¿Qué es Bluetooth y cómo funciona?

Probablemente use Bluetooth todos los días, independientemente de la sincronización auriculares con su teléfono inteligente o transfiriendo algunos archivos de un dispositivo a otro. Pero, ¿qué es Bluetooth? ¿Por qué se llama así y cómo funciona?

Desglosaremos algunas de las grandes ideas detrás de esta tecnología para que pueda comprender más sobre Bluetooth.

¿Qué es Bluetooth?

Para explicarlo de la manera más simple posible, Bluetooth es un estándar de comunicación inalámbrica que utiliza ondas de radio para transmitir datos entre dispositivos. Sin embargo, existen muchos estándares de comunicación inalámbrica que utilizan la misma técnica, entonces, ¿qué hace que Bluetooth sea diferente? A diferencia de otras formas de comunicación por radio, las ondas de Bluetooth no viajan muy lejos y cambian constantemente de frecuencia.

El cambio de frecuencia constante utilizado por Bluetooth se conoce como Espectro ensanchado con salto de frecuencia. Esta tecnología hace que Bluetooth sea muy seguro porque las señales son resistentes a las interferencias, difíciles de interceptar por terceros y difíciles de bloquear. Además, pueden coexistir con señales convencionales sin que ambas interfieran. Esta tecnología fue inventada por algunas personas diferentes a lo largo de la historia, pero las contribuciones notables provinieron de la actriz de Hollywood Hedy Lamarr y el compositor George Antheil en la década de 1940.

Solo puede usar Bluetooth dentro de un rango corto, con versiones más nuevas que alcanzan un rango de alrededor de 240 m (800 pies). Las paredes, techos y otros obstáculos pueden reducir aún más este radio. Pero eso es parte del encanto de Bluetooth, ya que pueden existir muchos dispositivos cerca y probablemente no entren en conflicto entre sí.

Los cimientos de Bluetooth se remontan a 1989 en la empresa sueca de telecomunicaciones Ericsson. Nils Rydbeck y Johan Ullman encargaron a los ingenieros Jaap Haartsen y Sven Mattissson que idearan una forma de conectar computadoras a auriculares inalámbricos que la empresa quería lanzar al mercado.

Estos diseñadores inicialmente crearon Bluetooth para reemplazar el anterior estándar de cable de telecomunicaciones RS-232 de la década de 1960. Entre 1994 y 1997, el equipo creó una implementación viable del concepto. En 1998 se puso en marcha el Grupo de Interés Especial (SIG) de Bluetooth, integrado inicialmente por Ericsson, Intel, Nokia, Toshiba e IBM. Sin embargo, a pesar de este trabajo inicial, el primer dispositivo de consumo que salió al mercado con soporte para Bluetooth fue el teléfono móvil Ericsson T39 en 2001.

El nombre “Bluetooth” proviene de Jim Kardach de Intel, quien formó parte del SIG inicial. Estaba hablando con Sven Mattisson sobre la historia escandinava, incluida la novela Los barcos largos de Frans G. Bengtsson, sobre los vikingos y el rey danés Harald Bluetooth del siglo X. Jim vio una piedra rúnica Harald Bluetooth en el libro. Una historia de vikingos por Gwyn Jones y propuso un nombre y un logotipo basado en estos. Kardach eligió el nombre porque Bluetooth une dispositivos, al igual que Harald Bluetooth unió el reino danés. El logotipo es una combinación de dos runas que representan las iniciales de Harald Bluetooth.

Como se mencionó, Bluetooth usa ondas de radio. Opera en el rango de 2402 a 2480 GHz, donde existen Wi-Fi y otros estándares. Bluetooth en realidad permite que los dispositivos creen una pequeña red llamada piconet. Un dispositivo es el dispositivo “central” y otros son dispositivos “periféricos”, con ocho dispositivos capaces de interactuar simultáneamente: un dispositivo central y siete dispositivos periféricos.

El dispositivo central coordina todo y puede enviar datos a cualquier periférico o solicitar que se envíen. Los dispositivos periféricos solo pueden hablar con el dispositivo central y no pueden comunicarse entre sí. Para un ejemplo simple, considere un par de auriculares que están sincronizados con su teléfono inteligente. El teléfono es el dispositivo central y el auricular es el dispositivo periférico.

Cada dispositivo Bluetooth tiene una dirección de 48 bits. Sin embargo, normalmente no lo verás. En su lugar, es probable que vea nombres de dispositivos legibles por humanos como “iPhone de Jake” o “Sony WH-1000XM5”.

Para que dos dispositivos Bluetooth se comuniquen entre sí, deben estar emparejados. Si no ha conectado los dos dispositivos antes, el emparejamiento implica varios pasos:

1. Investigación: Los dos dispositivos deben descubrirse entre sí. Un dispositivo envía una solicitud y otro dispositivo escucha las solicitudes. Intercambian sus direcciones y nombres, junto con alguna información adicional. Por ejemplo, tomando un par de verdaderos auriculares inalámbricos fuera de su caso los pone en modo de asociación. A continuación, puede encontrar los auriculares en la lista de dispositivos Bluetooth de su teléfono.
2. Paginación: A continuación, los dispositivos comenzarán el proceso de creación de una conexión. Intercambiarán más información, después de lo cual completarán el proceso.
3. Conexión: Después de completar los pasos de solicitud y paginación, los dos dispositivos pueden enviar y recibir datos. En el caso de nuestros auriculares de muestra, ahora puedes escuchar música con ellos desde tu teléfono.

Como probablemente ya sepa, este proceso solo debe ocurrir una vez. Después de eso, los dispositivos se recordarán entre sí y se conectarán automáticamente cuando estén dentro del alcance. Los dispositivos que pueden hacer esto se denominan dispositivos emparejados.

Los dispositivos pueden requerir un paso de autenticación para evitar que se establezcan conexiones no deseadas. Es por eso que verá indicaciones para ingresar un PIN o aprobar una solicitud de emparejamiento al sincronizar dos dispositivos nuevos.

Una vez completados, los dispositivos sincronizados pueden enviar y recibir muchos tipos de datos. Dependiendo del tipo de datos, hay algunas maneras de hacer esto. A lo largo de los años, Bluetooth ha visto nuevas versiones, actualizaciones, estándares y mejoras, introducidas en versiones desde Bluetooth 1 hasta la actual Bluetooth 5.

Puede que no te des cuenta, pero Bluetooth conecta controladores inalámbricos a consolas de juegos y PC, auriculares a teléfonos inteligentes y más. Aunque el caso de uso en mente al crear Bluetooth era un auricular de teléfono, el estándar siguió encontrando uso en todo tipo de dispositivos. Actualmente estamos en la era de Bluetooth 5, y muchos dispositivos Bluetooth 4 todavía están en uso hoy en día.

Puede parecer que el audio es una extensión natural de Bluetooth. Después de todo, los ingenieros que lo crearon tenían en mente auriculares para teléfonos móviles. Pero esa implementación solo consideró lograr una calidad de llamada inteligible, no la gama completa de música que la gente disfruta. Aquí es donde entran en juego los códecs de audio Bluetooth. Finalmente, el estándar Bluetooth llegó a incluir el códec Bluetooth SBC de forma predeterminada, pero es conocido por no proporcionar la mejor calidad de audio. Como resultado, los códecs propietarios han llegado a llenar este nicho, incluidos aptX, LDAC de Sony y Samsung con Scalable Audio Codec. Con Bluetooth 5.0, tenemos los códecs LC3 y LE Audio, que prometen traer muchas mejoras.

Con la introducción de la versión 5.2 en 2020, llegaron los códecs LC3 y LE Audio. Este último parece prometedor para audífonos, llamadas de voz HD y más. LE significa Low Energy y ya formaba parte de Bluetooth 4, pero Bluetooth 5 ha realizado muchas mejoras. Técnicamente es un estándar diferente, pero muchos dispositivos pueden admitir Bluetooth Classic y LE. Bluetooth LE le permite crear piconets sin un dispositivo central constante con periféricos. En cambio, puede combinar y transmitir, así como detectar la ubicación de los dispositivos y cómo se mueven.

En pocas palabras, LE es para comunicación accidental, como rastreadores de actividad física y dispositivos domésticos inteligentes, mientras que Classic es para comunicación constante, como auriculares. Pero LE Audio llena un poco este vacío, permitiendo llamadas de alta calidad sin requerir la misma potencia. La capacidad de transmisión esencialmente permite que los dispositivos Bluetooth 5 LE funcionen como un sistema de megafonía, lo que podría ser útil para transmitir anuncios rápidamente a grandes grupos de personas.

El códec LC3 también tiene muchas ventajas. Consume menos energía, por lo que los dispositivos se pueden hacer más pequeños y durar más. Según datos preliminares, también tiene una calidad de audio mucho mejor que SBC. Al igual que el códec SBC, se ofrecerá por defecto, por lo que todo tipo de dispositivos podrían incluirlo.

En estos días, puede encontrar Bluetooth en teléfonos, computadoras portátiles, auriculares, dispositivos domésticos inteligentes y muchas otras cosas. El estándar ha recorrido un largo camino desde su implementación inicial y parece que estará disponible durante mucho tiempo en muchos dispositivos nuevos.