A luz azul está acesa, você está conectado com a magia do bluetooth! Mas como isso funciona?
Bluetooth é um sem fio padrão de tecnologia que permite que os dispositivos se comuniquem em curto alcance (ondas de rádio UHF na banda ISM de 2.4 a 2.485 GHz) construindo uma rede de área pessoal (PAN). É amplamente utilizado para dispositivos móveis, como fones de ouvido e alto-falantes, proporcionando capacidade de comunicação e realização de aplicações de ampla gama.
Vejamos a história e a tecnologia por trás desse incrível padrão sem fio.
Compreendendo a tecnologia Bluetooth
O que é Bluetooth?
Bluetooth é um padrão de tecnologia sem fio que permite que os dispositivos se comuniquem entre si em um curto alcance, construindo uma rede de área pessoal (PAN). É amplamente utilizado para troca de dados entre dispositivos fixos e móveis, dando-lhes a capacidade de se comunicar e realizar uma ampla gama de aplicações. A tecnologia Bluetooth usa ondas de rádio no freqüência banda de 2.4 GHz, que é uma faixa de frequência limitada reservada para aplicações industriais, científicas e médicas (ISM).
Como o Bluetooth funciona?
A tecnologia Bluetooth envolve o envio e recebimento de dados sem fio entre dispositivos usando ondas de rádio. A tecnologia usa um fluxo constante de dados, que é transmitido de forma invisível pelo ar. O alcance típico para dispositivos Bluetooth é de cerca de 30 pés, mas pode variar dependendo do dispositivo e do ambiente.
Quando dois dispositivos habilitados para Bluetooth ficam dentro do alcance um do outro, eles reconhecem e selecionam um ao outro automaticamente, um processo chamado de emparelhamento. Uma vez emparelhados, os dispositivos podem se comunicar entre si completamente sem fio.
Quais são os benefícios do Bluetooth?
A tecnologia Bluetooth oferece vários benefícios, incluindo:
- Simplicidade: a tecnologia Bluetooth é fácil de usar e permite que os dispositivos se comuniquem entre si sem envolver fios ou cabos.
- Portabilidade: a tecnologia Bluetooth foi projetada para comunicação sem fio entre dispositivos portáteis, tornando-a ideal para uso em viagens.
- Segurança: A tecnologia Bluetooth permite que os motoristas falem em seus celulares sem usar as mãos, tornando a direção mais segura.
- Conveniência: a tecnologia Bluetooth permite que os usuários baixem fotos de suas câmeras digitais ou conectem um mouse ao tablet sem fios ou cabos.
- Conexões simultâneas: a tecnologia Bluetooth permite que vários dispositivos se conectem entre si simultaneamente, possibilitando ouvir música em um fone de ouvido enquanto usa teclado e mouse.
Etimologia
A versão anglicizada de um antigo epíteto nórdico escandinavo
A palavra “Bluetooth” é uma versão anglicizada do antigo epíteto nórdico escandinavo “Blátǫnn”, que significa “dentes azuis”. O nome foi escolhido por Jim Kardach, um ex-engenheiro da Intel que trabalhou no desenvolvimento da tecnologia Bluetooth. Kardach escolheu o nome para sugerir que a tecnologia Bluetooth une dispositivos díspares de maneira semelhante, assim como o rei Harald uniu as tribos dinamarquesas em um único reino no século X.
De uma ideia caseira insana a um uso comum
O nome “Bluetooth” não foi fruto de uma evolução natural, mas sim de uma série de acasos que levaram à construção de uma marca. De acordo com Kardach, em uma entrevista, ele estava assistindo a um documentário do History Channel sobre Harald Bluetooth quando teve a ideia de batizar a tecnologia com seu nome. O nome foi lançado em uma época em que os URLs eram curtos, e o cofundador Robert admitiu que “Bluetooth” era simplesmente legal.
Do Googol ao Bluetooth: a falta de um nome perfeito
Os fundadores do Bluetooth inicialmente sugeriram o nome “PAN” (Personal Area Networking), mas faltava um certo toque. Eles também consideraram o termo matemático “googol”, que é o número um seguido de 100 zeros, mas foi considerado muito vasto e inimaginável. O atual CEO da Bluetooth SIG, Mark Powell, decidiu que “Bluetooth” era o nome perfeito porque refletia os imensos recursos de indexação e rede pessoal da tecnologia.
O erro ortográfico acidental que travou
O nome “Bluetooth” quase foi escrito “Bluetoo” devido à falta de URLs disponíveis, mas a grafia foi alterada para “Bluetooth” para fornecer uma grafia mais comum. A ortografia também foi uma referência ao nome do rei dinamarquês, Harald Blåtand, cujo sobrenome significa “dente azul”. O erro ortográfico foi resultado de uma magia linguística que massacrou o nome original e resultou em um novo nome cativante e fácil de lembrar. Como resultado, o erro ortográfico acidental tornou-se o nome oficial da tecnologia.
A História do Bluetooth
A busca por uma conexão sem fio
A história do Bluetooth remonta a milênios, mas a busca por uma conexão sem fio começou no final dos anos 1990. Em 1994, a Ericsson, empresa sueca de telecomunicações, iniciou um projeto com o objetivo de especificar um módulo sem fio para uma Estação Base Pessoal (PBA). De acordo com Johan Ullman, o CTO da Ericsson Mobile na Suécia na época, o projeto foi chamado de “Bluetooth” em homenagem a Harald Gormsson, um rei morto da Dinamarca e da Noruega que era conhecido por sua capacidade de unir as pessoas.
O Nascimento do Bluetooth
Em 1996, um holandês chamado Jaap Haartsen, que trabalhava para a Ericsson na época, foi designado para liderar uma equipe de engenheiros para estudar a viabilidade de uma conexão sem fio. A equipe concluiu que era possível atingir uma taxa de dados alta o suficiente com consumo de energia adequado para um celular. O passo lógico era realizar o mesmo para notebooks e telefones em seus respectivos mercados.
Em 1998, a indústria se abriu para permitir a máxima colaboração e integração de invenções, e Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba tornaram-se signatários do Bluetooth Special Interest Group (SIG), com um total de 5 patentes reveladas.
Bluetooth hoje
Hoje, a tecnologia Bluetooth impulsionou a indústria sem fio, com o poder de conectar dispositivos sem problemas e sem fio. O consumo máximo de energia é baixo, tornando-o viável para uso em uma ampla gama de dispositivos. A incorporação da tecnologia Bluetooth em notebooks e telefones abriu novos mercados, e a indústria continua a permitir a máxima colaboração e integração de invenções.
Em 2021, existem mais de 30,000 patentes relacionadas à tecnologia Bluetooth, e o Bluetooth SIG continua revisando e atualizando a tecnologia para atender às necessidades do mercado de eletrônicos de consumo.
Conexões Bluetooth: seguras ou não?
Segurança Bluetooth: o bom e o ruim
A tecnologia Bluetooth revolucionou a maneira como conectamos nossos dispositivos. Ele nos permite trocar dados sem fio, sem a necessidade de cabos ou conexões diretas. Esta invenção tornou nossas atividades diárias extremamente convenientes, mas também vem com um aspecto assustador – o perigo de pessoas mal-intencionadas interceptarem nossos sinais Bluetooth.
O que você pode fazer com o Bluetooth?
Conectando dispositivos sem fio
A tecnologia Bluetooth permite conectar diferentes dispositivos sem fio, eliminando a necessidade de cabos e fios. Isso significa que você pode experimentar uma maneira mais simples e conveniente de conectar dispositivos. Alguns dispositivos que podem ser conectados via Bluetooth incluem:
- smartphones
- Computadores
- Impressoras
- Mouse
- Teclados
- Auscultadores
- Oradores
- Câmeras
Transferência de dados
A tecnologia Bluetooth também permite que você transfira dados sem fio entre dispositivos. Isso significa que você pode compartilhar documentos, fotos e outros arquivos de maneira rápida e fácil, sem a necessidade de cabos ou conexão com a Internet. Algumas maneiras de usar o Bluetooth para transferência de dados incluem:
- Emparelhar o telefone com o computador para transferir arquivos
- Vinculando sua câmera ao seu telefone para compartilhar fotos imediatamente
- Conectando seu smartwatch ao seu telefone para receber notificações e controlar seu dispositivo
Melhorando seu estilo de vida
A tecnologia Bluetooth tornou mais fácil melhorar seu estilo de vida de várias maneiras. Por exemplo:
- Os aplicativos de saúde e condicionamento físico podem usar o Bluetooth para rastrear seus dados de exercícios e saúde, oferecendo uma melhor compreensão de sua saúde e bem-estar geral.
- Dispositivos domésticos inteligentes podem ser controlados via Bluetooth, permitindo que você controle suas luzes, termostato e outros dispositivos de seu telefone.
- Os aparelhos auditivos habilitados para Bluetooth podem transmitir áudio diretamente do seu telefone, melhorando a qualidade da sua experiência auditiva.
Mantendo o Controle
A tecnologia Bluetooth também permite que você mantenha o controle sobre seus dispositivos de várias maneiras. Por exemplo:
- Você pode usar o Bluetooth para controlar remotamente o obturador da câmera, permitindo que você tire fotos à distância.
- Você pode usar o Bluetooth para controlar sua TV, permitindo ajustar o volume e mudar de canal sem precisar se levantar do sofá.
- Você pode usar o Bluetooth para controlar o som do carro, permitindo transmitir música do telefone sem precisar tocar no dispositivo.
No geral, a tecnologia Bluetooth é uma ferramenta versátil e útil que pode ser usada de várias maneiras para melhorar nossas vidas. Se você deseja conectar dispositivos, transferir dados ou manter o controle sobre seus dispositivos, o Bluetooth oferece uma boa solução.
Implementação
Frequência e Espectro
O Bluetooth opera na banda de frequência não licenciada de 2.4 GHz, que também é compartilhada por outras tecnologias sem fio, incluindo Zigbee e Wi-Fi. Essa banda de frequência é dividida em 79 canais designados, cada um com uma largura de banda de 1 MHz. O Bluetooth usa uma técnica de salto de frequência de espectro espalhado que divide as frequências disponíveis em canais de 1 MHz e executa salto de frequência adaptável (AFH) para evitar interferência de outros dispositivos operando na mesma banda de frequência. O Bluetooth também usa chaveamento de mudança de frequência gaussiana (GFSK) como seu esquema de modulação, que é uma combinação de chaveamento de mudança de fase em quadratura (QPSK) e chaveamento de mudança de frequência (FSK) e é dito que fornece mudanças de frequência instantâneas.
Emparelhamento e conexão
Para estabelecer uma conexão Bluetooth entre dois dispositivos, eles devem primeiro ser emparelhados. O emparelhamento envolve a troca de um identificador exclusivo chamado chave de link entre os dispositivos. Essa chave de link é usada para criptografar os dados transmitidos entre os dispositivos. O pareamento pode ser iniciado por qualquer um dos dispositivos, mas um deles deve atuar como iniciador e o outro como respondedor. Uma vez emparelhados, os dispositivos podem estabelecer uma conexão e formar uma piconet, que pode incluir até sete dispositivos ativos por vez. O iniciador pode subsequentemente iniciar conexões com outros dispositivos, formando uma scatternet.
Transferência de Dados e Modos
O Bluetooth pode transferir dados em três modos: voz, dados e transmissão. O modo de voz é usado para transmitir áudio entre dispositivos, como ao usar um fone de ouvido Bluetooth para fazer uma chamada telefônica. O modo de dados é usado para transferir arquivos ou outros dados entre dispositivos. O modo de transmissão é usado para enviar dados para todos os dispositivos dentro do alcance. O Bluetooth alterna rapidamente entre esses modos, dependendo do tipo de dados sendo transferidos. O Bluetooth também fornece correção de erro antecipada (FEC) para melhorar a confiabilidade dos dados.
Comportamento e imprecisão
Os dispositivos Bluetooth devem ouvir e receber dados somente quando necessário para aliviar a carga na rede. No entanto, o comportamento dos dispositivos Bluetooth pode ser um tanto vago e pode variar dependendo do dispositivo e de sua implementação. A leitura de um tutorial sobre a implementação do Bluetooth pode ajudar a esclarecer algumas dúvidas. O Bluetooth é uma tecnologia ad hoc, o que significa que não requer uma entidade centralizada para operar. Os dispositivos Bluetooth podem se comunicar diretamente sem a necessidade de um switch ou roteador.
Especificações e recursos do Bluetooth
Interoperabilidade e Compatibilidade
- O Bluetooth segue um conjunto de especificações técnicas desenvolvidas pelo Bluetooth Special Interest Group (SIG) para garantir a interoperabilidade entre diferentes dispositivos.
- O Bluetooth é compatível com versões anteriores, o que significa que versões mais recentes do Bluetooth podem funcionar com versões mais antigas do Bluetooth.
- O Bluetooth passou por várias atualizações e aprimoramentos ao longo do tempo, sendo que a versão atual é o Bluetooth 5.2.
- O Bluetooth fornece um perfil comum que permite que os dispositivos compartilhem dados e funcionalidades, incluindo a capacidade de ouvir áudio, monitorar a integridade e executar aplicativos.
Rede de malha e modo duplo
- O Bluetooth possui um perfil de rede em malha separado que permite que os dispositivos coexistam e forneçam uma conexão confiável em uma área maior.
- O Bluetooth Dual Mode oferece uma maneira de os dispositivos executarem o Bluetooth clássico e o Bluetooth Low Energy (BLE) simultaneamente, proporcionando melhor conectividade e confiabilidade.
- BLE é uma versão refinada do Bluetooth que fornece funcionalidade básica de transferência de dados e é mais fácil para os consumidores se conectarem.
Segurança e Publicidade
- O Bluetooth possui um guia desenvolvido pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) para garantir a segurança das conexões Bluetooth.
- O Bluetooth usa uma técnica chamada publicidade para permitir que os dispositivos descubram e se conectem uns aos outros.
- O Bluetooth substituiu alguns recursos mais antigos que podem ter um impacto na retirada do suporte para esses recursos no futuro.
No geral, o Bluetooth é uma tecnologia sem fio amplamente usada que passou por muitas atualizações e aprimoramentos ao longo do tempo para fornecer melhor funcionalidade e confiabilidade. Com sua variedade de recursos e especificações, o Bluetooth continua a ser uma escolha popular para muitos profissionais e consumidores.
Detalhes técnicos da tecnologia Bluetooth
Arquitetura Bluetooth
A arquitetura Bluetooth consiste em um núcleo definido pelo Bluetooth SIG (Special Interest Group) e um substituto para telefonia adotado pela ITU (International Telecommunication Union). A arquitetura principal consiste em uma pilha que gerencia os serviços universalmente suportados, enquanto a substituição de telefonia gerencia o estabelecimento, a negociação e o status do comando.
Hardware Bluetooth
O hardware Bluetooth é fabricado usando RF Circuitos integrados CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). As principais interfaces do hardware Bluetooth são a interface RF e a interface de banda base.
Serviços Bluetooth
Os serviços Bluetooth estão incluídos na pilha Bluetooth e são basicamente um conjunto de PDUs (Protocol Data Units) enviados entre dispositivos. Os seguintes serviços são suportados:
- Service Discovery
- Estabelecimento de conexão
- Negociação de conexão
- Transferência De Dados
- Status do comando
Compatibilidade Bluetooth
A tecnologia Bluetooth é amplamente utilizada para redes de área pessoal, permitindo que os dispositivos se comuniquem sem fio em distâncias limitadas. Os dispositivos Bluetooth obedecem a um conjunto de especificações e recursos para garantir a compatibilidade, incluindo o uso de um endereço MAC (Media Access Control) exclusivo e a capacidade de executar a pilha Bluetooth. O Bluetooth também suporta transferência de dados assíncrona e lida com correção de erros usando ARQ e FEC.
Conectando com Bluetooth
Dispositivos de emparelhamento
Conectar dispositivos com Bluetooth é uma maneira única e fácil de conectar seus dispositivos sem fio. O emparelhamento de dispositivos envolve registrar e vincular dois dispositivos habilitados para Bluetooth, como um smartphone e um laptop, para trocar dados sem fios. Veja como emparelhar dispositivos:
- Ligue o Bluetooth em ambos os dispositivos.
- Em um dispositivo, selecione o outro dispositivo na lista de dispositivos disponíveis que aparece.
- Toque no botão “Emparelhar” ou “Conectar”.
- Um pouco de código é trocado entre os dispositivos para garantir que sejam os corretos.
- O código ajuda a garantir que os dispositivos sejam os corretos e não o dispositivo de outra pessoa.
- O processo de emparelhamento de dispositivos pode variar dependendo do dispositivo que você está usando. Por exemplo, emparelhar um iPad com um alto-falante Bluetooth pode envolver um processo diferente do emparelhamento de um smartphone com um laptop.
Considerações de Segurança
A tecnologia Bluetooth é razoavelmente segura e evita espionagem casual. A mudança para frequências de rádio impede o acesso fácil aos dados que estão sendo transmitidos. No entanto, a tecnologia Bluetooth oferece alguns riscos de segurança e é importante manter a segurança em mente ao usá-la. Aqui estão algumas considerações de segurança:
- Limite as atividades do Bluetooth a tipos específicos de dispositivos e restrinja os tipos de atividades permitidas.
- Envolva-se em atividades que são permitidas e evite aquelas que não são.
- Esteja ciente dos hackers que podem tentar obter acesso não autorizado ao seu dispositivo.
- Desative o Bluetooth quando não estiver em uso.
- Sempre use a versão mais recente do Bluetooth, que oferece largura de banda e recursos de segurança aprimorados.
- Esteja ciente dos riscos do tethering, que permite que você compartilhe a conexão de internet do seu dispositivo com outros dispositivos.
- O emparelhamento de dispositivos em uma área pública pode representar um risco se um dispositivo desconhecido aparecer na lista de dispositivos disponíveis.
- A tecnologia Bluetooth pode ser usada para alimentar dispositivos inteligentes como o Amazon Echo ou o Google Home, que são portáteis e projetados para serem usados em trânsito, como na praia.
Diferenças
Bluetooth versus RF
Muito bem pessoal, juntem-se e vamos falar sobre a diferença entre Bluetooth e RF. Agora, eu sei o que você está pensando: "O que diabos são esses?" Bem, deixe-me dizer-lhe, ambos são formas de conectar seus dispositivos eletrônicos sem fio, mas eles têm algumas grandes diferenças.
Primeiro, vamos falar sobre largura de banda. RF, ou radiofrequência, tem uma largura de banda mais ampla que o Bluetooth. Pense nisso como uma rodovia, RF é como uma rodovia de 10 pistas, enquanto o Bluetooth é como uma estrada de uma pista. Isso significa que o RF pode lidar com mais dados ao mesmo tempo, o que é ótimo para coisas como streaming de vídeo ou música.
Mas aqui está o problema: o RF requer mais energia para operar do que o Bluetooth. É como a diferença entre um Hummer e um Prius. O RF é o Hummer que consome muita gasolina, enquanto o Bluetooth é o Prius ecológico. O Bluetooth requer menos energia para operar, o que significa que pode ser integrado a dispositivos menores, como fones de ouvido ou smartwatches.
Agora vamos falar sobre como eles se conectam. O RF usa campos eletromagnéticos para transmitir dados, enquanto o Bluetooth usa ondas de rádio. É como a diferença entre um feitiço mágico e uma transmissão de rádio. O RF requer um transmissor dedicado para funcionar, enquanto o Bluetooth pode se conectar diretamente ao seu dispositivo.
Mas não conte com o RF ainda, ele tem um truque na manga. O RF pode usar a tecnologia infravermelha (IR) para conectar dispositivos, o que significa que não precisa de um transmissor dedicado. É como um aperto de mão secreto entre dispositivos.
Por último, vamos falar sobre o tamanho. O Bluetooth tem um tamanho de chip menor que o RF, o que significa que pode ser integrado a dispositivos menores. É como a diferença entre um SUV gigante e um carro compacto. O Bluetooth pode ser usado em pequenos fones de ouvido, enquanto o RF é mais adequado para dispositivos maiores, como alto-falantes.
Então aí está pessoal, a diferença entre Bluetooth e RF. Apenas lembre-se, o RF é como um Hummer, enquanto o Bluetooth é como um Prius. Escolha sabiamente.
Conclusão
Portanto, o Bluetooth é um padrão de tecnologia sem fio que permite que os dispositivos se comuniquem entre si em um curto alcance.
É ótimo para rede de área pessoal e você pode usá-lo para facilitar sua vida. Portanto, não tenha medo de explorar todas as possibilidades que ele oferece.
Sou Joost Nusselder, fundador da Neaera e profissional de marketing de conteúdo, pai, e adoro experimentar novos equipamentos com guitarra no centro da minha paixão e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2020 para ajudar os leitores fiéis com dicas de gravação e guitarra.
