Comunicaciones Inalámbricas I: BLUETOOTH

Muchos hemos oído esta palabreja en multitud de conversaciones sobre comunicaciones, PDAs o teléfonos móviles, pero, ¿realmente sabemos lo que es y lo que significa "Diente azul"? Con este pequeño artículo, intentaremos hacer una pequeña introducción al tema.

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El término Bluetooth proviene del nombre de un rey danés, Harold Bluetooth, que consiguió unir toda Dinamarca. Y así nació este estándar: con el objetivo de unir todo tipo de dispositivos de una manera sencilla y cómoda, sin hilos. ¿Todo tipo de dispositivos? Entre los dispositivos Bluetooth disponibles en la actualidad podemos encontrar teléfonos móviles, PDAs, tarjetas PCMCIA y CompactFlash, headsets (auriculares con micro para funcionar como manos libres para móvil), dongles USB (dispositivos BT con conexión USB), manos libres para coche, cámaras digitales, impresoras,... Y en un futuro no muy lejano, veremos cómo nuestro móvil se comunica con nuestro microondas para calentarnos la leche nada más salir de la cama.

¿Y para los juegos? Bueno, aparte de las aplicaciones más corrientes como cascos, ratones y teclados inalámbricos, se abren nuevas posibilidades en cuanto al juego en red. Ya no haría falta ni cable ni estar en la misma habitación para echar una partida con los amigos, aunque todavía pasará algún tiempo para que los dispositivos Bluetooth puedan mantener una velocidad de transferencia con capacidad suficiente para esta aplicación, como luego veremos.

En la actualidad, los dispositivos se conectan mediante una arquitectura maestro-esclavo, por lo que uno de ellos hará de maestro y el resto se conectarán a él. Este método tiene el inconveniente de que si el maestro falla, toda la  red así formada se cae.

Una red Bluetooth puede ser muy sencilla: basta un dispositivo maestro y otro esclavo. Una picorred está formada por un maestro y varios esclavos, mientras que una red dispersa (scatternet) está formada por varias picorredes cuyas áreas de cobertura se solapan. En una scatternet puede haber varios maestros, pero cada uno será parte de una picorred diferente. En cambio, los esclavos pueden compartirse entre picorredes con distintos maestros.

ESPECIFICACIONES

Ahora mismo hay dos versiones de BT, la 1.0 y la 1.1. La primera tiene el inconveniente de que un dispositivo sólo puede enlazarse con otro cada vez. La versión 1.1 permite que un dispositivo se comunique con otros 7 simultáneamente, siempre que todos sean compatibles con dicha especificación. Puedes detectar todos los dispositivos que quieras (como luego veremos), pero sólo podrás establecer comunicación con 7 de ellos simultáneamente.

Pero ya se está estudiando la creación de las especificaciones 1.2 y 2.0, como han revelado varios ingenieros de Ericsson Technology Licensing. El grupo SIG (Special Interest Group) de Bluetooth estaría trabajando en estas dos versiones, la 2.0 para alta velocidad y la 1.2 para media velocidad. La primera de ellas estaría pensada para dar una velocidad de transferencia de 4, 8 ó 12 Mbits/s, mientras que la segunda llegaría a unos 2 ó 3 Mbits. Estas especificaciones convivirían con la 1.1, nunca la sustituirían, cosa lógica si tenemos en cuenta que apenas ha empezado a moverse el mercado de los dispositivos que soporten Bluetooth.

De todas formas, el SIG de Bluetooth no tiene prisa en presentar BT 2.0. Esperan que aparezca en el año 2004 como mínimo, aunque no han prohibido a las compañías producir prototipos de teléfonos con soporte para el 2.0, como ya está haciendo Ericsson. Además, hay que decir que los chips 2.0 costarán sólo un 20 % más que sus contrapartidas 1.1, que son bastante baratos.

Otras mejoras que implementará la versión 2.0 además del aumento de velocidad serán la capacidad de funcionar en un canal de banda estrecha sin conmutación (luego hablaremos de cómo funciona la versión 1.1), implementar un modo supervisor responsable de la asignación de funciones de red (para evitar el problema de que el dispositivo maestro se caiga) y un aumento de la distancia entre dispositivos (aunque incrementará el consumo de energía).

VELOCIDAD Y LIMITACIONES

La comunicación es posible siempre que los dispositivos disten entre ellos menos de 10 metros, aunque hay dispositivos que permiten una mayor distancia, pero se salen de la especificación. La velocidad de transmisión de Bluetooth es de 1 Mbit por segundo, pero este ancho de banda está dividido entre 720 Kbits para datos y 64 para voz. Efectivamente, BT no es demasiado rápido para bajarse un fichero por FTP, pero cumple a la perfección para el propósito para el que fue concebido y sigue siendo bastante más rápido que un módem a 56 Kbps. No obstante, la transferencia de datos tiene un pero: la velocidad de 720 Kbits/s es para transmisión asíncrona: al igual que el ADSL está es la velocidad máxima para una de las partes (subida o bajada), mientras que para la otra, se reduce a 57,6 Kbits/s. Puede bajarte cosas a 720 kbps, pero sólo subir a 57.6 o viceversa. Para transmisión síncrona, esta velocidad se reduce a unos 400 Kbps.

He mencionado que del Mbit disponible, 64 Kbits están destinados a voz. Efectivamente, Bluetooth incluye dos canales de sonido digital para comunicarse entre dos dispositivos. Un momento, ¿esto no entra en conflicto con la telefonía móvil y sus precios? Bueno, hasta cierto punto: recordemos que el alcance de BT es de sólo 10 m, pero bien puede servir para comunicarse dentro de una casa como hacemos ahora mismo con esos teléfonos inalámbricos que comparten base, sin coste alguno. Sólo que los dispositivos que usemos para hablar no tienen por qué ser teléfonos...

Bluetooth usa tecnología de radiofrecuencia en la banda de 2.4 GHz (banda que no necesita licencia de uso), lejos de los 900/1800 MHz de la telefonía móvil, pero que puede interferir con otros dispositivos que emiten radiaciones en este rango de frecuencias, como los microondas o las tarjetas de WirelessLAN 802.11b, de las que hablaremos en un próximo artículo. Usar radiofrecuencia permite que a la comunicación no le afecten las paredes u otros obstáculos, como pasa con los dispositivos IrDA (comunicación por Infrarrojos).

La peculiaridad de la especificación Bluetooth es que un dispositivo de este tipo no está constantemente transmitiendo a 2400 MHz exactos, sino que se usa la técnica de frequency hoping spread spectrum o espectro ensanchado de salto en frecuencias: la señal cambia 1600 veces por segundo entre 79 frecuencias en intervalos de 1 MHz para evitar las interferencias. Además, la señal es full-duplex, por lo que se puede emitir y recibir simultáneamente.

Alto, alto, un momento. ¿Que BT funciona en la banda de las microondas? Tranquilos, que no pasa nada. La potencia de emisión de Bluetooth es muy inferior a la de un horno microondas,  incluso a la de un teléfono móvil, por lo que no hay peligro de sufrir quemaduras. No obstante, al igual que las polémicas antenas de telefonía móvil, se necesita investigar más para saber si pueden producir otros efectos como aumento de la temperatura corporal o dolor de cabeza.

CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS

El funcionamiento de este estándar se basa en Perfiles, escenarios de uso para los dispositivos que incluyen la velocidad de la comunicación, el soporte de voz y otra serie de parámetros adicionales. Por ejemplo, hay perfiles de voz para headsets o para emular conexiones de puerto serie, lo que podría servir para usar un teléfono móvil BT como módem para un PC portátil que disponga de una tarjeta PCMCIA BT. Eso implica que para poder comunicar dos dispositivos BT entre sí, necesitamos que ambos tengan un perfil compatible.

La conexión de dos dispositivos Bluetooth conlleva una serie de pasos, desde el descubrimiento del dispositivo en sí hasta averiguar las capacidades de comunicación que permite ese dispositivo concreto. Imaginad una PDA equipada con un chip BT y un teléfono móvil con esta misma tecnología. Con el software facilitado por el fabricante del chip, podremos ver una lista de los dispositivos BT presentes dentro del alcance del chip (unos 10 metros, más o menos), de qué tipo son y qué capacidades tienen (basándose en el perfil). Con este software, podremos ver si podemos comunicarnos por voz con el otro dispositivo, si es un módem o un ordenador con tarjeta PCMCIA. Una vez que ambos dispositivos queden emparejados, las siguientes veces que se encuentren se conectarán automáticamente. Pero que nadie se preocupe: primero deben estar emparejados y para eso, hay que darles permiso a ambos dispositivos, mediante claves personales, por ejemplo. Sencillamente, un dispositivo BT desconocido no puede robarte los datos de tu PDA, pero veamos qué más nos ofrece Bluetooth en temas de seguridad.

SEGURIDAD

La especificación Bluetooth define tres modos de seguridad: no seguro, seguridad a nivel de servicios y seguridad a nivel de enlace. En el primero de estos modos, el dispositivo no inicia ningún tipo de procedimiento de seguridad. En modo a nivel de servicios, se permite más flexibilidad en las políticas de acceso a las aplicaciones, siendo especialmente útil cuando ejecutas muchas aplicaciones en paralelo con diferentes requisitos de seguridad. Por último, a nivel de enlace, el dispositivo inicia procedimientos de seguridad antes de que se complete el emparejamiento, dando a las aplicaciones la capacidad de saber quién está conectado, proveyendo servicios de autenticación, autorización y encriptación.

La autenticación es un elemento clave de cualquier sistema Bluetooth que permite al usuario definir una relación de confianza entre dispositivos BT. Los servicios de autenticación permiten a dos dispositivos decidir si se establecerá una conexión basada en la identificación disponible a nivel de hardware. Una vez que se ha establecido, se puede aplicar seguridad adicional mediante encriptación, haciendo que la conexión no se establezca en caso de duda.

De todas formas siempre se pueden añadir mecanismos de seguridad adicionales por software, dentro de nuestras propias aplicaciones.

Seguro que este apartado os ha dejado un poco confusos. Veamos un ejemplo: cogemos una iPAQ 3870, con chip Bluetooth integrado en la PDA. Ahora cogemos un teléfono móvil Ericsson T39 y hacemos que la iPAQ busque el teléfono mediante la aplicación Bluetooth Manager que lleva instalada.

Cuando encuentre el T39, nos pedirá que los emparejemos solicitando una clave en cada uno de los extremos: aparecerá un diálogo en la PDA y otro en el móvil solicitando una contraseña, que debe ser la misma para ambos dispositivos. Una vez comprobada esta contraseña, podremos empezar a usar el móvil mediante Bluetooth. Esto sería seguridad a nivel de enlace, teniendo totalmente identificado el teléfono que hemos emparejado con la iPAQ. Si otro T39 entra en el rango de alcance de la PDA, su portador deberá saber la clave de emparejado con la iPAQ para poder conectarse a ella.

Veamos esto mismo en imágenes, con una iPAQ 3870 y un Ericsson T68...

Pero está claro que habrá que comprobar que todos los dispositivos sean capaces de funcionar a la perfección con todos los demás, y este es un factor imprescindible para el éxito de Bluetooth. Pese a que todos los productos existentes llevan la etiqueta Bluetooth bien visible, en ocasiones es imposible hacer que el del fabricante A se comunique con el del fabricante B o que una simple transferencia de ficheros sea totalmente inestable. Aún queda camino por recorrer en esta nueva tecnología, pero está claro que tiene un futuro muy prometedor por delante.

UNA PEQUEÑA MUESTRA

Los headsets se componen de un auricular y un micrófono de reducido tamaño, llevando además controles para el volumen y para colgar/descolgar. Su misión fundamental es servir de para la comunicación de voz con otros dispositivos Bluetooth. Así por ejemplo, podríamos emparejar un headset con un teléfono móvil y tendríamos un cómodo manos libres totalmente inalámbrico y con un alcance de 10 m. Otra posibilidad es conectar un headset a una tarjeta PCMCIA BT de un portátil y poder hablar con la persona que lleva el headset mediante la tarjeta de sonido del portátil. También podríamos comunicarnos entre dos headsets, como si fueran walkie-talkies (aunque pudiendo hablar y escuchar simultáneamente).

Pocos son los españoles que no tienen un teléfono móvil y su uso fundamental es la comunicación por voz y mensajes cortos, ya que el WAP parece un poco estancado. Sin embargo, con la llegada del GPRS, ya es factible usar un móvil como módem para poder navegar por Internet (otra cosa es lo que cueste, pero bueno) desde una PDA o un portátil. Sin embargo, el sueño de todos era poder ir en el tren con el portátil mientras leíamos el correo electrónico y esto tenía un inconveniente: la única conexión posible con el móvil era mediante cable serie (con lo que estábamos limitados a la longitud del cable) o infrarrojos (el popular puerto IrDA que nos obliga a que entre los puertos de los dos dispositivos se pueda trazar una línea recta). Pues mediante Bluetooth, es posible llevar el móvil en el maletín o en el bolsillo de la chaqueta y navegar por Internet tranquilamente.

Pero esta no es la única posibilidad, ya que también podemos usar dos móviles BT sin necesidad de usar la red telefónica GSM, gracias al canal de voz del que dispone. Otra cosa es que los fabricantes quieran incluir esta opción en el perfil del teléfono o los acuerdos que haya entre operadoras y fabricantes, pero no debería haber problema debido al corto alcance. Sería como comprar un Famitel (un teléfono inalámbrico DECT que vende Telefónica), una base y varios teléfonos y hablar entre los teléfonos de la misma casa sin coste alguno.

¡Ah! Lo olvidaba... Si tu teléfono móvil no incorpora Bluetooth, empiezan a salir al mercado algunos adaptadores para evitar este problema. El de la foto es de Ericsson, y se puede conectar a varios modelos de este fabricante, como el T20s de la fotografía.

-        Adquirir un adaptador para tarjetas PCMCIA o CompactFlash. Con lo cual, podríamos usar las mismas tarjetas que los portátiles o PDAs.

-        Si tu PC dispone de puerto USB, puedes comprar un adaptador USB-Bluetooth. Necesitarás un Windows que no sea NT o 95, y si tienes Linux, puede haber algún problema.

-        Si no puedes usar USB (porque tu PC es antiguo o porque usas Windows NT), puedes optar por un adaptador de puerto serie.

Con este nombre tan genérico hemos querido agrupar todos aquellos dispositivos Bluetooth que pueden hacer de 'puente' entre otros dispositivos BT y otros tipos de redes. Así por ejemplo, podemos encontrar módems RDSI que permiten que los dispositivos Bluetooth conectados a ellos puedan navegar por la Intranet o Internet. También existen módems ADSL que permiten lo mismo, pero a mayor velocidad.

Cuando vi este dispositivo, me pareció tan novedoso que he tenido que crear un apartado para él solito. El Parrot CK3000 es un manos libres para coche Bluetooth, pero también mucho más. En principio, permite que cualquier teléfono móvil Bluetooth quede conectado a él nada más entrar en el coche (pudiendo llevarlo en el bolsillo o en la maleta), pero también dispone de reconocimiento de voz, por lo que basta mencionar un nombre al Parrot y éste marcará el número correspondiente en el teléfono BT. También se pueden coger llamadas o colgarlas diciendo la palabra clave apropiada y además, va conectado a los altavoces de nuestra radio para silenciarla cuando se recibe una llamada y poder escuchar la conversación telefónica por estos altavoces.

En cuanto a dónde comprar estos productos, hemos encontrado diferentes dispositivos Bluetooth en tiendas online como www.optize.es, www.obipc.com (aunque sólo tienen iPAQs 3870), www.blueunplugged.com (impresionante el catálogo que tienen, incluso con un asistente para sabe qué producto necesitamos, aunque no está en España) y en varios fabricantes como Compaq o Palm. Pero seguro que hay muchos más sitios donde comprar y que no he encontrado. Buscad, queridos lectores, y encontraréis muchos más.

En fin, esto ha sido todo por hoy. Espero haberos dado una idea de lo que se puede hacer con Bluetooth y de los aparatos disponibles con esta tecnología. Si habéis llegado hasta aquí, enhorabuena por no haberos dormido... Y si tenéis alguna duda más, no olvidéis mirar en http://www.zonabluetooth.com, una de las escasas páginas en castellano dedicadas a este fascinante mundo del Bluetooth, con información detallada y noticias variadas.