Nueva versión 6.0 de Bluetooth: servicios inteligentes basados en la ubicación

Bluetooth se utiliza ampliamente para el intercambio inalámbrico de datos en diversas aplicaciones, normalmente a distancias de unos cientos de metros. Aunque las velocidades máximas de transferencia de datos son modestas y se limitan a unos pocos MB/s, la sólida conectividad de Bluetooth con hosts como ordenadores o teléfonos inteligentes lo hace ideal para conexiones punto a punto en edificios. Se suele utilizar para tareas de bajo ancho de banda como la transmisión de audio a altavoces, el envío de datos a impresoras o la conexión de dispositivos de entrada como teclados y cámaras. Bluetooth también permite la sincronización de datos y el intercambio de información entre dos dispositivos. En la automatización doméstica, Bluetooth es un elemento clave para los dispositivos del Internet de las cosas (IoT), como luces, cerraduras y electrodomésticos inteligentes, que permiten a los usuarios controlar sus hogares de forma remota. 

Estos casos de uso cotidiano han contribuido significativamente a la adopción generalizada de la conectividad Bluetooth.

Una mejor gestión de los flujos de datos isócronos

La transmisión isócrona es crucial para enviar datos a una velocidad fija, especialmente para la transmisión de audio. Para mejorar esto, BT 6.0 introduce la capa de adaptación isócrona (ISOAL), que minimiza los retrasos y asegura una transmisión de audio fluida. Es ideal para aplicaciones como audífonos, micrófonos inalámbricos y auriculares para juegos, en las que resultan fundamentales la transmisión de datos en tiempo real y la sincronización perfecta entre canales.

Además, ISOAL mejora la gestión de otros datos sensibles al tiempo, como las transmisiones de sensores sincronizados, que deben llegar a tiempo y en el orden correcto. Esto es especialmente importante en ámbitos como la realidad aumentada (AR), la realidad virtual (VR) y la automatización industrial, donde resulta clave la sincronización precisa de datos entre dispositivos.

Además, ISOAL incluye mecanismos para gestionar la pérdida de paquetes durante la transmisión. Garantiza un flujo de datos continuo mediante la reconstrucción de los paquetes perdidos o la aplicación de técnicas de corrección de errores sin retorno (FEC). Esta mejora en la gestión de errores se traduce en menos fallos durante las transmisiones de audio y datos, lo que ofrece una experiencia más fluida incluso cuando hay pequeñas interferencias en la señal.

Mejora del seguimiento y la seguridad de los dispositivos 

Al mejorar las funciones de seguimiento y seguridad, BT 6.0 lleva los servicios basados en la ubicación al siguiente nivel. Las balizas Bluetooth pueden guiar a los usuarios en lugares como centros comerciales y aeropuertos con la transmisión de información basada en la ubicación a los teléfonos inteligentes. Además, los dispositivos habilitados para BT pueden ayudar a encontrar objetos perdidos o rastrear elementos valiosos.

Una incorporación clave en BT 6.0 es el sondeo de canales, que mejora las mediciones de distancia entre dispositivos. Esta técnica utiliza el rango basado en fase (PBR): un dispositivo BT envía una señal a otro dispositivo que la refleja de vuelta. Entonces, se calcula la distancia en función de las diferencias de fase entre las señales transmitidas y recibidas a través de múltiples frecuencias. Todo el proceso se desarrolla como se muestra a continuación.

A medida que una señal viaja a través del espacio, su fase cambia debido al tiempo que tarda en propagarse. La distancia entre el emisor y el receptor está directamente relacionada con el desplazamiento de fase, que es la diferencia entre las fases de la señal transmitida y de la señal recibida. La distancia d se calcula a partir del desplazamiento de fase Δɸ y la longitud de onda λ de la señal transmitida.

Pero el sondeo de canales ofrece más que simplemente un mejor alcance; también fortalece la seguridad con la integración del tiempo de ida y vuelta (RTT) como método secundario que contribuye a la defensa contra sofisticados ataques de retransmisión de intermediario (MITM, por sus siglas en inglés). Al comparar los resultados de RTT con los de PBR, BT 6.0 garantiza que solo los dispositivos dentro de un rango físico específico puedan acceder a servicios sensibles, lo que mejora la seguridad general.

Mecanismo de emisión de señales mejorado 

La emisión de señales Bluetooth permite que los dispositivos se comuniquen sin mantener una conexión constante, una modalidad de alta eficiencia para la detección de dispositivos, el intercambio de información y el inicio de conexiones. Los dispositivos BLE utilizan paquetes de emisión para enviar pequeñas cantidades de datos a dispositivos cercanos. Sin embargo, no todos estos paquetes son relevantes, lo cual puede resultar ineficiente.

Con BT 6.0, este proceso se perfecciona mediante el filtrado de emisiones basado en decisiones. Los dispositivos de escaneo pueden filtrar de forma inteligente los paquetes de publicidad irrelevantes en función de criterios predefinidos, lo que reduce el procesamiento innecesario y el consumo de energía. Así se incrementa aún más la eficiencia de la comunicación Bluetooth, especialmente en aplicaciones en las que la conservación de la energía es un factor clave.

Supervisión de emisores 

Además del filtrado, BT 6.0 introduce la función de supervisión de emisores, que permite que un dispositivo de escaneo (u observador) efectúe un seguimiento de la distancia a emisores específicos (o difusores) a lo largo del tiempo. El dispositivo de escaneo puede mantenerse al tanto de la presencia o ausencia de un dispositivo BLE concreto incluso cuando entra o sale del rango de alcance. Esto resulta especialmente útil en aplicaciones que no requieren una conectividad constante pero en las que es importante recibir actualizaciones periódicas sobre el estado de un dispositivo.

BT 6.0 permite nuevos servicios basados en la ubicación

La combinación de las siguientes nuevas características de BT 6.0: 

• Filtrado de emisiones basado en decisiones
• Supervisión de emisores
• Sondeo de canales

permite a los observadores refinar su proceso de selección de datos en función de la disponibilidad de los emisores, su ubicación precisa y la relevancia de los paquetes emitidos.

Como resultado, estas características permiten un comportamiento de barrido más inteligente y un menor consumo de energía, lo que beneficia a los dispositivos Bluetooth alimentados por batería, como los dispositivos portátiles y otros objetos portátiles que no siempre están conectados a una fuente de alimentación. 

Bluetooth 6.0 habilita una serie de nuevos servicios basados en la ubicación, que admiten diversos casos de uso, por ejemplo, los siguientes: 

• En tiendas o museos: guiado de visitantes o provisión de información relacionada a las personas que se acercan.
• En edificios u hogares: activación de acciones automáticas basadas en la presencia del dispositivo, como desbloquear puertas o encender luces.
• En almacenes o instalaciones logísticas: las etiquetas habilitadas para BLE adheridas objetos permiten el seguimiento de la ubicación en tiempo real o ayudan a localizar artículos perdidos. Si un elemento sale o entra en una zona específica, un sistema de supervisión basado en BT puede activar alertas.

Para más información técnica, consulte www.bluetooth.com, en especial la siguiente sección: «Especificaciones básicas de Bluetooth®, versión 6.0 - Descripción general de características».   

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Nota: traducido del original en inglés.