Como funciona o bluetooth
Autor: Prof. Eduardo | Publicado: 2009-09-30T07:48:00-03:00

IntroduçãoHá muitas maneiras de conectar os dispositivos eletrônicos - por exemplo:    cabos componentes fios elétricos cabos Ethernet WiFi sinais infravermelhos    Quando você usa computadores, sistemas de entretenimento ou telefones, as várias peças e partes dos sistemas compõem uma comunidade de dispositivos eletrônicos. Esses dispositivos se comunicam uns com os outros usando uma variedade de fios, cabos, sinais de rádio e feixes de luz infravermelha, além de uma variedade ainda maior de conectores, plugues e protocolos.                         Foto cortesia DealTimeHeadset Jabra FreeSpeak BT250 com bluetooth               A arte de conectar coisas está se tornando cada vez mais complexa. Neste artigo, veremos um método para a conexão de dispositivos chamado bluetooth, que pode dinamizar o processo. Uma conexão bluetooth é sem fio (mesmo no Brasil é comum usar o termo em inglês, wireless) e automática e possui diversos recursos interessantes que podem simplificar nossa vida diária.        O problemaQuando dois dispositivos quaisquer devem falar um com o outro, eles precisam concordar em diversos aspectos antes de dar início à comunicação. Esse primeiro ponto do acordo é físico: eles falarão por meio de fios ou por alguma forma de sinais sem fio? Caso eles usem fios, quantos serão necessários - 1, 2, 8, 25? Assim que os atributos físicos são decididos, muitas outras questões surgem:    Quantos dados serão enviados por vez? Por exemplo, as portas seriais enviam dados 1 bit de cada vez, enquanto as portas paralelas enviam diversos bits de uma vez.              Como eles falarão um com o outro? Todas as partes em uma discussão eletrônica devem saber o significado dos bits e se a mensagem que eles recebem é a mensagem enviada. Isso significa o desenvolvimento de um conjunto de comandos e respostas conhecido como um protocolo.    A solução bluetooth  O bluetooth leva as redes locais (de pequena área) um degrau acima ao eliminar a necessidade da intervenção do usuário e ao manter a potência de transmissão extremamente baixa poupando energia da bateria. Imagine isto: você está com seu celular capacitado para bluetooth do lado de fora de sua casa. Você diz à pessoa no outro lado da linha para chamá-lo novamente em cinco minutos, de modo que você possa entrar em casa e deixar suas coisas. Assim que você entra em casa, o mapa que você recebeu em seu celular por meio do sistema GPS com bluetooth de seu carro é enviado automaticamente para seu computador  equipado com bluetooth, porque seu celular captou um sinal bluetooth proveniente de seu PC e enviou automaticamente os dados que você designou para transferência. Cinco minutos mais tarde, quando seu amigo liga novamente, seu telefone residencial com bluetooth é que toca, em vez de seu celular. A pessoa chamou o mesmo número, mas seu telefone residencial captou o sinal bluetooth de seu celular e redirecionou automaticamente a chamada porque percebeu que você estava em casa. Cada sinal de transmissão que passa pelo seu celular consome apenas 1 miliwatt de potência, de modo que a carga de seu celular é virtualmente inalterada durante todo o procedimento. O bluetooth é essencialmente um padrão de formação de rede que funciona em dois níveis:    Ele fornece um acordo sobre o nível físico (o bluetooth é um padrão de radiofreqüência).              Ele fornece um acordo sobre o nível do protocolo segundo o qual precisam concordar sobre quando os bits devem ser enviados, quantos devem ser enviados de cada vez, e como as partes em uma comunicação podem assegurar que a mensagem recebida é a mesma que a mensagem enviada.                                    Foto cortesia Bluetooth SIGCartão (PC Card) wireless bluetooth                           A grande sacada do bluetooth é o fato de ser sem fio, de baixo custo e automático. Há outras maneiras de contornar o uso de fios, incluindo a comunicação infravermelha. Infravermelho (IR) se refere a ondas de luz de uma freqüência mais baixa do que os olhos humanos podem receber e interpretar. O infravermelho é usado na maioria dos sistemas de controle remoto de televisão. As comunicações infravermelhas são bastante confiáveis e não encarecem muito os dispositivos, mas apresentam alguns inconvenientes. Primeiro, o infravermelho é uma tecnologia de "linha de visada". Por exemplo, você precisa apontar o controle remoto para a televisão ou DVD player para que as coisas aconteçam. O segundo inconveniente é que o infravermelho é quase sempre uma tecnologia "um para um". Você pode enviar dados entre seu computador de mesa e seu computador laptop, mas não entre seu laptop e seu PDA ao mesmo tempo. Veja Como funcionam os controles remotos para aprender mais sobre a comunicação por infravermelho.    Essas duas qualidades do infravermelho são realmente vantajosas em alguns aspectos. Como os transmissores e os receptores de infravermelho precisam ficar alinhados um com o outro, é raro ocorrer interferência entre os dispositivos. A natureza "um para um" das comunicações com infravermelho é útil para assegurar que a mensagem chegue somente ao destinatário pretendido, mesmo em uma sala repleta de receptores de infravermelho.    O bluetooth pretende resolver os problemas relacionados aos sistemas infravermelhos. O padrão bluetooth 1.0, mais antigo, possui uma velocidade de transferência máxima de 1 megabit por segundo (Mbps), enquanto o bluetooth 2.0 pode administrar até 3 Mbps. O bluetooth 2.0 é compatível com os dispositivos 1.0 precedentes. Em agosto de 2007, foi padronizada a versão 2.1+EDR (Enhanced Data Rate), que facilita o processo de pareamento (pairing) e aumenta a segurança das conexões.   Vamos descobrir como funciona a rede bluetooth.          Funcionamento do bluetooth     <!-- dtl_id=14029 //--> A rede bluetooth transmite dados via ondas de rádio de baixa potência. Ela se comunica em uma freqüência de 2,45 gigahertz (para ser exato, entre 2,402 GHz e 2,480 GHz). Essa banda de freqüência, chamada de ISM, foi reservada por acordo internacional para o uso de dispositivos industriais, científicos e médicos.  <!--  inject_code(""); //-->     Uma série de dispositivos que você utiliza aproveita essa mesma banda de freqüência de rádio. Babás eletrônicas, controles remotos de portas de garagem e a mais nova geração de telefones sem fio usam freqüências na banda ISM. Assegurar que todos esses dispositivos bluetooth não interfiram uns com os outros é parte fundamental do processo.   Uma das maneiras pelas quais os dispositivos bluetooth evitam a interferência em outros sistemas é o envio de sinais fracos, de cerca de 1 miliwatt. Para comparar, os celulares mais potentes podem transmitir um sinal de 3 watts. A baixa potência limita o alcance de um dispositivo bluetooth a aproximadamente 10 metros, reduzindo a possibilidade de interferência entre seu sistema de computador e seu telefone portátil ou televisão. Mesmo com essa baixa potência, o bluetooth não precisa ser apontado diretamente entre os dispositivos que se comunicam. As paredes de sua casa não detêm um sinal bluetooth, o que torna o padrão útil para o controle de vários dispositivos em diferentes ambientes.                                    Foto cortesia Bluetooth SIGCelular com bluetooth                                   O bluetooth pode se conectar com até oito dispositivos simultaneamente. Com todos esses dispositivos no mesmo raio de 10 metros, você pode achar que ocorrerá interferência mútua, mas isso é improvável. O bluetooth usa uma técnica chamada salto de freqüência de espalhamento espectral, que praticamente impossibilita que mais de um dispositivo transmita na mesma freqüência ao mesmo tempo. Com essa técnica, um dispositivo usa 79 freqüências individuais escolhidas aleatoriamente dentro de uma faixa designada, mudando de uma para outra com regularidade. No caso do bluetooth, os transmissores alteram as freqüências 1.600 vezes por segundo, o que significa que muitos dispositivos podem utilizar totalmente uma fatia limitada do espectro de rádio. Como todos os transmissores bluetooth usam automaticamente a transmissão de espalhamento espectral, é improvável que dois transmissores compartilhem a mesma freqüência simultaneamente. Essa mesma técnica minimiza o risco de interferência de telefones portáteis ou babás eletrônicas nos dispositivos bluetooth, já que qualquer interferência em uma freqüência particular dura somente uma fração de segundo.      <!--  inject_code(""); //-->       Your browser does not support JavaScript or it is disabled.      Quando dispositivos com bluetooth entram na faixa um do outro, uma comunicação ocorre para determinar se eles possuem dados compartilháveis ou se um deve controlar o outro. O usuário não precisa pressionar um botão ou dar um comando - a comunicação acontece automaticamente. Assim que a conversa termina, os dispositivos - sejam eles parte de um sistema de computadores ou um estéreo - formam uma rede. Os sistemas bluetooth criam uma rede de área pessoal (PAN), ou piconet, que pode abranger uma sala ou uma distância não superior à existente entre o celular no seu cinto e o headset em sua cabeça. Assim que uma piconet é estabelecida, os dispositivos saltam entre as freqüências aleatoriamente em uníssono para permanecer em contato uns com os outros e para evitar que outras piconets que possam estar operando, no mesmo espaço. Na próxima seção, veremos um exemplo de um sistema conectado com bluetooth.    PiconetsVamos supor que você tenha uma sala de estar moderna com equipamentos modernos. Há um sistema de entretenimento com um estéreo, um DVD player, um receptor de TV por satélite e uma televisão; há também um telefone sem fio e um computador. Cada um desses sistemas usa bluetooth e cada um forma sua própria piconet para falar entre a unidade principal e seu periférico.    O telefone sem fio tem um transmissor bluetooth na base e outro no aparelho de mão. O fabricante programou cada unidade com um endereço que se encaixa dentro de uma faixa de endereços estabelecida para um tipo específico de dispositivo. Quando a base é ligada pela primeira vez, ela envia sinais de rádio solicitando resposta de quaisquer unidades com endereço em uma faixa particular. Como o handset possui um endereço nessa faixa, ele responde e uma minúscula rede é formada. Agora, mesmo que um desses dispositivos receba um sinal proveniente de outro sistema, ele o ignorará porque esse é um sinal externo à rede. O computador e o sistema de entretenimento passam por rotinas similares, estabelecendo redes entre os endereços em faixas estabelecidas pelos fabricantes. Assim que as redes são estabelecidas, os sistemas começam a falar entre si. Cada piconet salta de freqüência aleatoriamente através das freqüências disponíveis, de modo que todas as piconets são completamente separadas umas das outras.    Agora, a sala de estar possui três redes separadas estabelecidas, cada uma delas constituída de dispositivos que conhecem o endereço dos transmissores que devem ouvir e o endereço dos receptores com quem devem falar. Como cada rede altera sua freqüência de operação milhares de vezes por segundo, é improvável que duas redes quaisquer compartilhem a mesma freqüência simultaneamente. Caso isso ocorra, a interferência resultante durará apenas uma fração de segundo e o software concebido para corrigir tais erros descartará as informações conflitantes e prosseguirá com a atividade da rede.            Segurança do bluetooth      <!-- dtl_id=14031 //--> A segurança é uma preocupação em qualquer configuração de rede sem fio. Como os dispositivos podem captar facilmente ondas de rádio do ar, as pessoas que enviam informações sigilosas por uma conexão sem fio precisam tomar precauções para assegurar que esses sinais não sejam interceptados. A tecnologia bluetooth não é diferente - ela é sem fio e, portanto, suscetível à espionagem e acesso remoto, do mesmo modo que o WiFi é suscetível se a rede não for segura. Com o bluetooth, no entanto, a natureza automática da conexão, que é um grande benefício em termos de tempo e esforço, também é benéfica às pessoas que tentam enviar dados sem a sua permissão. O bluetooth oferece diversos modos de segurança, e os fabricantes de dispositivos determinam qual modo deve ser incluído em um produto capacitado para bluetooth. Na maioria dos casos, os usuários de bluetooth podem estabelecer "dispositivos de confiança" que podem trocar dados sem solicitar permissão. Quando qualquer outro dispositivo tenta estabelecer uma conexão com o aparelho do usuário, este deve decidir quanto à permissão. O nível de  segurança de serviço e o nível de segurança do dispositivo trabalham juntos para proteger os dispositivos bluetooth da transmissão de dados não-autorizada. Os métodos de segurança incluem procedimentos de autorização e identificação que limitam o uso dos serviços bluetooth ao usuário registrado e exigem que os usuários tomem uma decisão consciente para abrir um arquivo ou aceitar uma transferência de dados. Enquanto essas medidas estiverem ativadas no telefone ou outro dispositivo do usuário, a possibilidade de um acesso não-autorizado é mínima. Um usuário pode simplesmente alternar seu modo bluetooth para "invisível" e bloquear totalmente a conexão com outros dispositivos bluetooth. Se um usuário usa a rede bluetooth principalmente para a sincronização de dispositivos em casa, essa pode ser uma boa maneira de evitar qualquer possibilidade de uma brecha de segurança enquanto estiver em público.   Além disso, autores de vírus de celular já se aproveitaram do processo de conexão automatizada do bluetooth para enviar arquivos infectados. No entanto, como a maioria dos celulares usa uma conexão bluetooth segura que requer a autorização e a autenticação antes da aceitação dos dados de um dispositivo desconhecido, normalmente o arquivo infectado não se alastra. Quando o vírus chega ao celular do usuário, ele precisa concordar em abrir o arquivo e concordar em instalá-lo. Até agora, isso tem evitado que a maioria dos vírus de celular cause danos. Para saber mais, leia Como funcionam os vírus de telefones celulares.   Outros problemas como "bluejacking", "bluebugging" e "Car Whisperer" surgiram como assuntos de segurança específicos do bluetooth. Bluejacking envolve usuários de bluetooth que enviam cartões de visita (apenas uma mensagem de texto, na verdade) para outros usuários de bluetooth dentro de um raio de 10 metros. Se o usuário não verificar o conteúdo da mensagem, ele pode permitir a adição desse contato à sua agenda e acabar recebendo mensagens que podem ser abertas automaticamente porque procedem de contato conhecido. Bluebugging é um problema pior porque permite que hackers acessem remotamente o telefone de um usuário e utilizem seus recursos, incluindo a realização de chamadas e o envio de mensagens de texto, sem que o usuário perceba o que está acontecendo. O Car Whisperer é um trecho de software que permite que hackers enviem mensagens de áudio e recebam áudio do estéreo com Bluetooth de um carro. Assim como uma brecha de segurança de um computador, essas vulnerabilidades são um resultado inevitável da inovação tecnológica, e os fabricantes de dispositivos estão lançando novas versões do software pré-gravado que solucionam os problemas conforme eles vão surgindo.Fonte: extraido do site informatica.hsw.uol.com..br/bluetooth.htm