BLUETOOTH. PROTOCOLOS y APLICACIONES

JOSE SERGIO FIGUEIRA

E-mail: jfigu2@cantv.com.ve

Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Eléctrica.

Caracas, Venezuela.

RESUMEN

            Bluetooth es un estándar desarrollado para la comunicación inalámbrica de datos en un rango aproximado de 10 metros, en donde, los terminales pueden estar en movimiento y no tener línea de vista entre sí; además, las velocidades de transmisión oscilan entre 720kbps y 1 Mbps. El estándar es un cruce entre las tecnologías DECT (Digital European Cordless Telephone) y el iRDA(infra Red Data Association). El mismo ofrece un conjunto de protocolos orientados a prestar determinados servicios. Las principales aplicaciones son la transferencia de archivos, la conexión inalámbrica a Internet y LAN´s, teléfono tres en uno y el uso inalámbrico del manos libres.

Palabras claves: Bluetooth, inalámbrico, corto alcance, LAN, comunicación de datos.

ABSTRACT

Bluetooth is a specification to develop a short-range communications standard allowing wireless data communications at ranges of about 10 meters. Bluetooth encompasses both a standard communications interface and a low-cost computer chip. It is a cross between the DECT (Digital European Cordless Telephone) and iRDA (infra Red Data Association) technologies. The data transmission speeds using Bluetooth are expected to be between 720kbps and one megabit per second. Bluetooth gives wireless Local Area Networks in which networks of different handheld computing terminals and mobile terminals can communicate and exchange data, even on the move and when there is no line of sight between those terminals. Using the Bluetooth technology with the capabilities of current computers and communications devices, the possibilities for new future wireless applications are unlimited.

Key words: Bluetooth, wireless, short-range, LAN, and data communication.

 

1.      INTRODUCCION

El grupo Bluetooth SIG (Special Interest Group), ha desarrollado la especificación Bluetooth, que permite el desarrollo de aplicaciones de comunicación de datos de manera inalámbrica. La especificación define un conjunto de completo de protocolos, los cuales dan gran flexibilidad al estándar para operar una cierta variedad de aplicaciones. En lo adelante, se describirá las características principales de los conjuntos de protocolos usados, así como las principales aplicaciones que se han divisado tener bajo el estándar.

 

2.      CONJUNTO DE PROTOCOLOS

Diferentes aplicaciones pueden operar bajo distintos conjuntos de protocolos; sin embargo, todos ellos tienen un enlace de datos y una capa física Bluetooth común. La figura 1 muestra el conjunto de protocolos identificados en la especificación.

 

Figura1. Conjunto de Protocolos Bluetooth

 

Cada aplicación puede operar bajo una estructura de protocolos definida por cada columna en la figura, o por un conjunto de ellas. Algunas columnas son usadas solo como soporte de la aplicación principal, como lo son el SDP(Service Discovery Protocol) y el TCS Binary (Telephony Control Specification).

Una nota interesante es el hecho del re-uso de los protocolos existentes para otras aplicaciones en las capas superiores, en vez del diseño de otros nuevos.

La especificación es abierta, lo que permite el desarrollo de nuevos protocolos de aplicación en las capas superiores, lo cual se traduce en el desarrollo de una gran variedades de servicios por parte de las casas fabricantes.

Ahora bien, de acuerdo al propósito, los protocolos pueden ser divididos en cuatro capas:

1.      Protocolos Bluetooth Centrales (Bluetooth Core Protocols: BaseBand, LMP, L2CAP, SDP).

2.      Protocolos de Reemplazo de Cable (Cable Replacement Protocols: RFCOMM).

3.      Protocolos de control de Telefonía (Telephony Control Protocols: TCS Binary, AT-Commands).

4.      Protocolos Adaptados (Adapted Protocols: PPP, UDP/TCP/IP, OBEX, WAP, vCard, vCal, IrMC, WAE).

El Grupo Bluetooth SIG, ha desarrollado los protocolos de la primera capa, los cuales son usados por la mayoría de los dispositivos Bluetooth. Por otra parte, el RFCOMM y el TCS Binary fueron desarrollados por el SIG, basándose es las especificaciones ETSI-TS 07.10 y la ITU-T Q.931, respectivamente.

Las capas de Reemplazo de Cable, Control de Telefonía, y de Protocolos adaptados conforman los llamados protocolos orientados a la aplicación. Dichos protocolos son abiertos, y permiten la inclusión de nuevos, por ejemplo HTTP o FTP, lo que hace al estándar muy flexible.

1.      APLICACIONES

Básicamente el objetivo principal del estándar es permitir el intercambio de datos de manera inalámbrica, permitiendo además el movimiento de los terminales y que adicionalmente estos no necesiten tener línea de vista entre sí para comunicarse. Esto ofrece una gran gama de servicios. Sin embargo, el grupo SIG ha divisado en principio algunos tipos principales de aplicaciones (ver figura 2):

 

Figura 2. Aplicaciones Bluetooth

 

1.      Transferencia de archivos.

2.      Conexión inalámbrica a Internet (Internet Bridge).

3.      Acceso inalámbrico a LAN.

4.      Sincronización automática.

5.      Teléfono tres en uno.

6.      Manos libres inalámbrico (Ultimate Headset).

1.      Transferencia de archivos

El conjunto de protocolos usado se muestra en la figura 3. El servicio consiste en la transferencia de objetos de un dispositivo a otro. Los tipos de objetos incluyen, más no limitan, archivos .doc, .xls, .ppt, .wav, y .jpg, carpetas y directorios. Además ofrece la posibilidad de ver el contenido de carpetas de dispositivos remotos.

 

Figura 3. Transferencia de archivos

 

2.      Conexión a Internet Inalámbrica

Mediante esta aplicación, un usuario tiene acceso al Internet mediante un teléfono celular o mediante un módem inalámbrico, tal cual como si fuera una línea telefonía fija. El conjunto de protocolos usado es mostrado en la figura 4.


Figura 4. Conexión Inalámbrica a Internet

 

3.      Acceso Inalámbrico a LAN

En este servicio, múltiples equipos terminales de datos (DT´s) usan puntos de acceso LAN, llamados LAP (LAN access point), como una conexión inalámbrica a una red de área local LAN. Una vez conectados, los DT´s funcionan como si estuvieran conectados a una LAN vía red. El conjunto de protocolos usado por este servicio se muestra en la figura 5.

 

Figura 5. Acceso Inalámbrico a LAN

4.      Sincronización Automática

El servicio consiste en sincronizar automáticamente la información PIM (Personal Information Managament) en los distintos dispositivos Bluetooth; básicamente la información es la concerniente a calendario, lista de direcciones y teléfonos, mensajes y notas. La figura 6 muestra los protocolos usados.


Figura 6. Sincronización Automátic

5.      Teléfono tres en uno

Mediante el uso de esta aplicación, un teléfono puede ser usado de tres formas distintas:

      1. Teléfono portátil conectado inalámbricamente a una red fija, en la casa o el trabajo. En este uso se incurre en gastos de la línea telefónica.
      2. Teléfono móvil celular. También se incurre en gastos.
      3. Función de Walkie-Talkie. Mediante la conexión directa de un dispositivo a otro. En este uso, no se incurre en gastos de la línea telefónica.

El conjunto de protocolos usados se muestra en la figura 7.

Figura 7. Teléfono 3 en 1

 

1.      Manos Libres Inalámbrico

El manos libres puede conectarse vía inalámbrica al teléfono móvil celular, al computador portátil u otro móvil, con el fin de actuar como un dispositivo remoto con entrada y salida de audio. El servicio es práctico, pues permite atender llamadas sin hacer uso de las manos, mientras se maneja un automóvil por ejemplo. El conjunto de protocolos usados se muestra en la figura 8.


 Figura 8. Aplicación Manos Libres

 

1.      CONCLUSIONES

Bluetooth es un estándar que permite una gran variedad de comunicación de datos de manera inalámbrica. Actualmente se tienen definidos un conjunto de protocolos para atender las principales aplicaciones en el mercado, pero es flexible, lo que permite añadir nuevos protocolos en las capas superiores de comunicación, para adaptar las aplicaciones que se susciten en el futuro al estándar, lo cual permite un desarrollo casi ilimitados de servicios.

2.      GLOSARIO

LMP: Link Manager Protocol.

L2CAP: Logical Link and Control adaptation Protocol.

OBEX: Object Exchange Protocol.

PPP: Point-to-Point Protocol.

RFCOMM: Serial Cable Emulation Protocol.

UDP: User Datagram Protocol

WAE: Wireless Application Environment.

WAP: Wireless Application Protocol.

 

3.      REFERENCIAS

http://www.bluetooth.com/

http://bluetooth.ericsson.se/ebc/default.asp

http://www.mot.com/bluetooth/apps/index.html/

http://www.nokia.com/bluetooth/whatis.html/