¿Cómo funciona realmente Bluetooth?

Desde que Bluetooth se lanzó oficialmente por primera vez en 1999, se ha convertido en una parte indispensable de la vida cotidiana. Hoy en día, puede encontrar una versión de Bluetooth en teléfonos inteligentes, relojes inteligentes, parlantes inalámbricos y dispositivos portátiles.

Pero a pesar de su popularidad, muchas personas aún no saben cómo funciona Bluetooth. Entonces, desde la frecuencia de la señal y la interferencia de fondo hasta los códecs, el alcance y los desarrollos, así es como funciona realmente Bluetooth.

¿Qué es Bluetooth?

Antes de entrar en detalles sobre cómo funciona la tecnología Bluetooth y cómo las nuevas versiones son más potentes y mejores que las anteriores, es importante comprender qué es Bluetooth.

Bluetooth es una tecnología de transmisión de radio de corto alcance y baja potencia. Consiste en ondas electromagnéticas no ionizantes en el rango de radio entre 2,402 GHz y 2,48 GHz. Siendo en el extremo inferior del rango permite que Bluetooth sea de bajo consumo en comparación con otras transmisiones de radio dispositivos. Es por eso que es fácil de implementar en dispositivos y teléfonos inteligentes de tamaño pequeño sin preocuparse demasiado por la duración de la batería.

Bluetooth puede viajar por espacios abiertos y a través de algunas barreras sin un medio físico. La distancia que puede viajar una señal de Bluetooth en particular depende principalmente de su fuerza y ​​de si hay son barreras lo suficientemente gruesas o están hechas de materiales que distorsionan y degradan la señal más allá reconocimiento.

¿Cómo funciona Bluetooth?

La señal de Bluetooth que su teléfono envía a sus auriculares está precedida primero por el software. Sus datos (imágenes, audio, etc.) no se pueden enviar tal cual a través de Bluetooth. Primero pasa por un algoritmo de compresión llamado códec que convierte los datos en paquetes individuales.

Los códecs, como aptX, AAC, SBC y LDAC, deben coincidir entre el transmisor y los dispositivos receptores. Diferente los códecs son óptimos para diferentes tipos de datosy afectan factores como el uso de energía, la tasa de transferencia, la calidad de los datos y el rango de conexión.

Hay 79 canales Bluetooth designados y todos los dispositivos conectados deben estar sintonizados con el mismo canal de frecuencia con un ancho de banda de 1 megahercio (MHz). En ese sentido, los canales Bluetooth son similares a los Canales wifi que encontrarás en tu router.

Cuando dos dispositivos con Bluetooth están cerca, pueden conectarse y comunicarse usando pequeños chips de computadora integrados en ellos. Este es el hardware responsable de emitir y recibir las ondas de radio Bluetooth.

Rango de señal y clases de Bluetooth

En general, cuanto más baja es la frecuencia, más largo es el rango. Pero las señales de baja frecuencia transportan significativamente menos datos que sus contrapartes de alta frecuencia. Bluetooth depende de la energía.

Si está dispuesto a dedicar suficiente energía, puede transmitir una señal Bluetooth rica en datos y de alta frecuencia a una distancia más larga. De hecho, encontrar el equilibrio entre el consumo de energía, la calidad y el alcance es como surge una nueva versión de Bluetooth.

• Bluetooth Clase 1 transmite a 100 milivatios (mW) a más de 328 pies
• Bluetooth de clase 2 transmite a 2,5 mW a más de 33 pies
• El Bluetooth de clase 3 transmite una señal de solo 1 mW con un alcance de menos de 30 pies.

Como referencia, los auriculares, audífonos y teléfonos Bluetooth más recientes son Bluetooth Clase 2, mientras que algunos son Clase 3. En cuanto al Bluetooth Clase 1, sus capacidades de largo alcance requieren mucha energía que normalmente requiere una fuente de alimentación externa, no solo una batería portátil. Puede encontrar dispositivos Bluetooth Clase 1 en implementaciones industriales como dispositivos IoT y aplicaciones en una fábrica o línea de ensamblaje.

Interferencia de fondo

Es posible que haya notado que caminar por una calle con mucho tráfico peatonal o tomar un tren subterráneo concurrido genera estática en sus auriculares inalámbricos. Esto se debe a los 79 canales Bluetooth designados antes mencionados.

Si está en la escuela, en la biblioteca o en la oficina con usted y todos los que usan dispositivos Bluetooth con un alcance de alrededor de 33 pies, entonces 79 canales suelen ser suficientes. Pero cuando docenas de dispositivos compiten por un espacio limitado, las señales comienzan a interferir.

Si bien no podrá acceder a la señal Bluetooth de otra persona (incluso si sintoniza su dispositivo con el mismo canal, Bluetooth está encriptado), aún chocará con su señal y la degradará. La vulnerabilidad es otra razón por qué Bluetooth solo se usa para comunicaciones de corto alcance. Es más fácil controlar un entorno de 30 a 100 pies en lugar de largas distancias en millas.

Otros factores que interfieren con las señales de Bluetooth incluyen:

• Barreras físicas: El metal, el yeso, el hormigón e incluso la humedad tienen el mayor efecto en la calidad de Bluetooth, con materiales como la madera, el vidrio y el plástico al final de la lista.
• Sensibilidad del receptor: La distancia degrada la señal. Si el receptor no es lo suficientemente sensible, es posible que no pueda recibirlo y decodificarlo correctamente.
• Poder de transmision: Cuanto más débil sea la potencia base de la señal, más débil será a lo largo de la distancia y a través de barreras.

Versiones de Bluetooth

La tecnología Bluetooth que usamos ahora no es la misma que existía a principios de la década de 2000. Si bien aún sigue los mismos principios, las versiones más nuevas de Bluetooth pueden hacer más por menos. Tres cosas cambian con el desarrollo de Bluetooth: consumo de energía, rango y velocidad de transferencia de datos (que afecta latencia de audio).

Bluetooth 1.0 consumía mucha energía, pero solo tenía un alcance de 33 pies y una velocidad máxima de 1 Mbps. Si bien Bluetooth 2.0 podría transferir datos a 3 Mbps, no se compara con el salto en rendimiento de Bluetooth 3.0 con 24 Mbps. Pero el uso de la capa de adaptación del protocolo 802.11 consume mucha energía de los dispositivos Bluetooth 3.0.

Sin embargo, Bluetooth 1.0 a 3.0 es mucho más difícil de encontrar en dispositivos comerciales hoy en día. Han sido reemplazados por Bluetooth 4.0 y Bluetooth 5.0. Ambos estándares son funcionales como Bluetooth Low Energy, con un alcance de 800 pies y una velocidad que no baja de los 2Mbps.

Por qué necesita aprender cómo funciona Bluetooth

Bluetooth está a la par con Wi-Fi, GPS y tecnologías de torres celulares. Se usa en casi todos los dispositivos modernos y necesita un nivel básico de comprensión para trabajar con él.

Conocer la diferencia entre las versiones de Bluetooth y los diversos códecs de transmisión le permite elegir dispositivos que tengan las especificaciones que necesita. Por ejemplo, no hay necesidad de un Bluetooth de largo alcance y alto consumo de energía en un teclado inalámbrico, pero esas características son mucho más importantes con los auriculares inalámbricos con los que te vas a mover.

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