¿Cómo funciona Bluetooth y por qué es tan terrible?

Bluetooth tiene mala reputación. Es de rango súper corto, inestable, de mal humor y, en general, un protocolo de conexión deficiente. Sin embargo, ¿por qué es así? Con un conocimiento de la funcionalidad del protocolo, ¿podemos hacer algo para mejorar nuestra experiencia con Bluetooth?

¿Qué es Bluetooth?

El nombre del rey danés medieval Harald Blaatand, Bluetooth es un protocolo de conexión inalámbrica de radio de corto alcance que se puede implementar en casi cualquier dispositivo. El estándar fue desarrollado en los últimos años 80 por un conglomerado de empresas encabezado por la empresa sueca Ericsson como un protocolo de comunicación por radio de corta distancia. Las señales son hiperlocales (dentro de los 10 metros) y, con las revisiones modernas de Bluetooth, requieren muy poca energía para mantenerse. El hardware compatible con Bluetooth es pequeño y los componentes son baratos, lo que impulsa la ubicuidad del estándar. Todo, desde sillas de ruedas hasta audífonos y cepillos de dientes eléctricos, tiene chips Bluetooth, y cada año más dispositivos reciben soporte Bluetooth.

¿Cómo funciona realmente Bluetooth?

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Bluetooth es un estándar de transmisión bidireccional basado en radio que funciona de manera similar a la radio FM. La señal portadora utiliza frecuencias de radio entre 2402 y 2480 MHz para establecer comunicaciones bidireccionales entre dos y ocho dispositivos. Hay un dispositivo “maestro”, como su teléfono celular, que controla un dispositivo “esclavo”, como sus auriculares Bluetooth. El maestro transmite contenido al esclavo en ráfagas cortas, y el esclavo puede enviar solicitudes de comando al dispositivo (saltar pista, subir volumen). Uno o más dispositivos esclavos conectados a un dispositivo maestro crean una “piconet”, que es una red muy pequeña de dispositivos que se comunican entre sí.

Bluetooth también tiene una capacidad algo única para implementar saltos de frecuencia, lo que permite que tanto los dispositivos esclavos como los maestros cambien la frecuencia con la que se comunican de forma adaptativa.

Hecho de la diversión: el salto de frecuencia adaptable utilizado por Bluetooth fue desarrollado por la brillante actriz de Hollywood y aparente erudita Hedy Lamarr durante la Segunda Guerra Mundial.

¿Por qué Bluetooth es tan malo?

Los problemas con Bluetooth provienen tanto del diseño del estándar como de su implementación en hardware por parte de los fabricantes.

Diseño estándar complejo

El estándar Bluetooth en sí mismo adolece de varios problemas de diseño por comité. Para un estándar de comunicación por radio, Bluetooth es increíblemente complejo: un póster lleno de color descrito como “un baile de apareamiento entre escorpiones en medio de una autopista.”En lugar de proporcionar una banda de comunicación genérica como Wi-Fi, Bluetooth utiliza perfiles específicos del dispositivo. Entre los perfiles hay una redundancia masiva e interacciones rotas, principalmente como resultado de que varias empresas rompen las clavijas cuadradas de sus necesidades en el agujero circular del estándar hasta que encajan.

Componentes y antenas mediocres

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Las antenas Bluetooth son tan necesarias como las antenas de radio FM. Pero teniendo en cuenta el rango de comunicaciones extremadamente cercano, solo se necesitan antenas de baja potencia. Las antenas más básicas son económicas pero solo ofrecen una funcionalidad mediocre.

Si sabe algo sobre el mercado de la electrónica, sabe que los fabricantes chinos se apresuran en masa a buscar los componentes aceptables más baratos. En este caso, esa sería la antena de menor potencia y la pila de firmware que podría proporcionar un nivel aceptable de funcionalidad, lo que llevaría a un Bluetooth regular en la mayoría de los dispositivos esclavos, especialmente los económicos. Pero incluso los dispositivos insignia sufren: simplemente no hay grandes antenas Bluetooth disponibles para la compra. E incluso si lo hace, a menos que lo diseñe usted mismo, quedará paralizado por los chips baratos en la mayoría de los dispositivos esclavos.

Banda de frecuencia abarrotada

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Los dispositivos incluyen la banda de frecuencia estrecha disponible para Bluetooth, lo que dificulta la comunicación clara. Imagínese un autobús lleno de gente, donde una docena o más de personas tienen sus propias piconets Bluetooth. Ese es un campo de juego caótico y lleno, y eso puede reducir la claridad de la señal. Peor aún, la banda de 2,4 GHz utilizada por Bluetooth está repleta de otros dispositivos como teléfonos inalámbricos, señales de Wi-Fi y alarmas de coche. Si alguna vez perdió la señal de Wi-Fi al encender el microondas, es exactamente el mismo fenómeno en juego aquí.

Código de transmisión con errores

Una buena reproducción requiere un código confiable que se ejecute en un hardware confiable. Cuanto más barato se vuelve el dispositivo, más nos alejamos de ese ideal. El firmware de Bluetooth es generalmente una caja negra que se ejecuta en un IC barato con errores mal documentados y características implementadas a medias, lo que hace que sea un desafío para los ingenieros de dispositivos trabajar con él. Peor aún, los chips generalmente se prueban con solo una pequeña cantidad de perfiles de dispositivos, y eso oculta muchos errores.

Si bien las cosas van mal en el lado del dispositivo esclavo, no son mucho mejores en el lado del dispositivo maestro. Ningún dispositivo ejecuta una pila Bluetooth sin errores. Por lo tanto, con frecuencia tiene una interacción inalámbrica mediada por un protocolo demasiado complejo entre dos chips que están llenos de errores. No es de extrañar que el funcionamiento fiable sea tan poco común.

Conclusión

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Si Bluetooth es tan terrible, ¿por qué todos lo usan? Incluso si Bluetooth no es confiable, es barato, ubicuo y fácil de entender e implementar. Claro, la implementación está lejos de estar libre de errores. Sin embargo, los consumidores parecen en gran parte imperturbables, comprando ansiosamente dispositivos esclavos Bluetooth por miles. Teniendo en cuenta que todos los dispositivos Bluetooth tienen un nivel similar de semi-funcionalidad, existe poca presión competitiva para mejorar la confiabilidad.

Sin embargo, Bluetooth podría estar a punto de desaparecer. Considere el estándar de comunicación de corto alcance Bluetooth + Wi-Fi de Apple utilizado por los chips de la serie W. Esa es una clara indicación de la creencia de las empresas en el futuro de Bluetooth, y donde Apple lidera, otros fabricantes lo siguen servilmente. Si tenemos algo de suerte, dentro de diez años, Bluetooth quedará en el cementerio de la tecnología entre Real Video Player y Flash.

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