como estándar IEEE 802.15.1-2005⁴
  • Introdujo el control de flujo y los modos de retransmisión de L2CAP.
  Bluetooth v2.0 + EDR (2004)[editar]Bluetooth v2.1 + EDR (2007)[editar]Bluetooth v3.0 + HS (2009)

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   Apple Mighty Mouse con tecnología Bluetooth.

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• DEFINICION DE INFRARROJO:
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• La radiación infrarroja o radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.El nombre de infrarrojo, que significa "por debajo del rojo", proviene de que fue observada por primera vez al dividir la luz solar en diferentes colores por medio de un prisma que separaba la luz en su espectro de manera que a ambos extremos aparecen visibles las componentes del rojo al violeta (en ambos extremos). Aunque estas experiencias habían sido realizadas anteriormente por Isaac Newton, William Herschel observó en el año 1800 que se recibía radiación debajo del rojo al situar medidores de calor en las diferentes zonas no visiblemente irradiadas por el espectro.Su longitud de onda, entre 700 nanómetros y un milímetro, es la siguiente en longitud al rojo, el color de longitud de onda más larga de la luz visibleCOMUNICACIÓN CON INFARROJOSAl hablar de comunicación inalámbrica lo primero que se piensa es en señales de radio. Sin embargo, olvidamos que nos comunicamos habitualmente con equipos electrónicos utilizando una tecnología que se ha vuelto muy común, extremadamente sofisticada y eficaz: las comunicaciones mediante infrarrojos. Como por ejemplo  cuando se opera un control remoto, lo que uno hace es comunicarse por medio de luz en la gama de los infrarrojosUn enlace de este tipo puede servir, por ejemplo, para enviar datos a un robot desde sensores, establecer y detectar balizas en el entorno, comunicar varios robots entre sí, o para que una persona dé órdenes utilizando un aparato convencional de control remoto (como el de su TV).Características de los Sistemas Infrarrojos de  Comunicaciones.En general los sistemas de comunicaciones infrarrojos ofrecen ventajas significativas respecto a los sistemas de radio frecuencia. Al utilizar luz, los sistemas Infrarrojos de comunicaciones cuentan con un canal cuyo potencial de ancho de banda es muy grande y no están regulados en ninguna parte del planeta. Además, los sistemas infrarrojos de comunicaciones son inmunes a interferencias y ruido de tipo radioeléctrico. Como la luz infrarroja no puede atravesar paredes, es posible (en comunicaciones interiores) operar al menos un enlace (celda) en cada cuarto de un edificio sin interferencia con los demás, permitiendo así una alta densidad de recurso del sistema, obteniéndose una gran capacidad por unidad de área. El comportamiento de las señales infrarrojas hace difícil que escuchas clandestinos las puedan captar. La única manera de que las señales  infrarrojas se pudieran captar sin permiso, es a través de las ventanas, pero si estas se cubren con persianas o cortinas se evitaría tal situación de inseguridad, sin la necesidad de los complicados algoritmos de cifrado utilizados en los sistemas de RFClasificación de los sistemas infrarrojos.En general, los sistemas IR se pueden clasificar de acuerdo a dos criterios. El primer criterio es el grado de direccionalidad del transmisor y del receptor, así podemos encontrar enlaces dirigidos y enlaces no dirigidos. Los enlaces dirigidos emplean transmisores y receptores altamente direccionales, los cuales deben apuntar uno al otro o hacia un área común (generalmente en el techo) para establecer el enlace.  Los enlaces no dirigidos en ellos  se emplean transmisores y receptores de gran ángulo, disminuyendo así  la necesidad de tal apuntamiento. En los enlaces directos se maximiza la eficiencia de potencia, ya que esta se dirige en un rango muy pequeño de direcciones, y por lo mismo se minimizan las pérdidas de propagación y la recepción de ruido causado por la luz ambiental. Al ser mínima la necesidad de apuntamiento, en un enlace no dirigido se facilita su reconfiguración.El segundo criterio de clasificación está relacionado con la existencia o no de una línea de vista entre el transmisor y el receptor. En los enlaces de línea de vista, la luz emitida por el transmisor llega directamente al receptor. En los enlaces sin línea de vista, la luz que sale del transmisor llega al receptor generalmente después de haberse reflejado difusamente en una o varias superficies.En un enlace de línea de vista, se utiliza con mayor eficiencia la potencia de las señales y se minimiza la distorsión por multitrayectorias. Y con un enlace sin línea de vista, se obtiene una mayor facilidad de uso, mayor movilidad, y robustez, o sea que el  sistema sigue operando aun cuando existan obstrucciones causadas por personas u objetos que se interpongan entre el transmisor y el receptor.DispositivosReceptores de infrarrojosLos receptores de infrarrojos codificados integran en un chip el elemento sensible al infrarrojo, una lente, un filtro de espectro y toda la lógica necesaria para distinguir señales moduladas a una determinada frecuencia.Ejemplo: Receptor de infrarrojos 

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• El receptor está disponible en una cápsula similar a los transistores TIP y, como los transistores, también tiene tres patas. Existe también una cápsula con cobertura metálica. La conexión es muy simple: una de las patas es la alimentación de 5V, la otra la señal de salida y la tercera es el común o tierra.
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• Diagrama lógico del IRM8601S
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• Circuito de aplicación del IRM8601S

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Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión y basados en transceptores de bajo costo.

Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una caja de ordenador

En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.

Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su capacidad de canal:

La utilidad Bluetooth fue desarrollada en 1994 por Jaap Haartsen y Mattisson Sven, como reemplazo de cable, que estaban trabajando para Ericsson en Lund, Suecia.¹ La utilidad se basa en la tecnología de saltos de frecuencia de amplio espectro.

Las prestaciones fueron publicadas por el Bluetooth Special Interest Group (SIG). El SIG las anunció formalmente el 20 de mayo de 1998. Hoy cuenta con una membresía de más de 20.000 empresas en todo el mundo. Fue creado por Ericsson, IBM, Intel, Toshiba y Nokia, y posteriormente se sumaron muchas otras compañías. Todas las versiones de los estándares de Bluetooth están diseñadas para la retro compatibilidad, que permite que el último estándar cubra todas las versiones anteriores.

Las versiones 1.0 y 1.0b han tenido muchos problemas, y los fabricantes tenían dificultades para hacer sus productos interoperables. Las versiones 1.0 y 1.0b incluyen en hardware de forma obligatoria la dirección del dispositivo Bluetooth (BD_ADDR) en la transmisión (el anonimato se hace imposible a nivel de protocolo), lo que fue un gran revés para algunos servicios previstos para su uso en entornos Bluetooth.

Esta versión es compatible con USB 1.1 y las principales mejoras son las siguientes:

Esta versión de la especificación Core Bluetooth fue lanzada en 2004 y es compatible con la versión anterior 1.2. La principal diferencia está en la introducción de una velocidad de datos mejorada (EDR "Enhanced Data Rate" "mayor velocidad de transmisión de datos") para acelerar la transferencia de datos. La tasa nominal de EDR es de 3 Mbit/s, aunque la tasa de transferencia de datos práctica sea de 2,1 Mbit/s.³ EDR utiliza una combinación de GFSK y Phase Shift Keying modulación (PSK) con dos variantes, π/4-DQPSK y 8DPSK.⁵ EDR puede proporcionar un menor consumo de energía a través de un ciclo de trabajo reducido.

La especificación se publica como "Bluetooth v2.0 + EDR", lo que implica que EDR es una característica opcional. Aparte de EDR, hay otras pequeñas mejoras en la especificación 2.0, y los productos pueden reclamar el cumplimiento de "Bluetooth v2.0" sin soportar la mayor tasa de datos. Por lo menos un dispositivo de estados comerciales "sin EDR Bluetooth v2.0" en su ficha técnica.⁶

La versión 2.1 de la especificación Bluetooth Core + EDR es totalmente compatible con 1.2, y fue adoptada por el Bluetooth SIG (Bluetooth Special Interest Group) el 26 de julio de 2007.⁵

La función de titular de la 2.1 es Secure Simple Pairing (SSP): se mejora la experiencia de emparejamiento de dispositivos Bluetooth, mientras que aumenta el uso y la fuerza de seguridad. Para más detalles, véase la sección de enlace de abajo.⁷

2.1 permite a otras mejoras, incluida la "respuesta amplia investigación" (EIR), que proporciona más información durante el procedimiento de investigación para permitir un mejor filtrado de los dispositivos antes de la conexión, y oler subrating, lo que reduce el consumo de energía en modo de bajo consumo.

La versión 3.0 + HS de la especificación Core Bluetooth⁵ fue aprobada por el Bluetooth SIG el 21 de abril de 2009. El bluetooth 3.0+HS soporta velocidades teoricas de transferencia de datos de hasta 24 Mbit/s entre sí, aunque no a través del enlace Bluetooth propiamente dicho. La conexión Bluetooth nativa se utiliza para la negociación y el establecimiento mientras que el tráfico de datos de alta velocidad se realiza mediante un enlace 802,11.

Su principal novedad es AMP (Alternate MAC/PHY), la adición de 802,11 como transporte de alta velocidad. Inicialmente, estaban previstas dos tecnologías para incorporar en AMP:. 802.11 y UWB, pero finalmente UWB no se encuentra en la especificación.⁸

En la especificación, la incorporación de la transmisión a alta velocidad no es obligatoria y por lo tanto, los dispositivos marcados con "+ HS" incorporan el enlace 802.11 de alta velocidad de transferencia de datos. Un dispositivo Bluetooth 3.0, sin el sufijo "+ HS" no soporta alta velocidad, sino que solo admite una característica introducida en Bluetooth 3.0 + HS (o en CSA1).⁹