Che cos’è il Bluetooth?
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Sapevate che il nome Bluetooth deriva dal soprannome di un famoso condottiero scandinavo, re di Danimarca del medioevo, Harald II Bluetotth che conquistò la Norvegia?
Oggi si definisce Bluetooth la famosa tecnologia che ha la capacità di far dialogare e interagire fra loro dispositivi diversi (telefoni, stampanti, notebook, PDA, impianti HiFi, tv,computer, PC, cellulari, elettrodomestici, device,etc ) senza la necessità di collegamenti via cavo, ovvero in maniera wireless (una tipologia di comunicazione, ad un monitoraggio e a un insieme di sistemi di controllo in cui i segnali viaggiano nello spazio e non su fili o cavi di trasmissione; in un sistema wireless la trasmissione avviene principalmente via radiofrequenza -RF o via infrarosso -IR, eliminando ogni tipo di connessione fisica; per fare ciò ciascun dispositivo deve possedere all’interno un chip, integrato, in grado di trasmettere e ricevere informazioni nell’etere ).
Nel panorama Wireless il Bluetooth è sicuramente una tecnologia che ha cambiato, e che rivoluzionerà il mercato della connessione delle reti wireless, principalmente per i bassi costi di trasmissione su cui essa si basa e soprattutto per la possibilità di far comunicare qualunque tipo di dispositivo wireless attraverso onde radio.
La tecnologia Bluetooth è specificatamente progettata per realizzare la comunicazione senza fili per apparecchi di piccole dimensioni. Il concetto chiave ispiratore di questa tecnologia è quello di eliminare completamente i cavi necessari alla comunicazione fra apparecchi.
Tutte le apparecchiature bluetooth predisposte in un ambiente di lavoro sono nella condizione di generare piccoli network (reti) senza fili, cioè un’interconnessione di comunicazioni-dati come ad esempio una rete di computer (Lan). Diversamente da una lan i dispositivi interconnessi non si limitano ai computer ma ad altri diversificati apparecchi elettronici come cellulari, cuffie, proiettori, scanner, videocamere, fotocamere, elettrodomestici vari. Questi collegamenti senza fili sono effettuati usando un ricetrasmettitore che opera nella frequenza di 2,4 GHz, frequenza assegnata per usi industriali. Le frequenze utilizzate variano da paese a paese, in relazione alle normative nazionali.
Questi piccoli network wireless sono generalmente chiamati piconet: un piconet è costituito da due o più periferiche che condividono un canale di comunicazione utilizzando Bluetooth , fino ad un massimo di 8 dispositivi. La frequenza di 2,4 Ghz è sotto le frequenze UHF radio amatoriali che vanno dai 5,65 - 5,85 Ghz.
Il sistema di comunicazione bluetooth è progettato per funzionare anche in ambienti con forte presenza di interferenze, campi elettromagnetici, ciò che va sotto il nome di elettrosmog, ciò per assicurare collegamenti sempre efficienti e affidabili. E’ possibile ad esempio ascoltare musica dell’ impianto stereo o della Tv tramite la cuffia senza fili anche se ci sono oggetti, ostacoli interposti, cosa impossibile con le cuffie a raggi infrarossi (tecnologia Irda). La velocità di comunicazione è prossima ad 1 Mbps, mille volte inferiore alla potenza di un cellulare GSM, impiegando la tecnologia TDD (Time Division Duplex, tecnologia impiegata nella gestione del traffico asimmetrico, come ad esempio per internet e l’ Umts).
In relazione alla potenza i dispositivi Bluetooth vengono distinti in classi 1, 2, 3: generalmente un notebook implementa un terminale bluetooth in classe 2 con raggio d’azione di diversi metri.
Lo standard Bluetooth consente di creare delle Wpan (Wireless personal area networks) con diversi nuovi servizi, quelle che vengono definite reti wireless individuali, ossia gruppi di dispositivi differenti tra loro collegati per soddisfare le esigenze del singolo.
Bluetooth permette infatti di gestire sia i dati sia la voce, utilizzando una trasmissione a pacchetto su rete radio per i dati e una modalità connection-oriented per la voce.
I dispositivi dotati di questa tecnologia comunicano dunque tra loro creando e riconfigurando dinamicamente (la configurazione cambia infatti automaticamente quando si inserisce o si elimina un dispositivo) delle reti ad hoc (picoreti): ciò permette, ad esempio, di sincronizzare i dati di un Pc portatile e un Pda semplicemente avvicinando i due apparecchi, oppure di passare automaticamente al vivavoce quando si entra in auto parlando al cellulare. Tutto questo è possibile grazie al service discovery protocol (SDP) che permette ad un dispositivo Bluetooth di determinare quali sono i servizi che gli altri apparecchi presenti nella picorete mettono a disposizione. Tale protocollo può fungere sia da server (ossia può essere interrogato da un altro dispositivo e rispondere con i propri servizi) sia da client (interrogando gli altri dispositivi) e ogni apparecchio dispone delle informazioni relative ai servizi di cui è capace e dei protocolli supportati: altri apparati potranno fare uso di queste informazioni per determinare le possibilità di interazione con i nodi della picorete.
Gli elementi base di un sistema Bluetooth sono l’RU (unità radio) e l’BU (unità base): i dispositivi comunicano tra loro in modo dinamico, mentre la picorete si configura automaticamente quando si inserisce o si elimina un dispositivo. A loro volta più picoreti possono interconnettersi tra loro aumentando le possibilità di espansione. In un collegamento tutti gli apparecchi Bluetooth connessi sono generalmente in modalità standby, cioè di attesa, seguendo un ciclo di scansione ad intervalli di tempo di 1,28 secondi al fine di verificare la presenza di eventuali altri dispositivi; in tale modalità tutti i dispositivi bluetooth sono a basso consumo energetico. La scansione effettuata può essere di due tipi : PS (Page Scan) e IS (Inquiry Scan).
La scansione PS consente la la ricerca di un collegamento con un altro apparecchio Bleutooth, che può risultare in modalità connectable mode o non-connectable mode; la scansione IS, simile alla precedente, permette di identificare la tipologia di apparecchi disponibili nella picorete, discoverable mode o non-discoverade mode, e di approntare i necessari protocolli per il collegamento.
Una piccola rete Bluetooth può supportare un collegamento punto a punto (point to point) e multi punto (multipoint).
Ogni unità contiene all’interno più componenti:
- l’unità radio
- l’unità di controllo di collegamento ( link unit)
- l’unità di gestione e di interfaccia del collegamento
Le connessioni tra dispositivi bluetooth vengono contrallate dal Link Manager (LM, componente software che gestisce le impostazioni,l’autenticazione,le configurazioni, ecc..) e dal Link Controller (LC, componente hardware che gestisce l’invio/ricezione dei dati,le impostazioni dei dati, ecc..). Il Link Manager sorveglia il collegamento tra i diversi dispositivi Bluetooth e verifica le procedure di autenticazione e configurazione del collegamento, attraverso il contatto con un altro Link Manager.
Lo scambio delle informazioni di servizio avviene tramite il protocollo LMP (Link Manager Protocol): le informazioni dell’LMP possono essere di trasmissione e ricezione dati, di autenticazione, di scansione (page scan, inquiry scan, park hold sniff), di identificazione, di collegamento, di determinazione canale comunicativo, di verifica, la compressione dei dati scambiati.
I messaggi inviati vengono chiamati PDU (Protocol Data Units) e si articolano in 55 tipologie. Un ulteriore livello di controllo superiore è l’ L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol) che agisce una volta stabilita la connessione tra dispositivi tramite l’LMP, gestendo la segmentazione/ricompilazione pacchetti dati (di 64 Kb max), il multiplexing, le informazioni QoS (Quality of Service).
Fonte: prof. Pauletto
