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Bluetooth: nome, classe, accoppiamento, PIN

Il Bluetooth (BT) è uno standard di comunicazione radio “aperto”, una tecnologia di comunicazione radio a corto raggio nata affinché una vasta gamma di prodotti diversi potessero comunicare ed interagire senza problemi. Bluetooth è quindi un marchio che accomuna una serie di dispositivi che utilizzano il medesimo standard di comunicazione radio che sono per definizione compatibili tra loro.

Dispositivi che utilizzano Bluetooth

Chi ha qualche anno in più ricorda che all’inizio del millennio iniziarono a diffondersi i primi dispositivi Bluetooth: erano cuffie senza fili per telefoni cellulari. Dopo quasi vent’anni questa tecnologia non solo non è superata, ma gode di una popolarità probabilmente inattesa anche da suoi creatori.

Oggi la maggior parte dei dispositivi digitali è equipaggiata con un rice-trasmettitore BT, utilizzato sopratutto per sostituire i fili nella trasmissione dei segnali audio:

  • TV
  • Impianti Audio
  • Casse
  • Car stereo
  • Cuffie
  • Smartphone
  • Smartwatch
  • Computer
  • Tablet
  • Console giochi
  • Fotocamere digitali

Proprio la caratteristica di essere un sostitutivo del cavo nella trasmissione dei dati ha spianato il successo del Bluetooth sopratutto in questo periodo in cui la tecnologia si sta spostando verso connessioni wireless.

Ma non solo questi dispositivi lo adottano, in tempi più recenti il BT è entrato nel settore industriale. Viene utilizzato per realizzare apparecchiature, di solito strumenti di misura, senza fili.

La curiosità sulla derivazione del nome e del logo

Il nome Bluetooth deriva da Aroldo I di Danimarca detto Dente Blu, un Re Vichingo vissuto in nel 10° Secolo. Fu il Re che per primo ha unificato il regno di Danimarca, fino ad allora frazionato in diversi piccoli stati. L’idea dell’unificazione, della compatibilità tra mondi  diversi è alla base di BT, per questo il riferimento ad Harald Blåtand (in danese) o a Harold Bluetooth (in inglese). Anche il logo ha un riferimento storico esso infatti è l’unione di due rune (Hagall) e (Berkanan), analoghe alle moderne H e B. Le rune sono le lettere dell’antico alfabeto germanico.

Hagall e Runic - Bluetooth

 

La nascita di Bluetooth

Lo standard Bluetooth è stato inventato da Ericsson. Per il suo sviluppo fu costituita un’associazione che investisse risorse nello studio e nella sperimentazione della tecnologia. Aderirono tutti i principali produttori di elettronica, oltre ad Ericsson

formarono l’associazione, in seguito si sono aggiunte altre aziende e la crescita non si è mai fermata. Oggi Bluetooth Special Interest Group (SIG) e è formata da oltre 34.000 associati.

Lo standard

Lo standard si divide in 4 classi a seconda della potenza di trasmissione e quindi della relativa distanza di ricezione

Classi Bluetooth

ClassePotenza ERP in mWPOtenza ERP in dB/mDistanza in metri
110
20~100
22,54~10
310~1
40,5-3~0,5

In generale la tecnologia BT è stata pensata per essere economica e per permettere accoppiamenti semplici tra i dispositivi che la adottano. Economica sia nella produzione sia nei consumi. Per economizzare sui consumi bisogna scegliere la classe più adatta alla finalità d’usa sapendo che più è bassa la classe e maggiore è il consumo di energia. Così solo pochi dispositivi destinati a coperture fino a 100 metri utilizzano la classe 1, la più dispendiosa in termini di energia. La maggior parte dei dispositivi come smartphone, tablet, PC, utilizzano dispositivi di classe 2 per coperture fino a 10 metri.

Bluetooth come tutte le tecnologie di lunga durata ha avuto diverse evoluzioni nel tempo e diverse versioni dello standard. Lo standard iniziali 1.0 è solo un lontano ricordo, oggi la versione più evoluta è la 5.

La versione 5 è caratterizzata da consumi più bassi a parità di copertura e da velocità di trasmissione dati molto più elevata.

L’economicità di Bluetooth fa si che moltissimi dispositivi lo adottino. Si stima che circa un terzo dei dispositivi connessi a internet sia equipaggiato anche con un rice-trasmettitore BT.

Accoppiare Bluetooth

La procedura per mettere in comunicazione due o più device tramite Bluetooth si chiama accoppiamento, sui dispositivi che non dispongono di traduzione in italiano lo troverai come pair.

Per accoppiare due BT è necessario che entrambi i dispositivi abbiamo il rice-trasmetitore attivato. Sugli smartphone è una operazione da fare manualmente in quanto  per risparmiare energia (anche la poca necessaria a BT) di default il sistema è disattivato. Su dispositivi che dispongono di molta energia come PC o car audio invece il BT è attivato di default e va spento all’occorrenza.

accoppiamento Bluetooth

Se entrambe attivi, l’acconciamento inizia con la ricerca del dispositivo da connettere. Tutti i dispositivi hanno un tasto per l’avvio della ricerca, basta premerlo. Ma come si fa a riconoscere l’apparecchio giusto da collegare?

Gli smartphone, ma anche i tablet , i PC, e gli altri dispositivi  hanno un nome per essere riconosciuti dal Bluetooth. La ricerca quindi restituisce una serie di nomi e spetta all’utente decidere con quale apparecchio collegarsi utilizzando, appunto, il suo nome.

Ogni dispositivo può stabilire fino ad un massimo di 7 connessioni Bluetooth, tuttavia lo scambio dei dati avviene solo per una coppia di dispositivi per volta.

La connessione di due o più device forma una rete regolata da un’architettura master-slave. Il master è il dispositivo di riferimento che gestisce la rete, tutti gli altri sono slave componenti della stessa rete. Le reti Bluetooth vengono definite Personal Area Network (PAN), reti il cui raggio di azione è limitato a pochi metri.

PIN Bluetooth

L’accoppiamento può essere libero o regolato da un PIN. Il BT di computer, smartphone, tablet di solito è  protetto da un PIN per questioni di sicurezza dei dati.  Quando l’accoppiamento è regolato da PIN il processo si interrompe in attesa dell’inserimento del Personal Identification Number.

Sul PIN c’è da dire una cosa, ogni utente dovrebbe personalizzarlo per aumentare la sicurezza ma di solito nessuno lo fa. Per questo motivo se stai provando ad accoppiare due dispositivi e non conosci  il PIN prova quelli che le case costruttrici mettono di default  e che di solito sono

  • 0000
  • 1234
  • 9999
  • 012345

Dove va inserito PIN? Il PIN va inserito in una finestra di dialogo che i dispositivi mostrano durante il processo di accoppiamento. Di solito va inserito solo la prima volta dopodiché il dispositivo memorizza e riutilizza l’informazione inserita ogni volta che si rende necessario.

Come funziona il Bluetooth

Il sistema che mette in comunicazione i dispositivi, utilizza le onde radio. In particolare si parla onde corte e frequenze abbastanza alte: il BT utilizza una gamma a 2,45 gigahertz (Ghz). Le bassissime potenze impegnate mantengono corto il raggio e consumano pochissima energia. Quindi nello spazio limitato del raggio di azione dei rice-trasmettitori i dispositivi connessi si scambiano pacchetti di dati.

Detta più semplicemente, con il Bluetooth si possono scambiare file di ogni tipo

  • immagini
  • video
  • documenti
  • programmi
  • archivi

Inoltre il Bluetooth supporta lo streaming, per questo motivo, ad esempio, è possibile collegare lo smartphone a una impianto audio ed ascoltare in diffusione la musica.

Poiché la la maggior parte dei dispositivi adotta la classe 2, il campo di azione classico è di 10 metri ma, come abbiamo visto, in classe 1 la distanza è dieci volte maggiore. All’interno del raggio di azione la rete Bluetooth non è soggetta particolari a disturbi di ricezione. Il sistema utilizza una tecnica di trasmissione denominata frequency hopping spread spectrum.  Questo sistema suddivide la banda in 79 canali, il segnale viene spostato continuamente sui vari canali, fino a  1600 cambi di canale al secondo. Il sistema garantisce una connessione stabile e di qualità, adatta allo scambio dei dati per la quale è stata pensata.

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