Bluetooth
Willamys Araújo
1
Introdução
• O Bluetooth é uma tecnologia que permite uma comunicação :
– simples,
– rápida,
– segura e barata.
•
Essa comunicação pode ser feita entre computadores,
smartphones, telefones celulares, mouses, teclados, fones de
ouvido, impressoras e outros dispositivos, utilizando ondas de rádio
no lugar de cabos.
• Assim, é possível fazer com que dois ou mais dispositivos comecem
a trocar informações com uma simples aproximação entre eles.
2
O que é Bluetooth?
3
O que é Bluetooth
• Bluetooth é um padrão global de comunicação sem
fio e de baixo consumo de energia que permite a
transmissão de dados entre dispositivos compatíveis
com a tecnologia.
• Para isso, uma combinação de hardware e software
é utilizada para permitir que essa comunicação
ocorra entre os mais diferentes tipos de aparelhos.
4
O que é Bluetooth
• A transmissão de dados é feita através de
radiofrequência, permitindo que um dispositivo
detecte o outro independente de suas posições,
desde que estejam dentro do limite de proximidade.
5
O que é Bluetooth
• Para que seja possível atender aos mais variados
tipos de dispositivos, o alcance máximo do Bluetooth
foi dividido em três classes:
– Classe 1: potência máxima de 100 mW, 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.
6
O que é Bluetooth
• Isso significa que um aparelho com Bluetooth classe
3 só conseguirá se comunicar com outro se a
distância entre ambos for inferior a 1 metro, por
exemplo.
7
Isso seria interessante?
8
O que é Bluetooth
• A distância pode parecer inutilizável, mas é suficiente
para conectar um fone de ouvido a um telefone
celular pendurado na cintura de uma pessoa.
• É importante frisar, no entanto, que dispositivos de
classes diferentes podem se comunicar sem
qualquer problema, bastando respeitar o limite
daquele que possui um alcance menor.
9
O que é Bluetooth
Versão do Bluetooth
Taxa máxima de transmissão
1.2
1 Mbps
2.0
3 Mbps
3.0
24 Mbps
10
O Surgimento
11
O Surgimento
• A história do Bluetooth começa em meados de 1994.
• Na época, a empresa Ericsson começou a estudar a
viabilidade de desenvolver uma tecnologia que
permitisse a comunicação entre telefones celulares
e acessórios utilizando sinais de rádio de baixo
custo, ao invés dos tradicionais cabos.
12
O Surgimento
• O estudo era feito com base em um projeto que
investigava o uso de mecanismos de comunicação em
redes de telefones celulares, que resultou em um sistema
de rádio de curto alcance que recebeu o nome MCLink.
• Com a evolução do projeto, a Ericsson percebeu que o
MCLink poderia dar certo, já que o seu principal atrativo
era uma implementação relativamente fácil e barata.
13
O Surgimento
• Em 1997, o projeto começou a despertar o interesse de
outras empresas que, logo, passaram a fornecer apoio.
•
• Por conta disso, em 1998 foi criado o consórcio
Bluetooth SIG (Special Interest Group), formado pelas
empresas
– Ericsson,
– Intel,
– IBM,
– Toshiba e Nokia.
•
14
O Surgimento
• Note que esse grupo é composto por dois "gigantes" das
telecomunicações:
– (Ericsson e Nokia),
• dois nomes de peso na fabricação de PCs :
– (IBM e Toshiba)
• e a líder no desenvolvimento de chips e processadores:
– (Intel).
• Essa diversidade foi utilizada para permitir o
desenvolvimento de padrões que garantissem o uso e a
interoperabilidade da tecnologia nos mais variados
dispositivos.
15
O Surgimento
• A partir daí, o Bluetooth começou a virar realidade,
inclusive pela adoção desse nome.
• A denominação Bluetooth é uma homenagem a um rei
dinamarquês chamado Harald Bluetooth (Haroldo DenteAzul).
• Um de seus grandes feitos foi a unificação da Dinamarca, e
é em alusão a esse fato que o nome Bluetooth foi
escolhido, como que para dizer que a tecnologia
proporciona a unificação de variados dispositivos.
• O logotipo do Bluetooth é a junção de dois símbolos
nórdicos que correspondem às iniciais de Harald.
16
O Surgimento
17
Freqüência e Comunicação
18
Freqüência e Comunicação
• O Bluetooth é uma tecnologia criada para funcionar
no mundo todo, razão pela qual se fez necessária a
adoção de uma freqüência de rádio aberta, que seja
padrão em qualquer lugar do planeta.
• A faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical), que opera
à freqüência de 2,45 GHz, é a que mais se aproxima
dessa necessidade e é utilizada em vários países,
com variações que vão de 2,4 GHz à 2,5 GHz.
19
Freqüência e Comunicação
• Como a faixa ISM é aberta, isto é, pode ser utilizada
por qualquer sistema de comunicação, é necessário
garantir que o sinal do Bluetooth não sofra e não
gere interferências.
• O esquema de comunicação FH-CDMA (Frequency
Hopping - Code-Division Multiple Access), utilizado
pelo Bluetooth, permite tal proteção, já que faz com
que a frequência seja dividida em vários canais.
20
Freqüência e Comunicação
• O dispositivo que estabelece a conexão vai mudando
de um canal para outro de maneira muito rápida.
Esse esquema é chamado "salto de frequência“
(frequency hopping).
• Isso faz com que a largura de banda da frequência
seja muito pequena, diminuindo sensivelmente as
chances de uma interferência.
• No Bluetooth, pode-se utilizar até 79 frequências (ou
23, dependendo do país) dentro da faixa ISM, cada
uma espaçada da outra por 1 MHz.
21
Freqüência e Comunicação
• Como um dispositivo se comunicando por Bluetooth
pode tanto receber quanto transmitir dados (modo
full-duplex), a transmissão é alternada entre slots
para transmitir e slots para receber, um esquema
denominado FH/TDD (Frequency Hopping/TimeDivision Duplex).
22
Freqüência e Comunicação
• No que se refere ao enlace, isto é, à ligação entre o
emissor e receptor, o Bluetooth faz uso,basicamente,
de dois padrões:
– SCO (Synchronous Connection-Oriented) e
– ACL (Asynchronous Connection-Less).
23
Freqüência e Comunicação
• SCO (Synchronous Connection-Oriented)
– Estabelece um link sincronizado entre o dispositivo
master e o dispositivo escravo, onde é feito uma reserva
de slots para cada um.
– Utilizado aplicações de envio contínuo de dados, como
voz.
– Não permite a retransmissão de pacotes de dados
perdidos.
24
Freqüência e Comunicação
• SCO (Synchronous Connection-Oriented)
– Quando ocorre perda em uma transmissão de áudio, por
exemplo, o dispositivo receptor acaba reproduzindo som
com ruído.
– A taxa de transmissão de dados no modo SCO é de 432
Kbps, sendo de 64 Kbps para voz.
25
Freqüência e Comunicação
• ACL (Asynchronous Connection Less)
– Estabelece um link entre um dispositivo master e os
dispositivos slave existentes em sua rede. Esse link é
assíncrono, já que utiliza os slots previamente livres.
– Permite o re-envio de pacotes de dados perdidos,
garantindo a integridade das informações trocadas entre
os dispositivos.
– Assim, acaba sendo útil para aplicações que envolvam
transferência de arquivos, por exemplo.
– A velocidade de transmissão de dados no modo ACL é de
até 721 Kbps.
26
Redes Bluetooth
27
Redes Bluetooth
• Quando dois ou mais dispositivos se comunicam através de
uma conexão Bluetooth, eles formam uma rede denominada
piconet.
• Nessa comunicação, o dispositivo que iniciou a conexão
assume o papel de master (mestre), enquanto que os demais
dispositivos se tornam slave (escravos).
• Cabe ao master a tarefa de regular a transmissão de dados
entre a rede e o sincronismo entre os dispositivos.
• Cada piconet pode suportar até 8 dispositivos (um master e 7
slave), no entanto, é possível fazer com esse número seja
maior através da sobreposição de piconets.
28
Redes Bluetooth
29
Redes Bluetooth
Link
30
Redes Bluetooth X Wi-Fi
Bluetooth
Wi-Fi
Permiti a intercomunicação de
dispositivos próximos utilizando o menor
consumo de energia possível (mesmo
porque muitos desses dispositivos são
alimentados por baterias) e um custo de
implementação baixo.
Mostra-se mais como um concorrente das
tradicionais redes de computadores com
fio (padrão Ethernet, em sua maioria).
O bluetooth é usado até para montar
Refere-se a um tipo de conexão entre
pequenas redes de computador nas quais computadores, PDAs e até celulares com
não se requer altas taxas de transferência uma rede sem a necessidade de fios.
de dados.
Em redes Bluetooth a velocidade máxima
é de 24 Mbps
Em redes Wi-Fi do tipo 802.11g (que é um
dos padrões desta tecnologia), a
velocidade pode chegar a 54 Mbps,
enquanto as 802.11b se limitam a 11
Mbps.
31