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CARACTERÍSTICAS
GENERALES
Bluetooth es el nombre
dado a una nueva
tecnología que utiliza enlaces
de radio en la banda de 2.4 Ghz (2.400- 2.480 Ghz),
a baja potencia de trasmisión y con alcances de aproximadamente 1 a 100
metros, dependiendo de la potencia empleada. Su objetivo principal
es sustituir los cables de
interconexión
entre dispositivos electrónicos portátiles
o fijos ya sea
para comunicación punto a punto ó bien en redes multipunto.
Sus principales características son
robustez, flexibilidad, baja potencia
y bajo costo.
Bluetooth está diseñado
para operar en ambientes
ruidosos del canal.
Su protocolo utiliza
un sistema de
reconocimiento rápido y
un novedoso mecanismo de saltos de frecuencia (frequency
hop) para establecer radioenlaces robustos.
El estándar permite implementar
redes inalámbricas de área personal WPAN ("Wireless Personal Area
Network") de hasta 8 dispositivos, funcionando en modo Master-Slave
(1 de ellos funciona en modo Master y el resto en modo Slave) y por
medio de trasmisión de paquetes de datos. Este tipo de red,
utilizando dispositivos Bluetooth, se conoce como "Piconet".
En una red típica, se emplea cobertura en un área de 10 metros
Los
módulos
de radio Bluetooth
funcionan en la
banda ISM (Industrial, Scientific, and Medical), a 2.4 GHz, no
requieren licencia, y
evitan la interferencia
de otras señales mediante saltos
de frecuencia tras la
transmisión o
recepción de un paquete, utilizando el protocolo FHSS.
MÓDULO BLUETOOTH
de 3.3 V, CON ANTENA INTEGRADA:
PROTOCOLO DE
COMUNICACIONES:
El protocolo de
comunicación digital de radio utilizado por Bluetooth, conocido como
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), realiza
la conmutación ó salto rápido de frecuencia
entre 79 canales disponibles utilizando
una secuencia pseudoaleatoria.
Se trata de un protocolo
de trasmisión de paquetes de datos, con una estructura del tipo
Master- Slave
En la figura se muestra en forma esquemática la gráfica frecuencia
contra tiempo de la operación de una red con 3 canales de
comunicación Bluetooth. Observe cómo después de cada paquete de
datos trasmitido, hay un salto de frecuencia en donde se trasmite el
siguiente paquete.
Ambos, trasmisor y receptor, deben estar sincronizados para efectuar
simultáneamente los cambios de frecuencia a los mismos canales,
trasmitiendo un paquete de datos en cada ocasión.
Este tipo de trasmisión,
comparado con los enlaces a frecuencias fijas, presenta numerosas
ventajas: por un lado, la hace muy resistente a interferencias de
banda angosta. Por otro, hace sumamente difícil la intercepción de
los datos trasmitidos, debido precisamente a estos saltos entre
frecuencias.
Una
red Bluetooth opera sobre una banda de 79 canales de 1 Mhz de ancho de banda
cada uno,
realizando saltos de frecuencia (frequency hops) a una velocidad de
hasta 1600 saltos por segundo.
El
estándar permite 3 niveles de potencia de trasmisión: 1 mw (clase 3), 2.5 mw
(clase 2) y
100 mw (clase 1), siendo la segunda, clase 2, la más utilizada, con un
alcance de 10 metros.
La
velocidad de cada enlace en la red es variable, con un promedio de 100 kbps, en full
duplex, lo cual permite el establecimiento de canales de voz ó datos. Para
trasmisión de voz se utilizan velocidades de hasta 64 kbps.
El
protocolo incluye el reconocimiento inicial automático de otros
módulos en la red, a través de un intercambio de mensajes. Cada
dispositivo tiene una dirección única de 48 bits.
AL INICIO DEL PROTOCOLO,
CADA MODULO BLUETOOTH ENVÍA MENSAJES DE INTERROGACIÓN PARA RECONOCER
OTROS DISPOSITIVOS EN EL ÁREA:
APLICACIONES TÍPICAS
DEL ENLACE BLUETOOTH:
-Trasmisión inalámbrica de
la comunicación de voz entre
un teléfono
móvil y un handset
de manos libres.
Ésta fue una de
las primeras aplicaciones, introducida
por Ericsson en 1999.
-Comunicación
inalámbrica
entre un teléfono
móvil
inteligente, para controlar el
sistema estéreo del coche.
-Las
redes inalámbricas entre
computadoras PC ó laptop en
un espacio reducido
y donde se
requiere poco ancho de banda.
En la foto de abajo se muestra un pequeño módulo que se
adapta a la PC por medio del puerto USB.
-Comunicación
inalámbrica entre la PC y sus
periféricos de entrada -salida,
siendo los más comunes el ratón,
el teclado y
la impresora.
-La sustitución
del cable
de comunicación serial RS-232
en los sistemas basados en
microcontroladores y en equipos de control industrial ó
casero.
-El control
remoto de dispositivos, por medio de aplicaciones en
teléfonos móviles inteligentes (smart phones), la
mayoría de los cuales ya cuenta con su interfaz estándar
Bluetooth.
-En
aplicaciones de robótica ya sea para el control remoto ó
la comunicación entre varios dispositivos robóticos que
comparten información a través de una red bluetooth.
-Aplicaciones de sustitución de los dispositivos infrarrojos,
que se utiliza
frecuentemente en controles remotos de aparatos
caseros.
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MÓDULO BLUETOOTH
PARA PC, CON CONEXIÓN USB:
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APLICACIONES CON
MICROCONTROLADORES:
En una aplicación típica, mostrada en la foto de abajo,
el
módulo Bluetooth se conecta por vía de su salida serial a un
circuito de interfaz RS232 (MAX3232), con su conector estándar
DB9. El regulador mostrado proporciona 3.3 volts a su salida,
para un consumo mínimo en los circuitos.
La tarjeta puede conectarse por su conector DB9 al puerto serial
estándar de cualquier
sistema microcontrolador, proporcionándole la capacidad de
comunicarse remotamente en forma inalámbrica con otros
dispositivos
en el área.
En la siguiente foto se muestra el
sistema Bolt 18F2550, con su
interfaz Bluetooth, que lo convierte en una Unidad Terminal
Remota. De esta forma, el microcontrolador puede comunicarse ya
sea con una computadora PC, con otro microcontrolador, ó con
cualquier dispositivo móvil inteligente del tipo Smart Phone.
La alimentación hacia el circuito se realiza a través del
conector DB9, por medio de la señal RTS, la cual se encuentra
conectada a 5 volts en el sistema Bolt 18F2550.
Links
recomendados:
Video del proyecto de control
inalámbrico Bluetooth
Bluetooth HC-06 module with serial port Easy Guide.pdf
Consulte este link para realizar la
instalación de un módulo Bluetooth en su PC
Cómo configurar
el módulo Bluetooth HC-06, por medio de los comandos AT, a través
del puerto serial del sistema microcontrolador
Vea
en este link el diseño completo de un módulo Bluetooth
HC-06, provisto de un puerto serial RS232
Vea aquí un producto que vende la empresa,
basado en este diseño.
Vea aquí un proyecto para el control remoto inalámbrico del sistema Bolt 18F2550, utilizando
un enlace Bluetooth.
Controlando remotamente el sistema Bolt 18F2550 desde un teléfono
móvil, mediante enlace Bluetooth
Consulte este link para realizar la
instalación de un módulo Bluetooth en su PC
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