Come funziona il Bluetooth?

Il Bluetooth collega silenziosamente così tanti dei nostri gadget che è facile dimenticare che si tratta di una tecnologia davvero impressionante. Ci aiuta ad ascoltare musica, parlare al telefono e giocare ai videogiochi, il tutto senza essere frustrati da chilometri di cavi sparsi ovunque. Spiegheremo come funziona la tecnologia alla base del Bluetooth (e no, non è magica), così potrai stupire tutti alla festa spiegando come il tuo telefono può inviare musica dance all'altoparlante senza essere connesso fisicamente. Basta non mettere in pausa le marmellate!

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Come funziona?

Per capire come funziona una connessione Bluetooth, abbiamo bisogno di un esempio della tecnologia wireless utilizzata, quindi prendiamo un telefono collegato a un altoparlante wireless. Innanzitutto ogni dispositivo è dotato di connettività Bluetooth, funzionalità che richiede sia componenti software che hardware. Dal punto di vista hardware, un chip dotato di antenna in entrambi i dispositivi invia e riceve segnali a una frequenza specifica. Il software interpreta i segnali Bluetooth in entrata e li invia in modo che altri dispositivi possano leggerli e comprenderli. Nel caso dell'altoparlante wireless, il telefono saprà come inviare file audio e informazioni nel formato dell'altoparlante capisce, mentre chi parla può interpretare questi segnali, così come altri indicatori come i controlli del volume e della traccia, dal telefono.

Quando due dispositivi sono dotati di Bluetooth, solitamente uno di essi verrà impostato per essere rilevabile, il che significa che verrà visualizzato in un elenco di dispositivi Bluetooth nell'area sul tuo telefono o altro controllo dispositivo. Utilizzando il nostro esempio, l'altoparlante wireless sarebbe rilevabile e finirà per essere controllato da un telefono o telecomando dotato di Bluetooth. L'altoparlante, o qualsiasi accessorio Bluetooth, invia un segnale con alcune informazioni per avvisare altri dispositivi vicini della sua presenza e capacità. Dici al tuo telefono di connettersi e i due dispositivi formano una rete personale, o piconet.

Da questo momento in poi, i due dispositivi sanno come connettersi tra loro in base all'indirizzo univoco all'interno dei rispettivi segnali. Indipendentemente da quali altri segnali arrivano sulle lunghezze d'onda in cui operano tali dispositivi, rileveranno, leggeranno e invieranno sempre i segnali corretti. I segnali Bluetooth hanno una portata limitata, il che impedisce che enormi quantità di dati in conflitto coprano aree enormi e interrompano la comunicazione tra altri dispositivi. In altre parole, chi ti parla saprà sempre che sei tu quello che sta cercando di ascoltare i Nickelback, anche se non saprà come criticarti per questo.

Andiamo sul tecnico

Secondo il sito Web Bluetooth, la tecnologia “opera nel settore industriale, scientifico e medico (ISM) senza licenza banda da 2,4 a 2,485 GHz, utilizzando uno spettro esteso, salto di frequenza, segnale full duplex a una velocità nominale di 1600 salti/sec”. Se ti sei addormentato durante questo periodo, analizziamolo per scoprire esattamente come le tue cuffie sanno rispondere alle chiamate dal tuo telefono.

I chip Bluetooth producono lunghezze d'onda legate a frequenze che operano all'interno di un intervallo appositamente riservato per questo tipo di comunicazione a corto raggio. Altri dispositivi che potresti scoprire che utilizzano questa frequenza includono telefoni cordless e baby monitor. Tuttavia, esiste il problema di utilizzare sempre la stessa frequenza. Altri dispositivi che funzionano alle stesse frequenze o a frequenze vicine possono causare interruzioni nel segnale.

Per evitare che ciò diventi un problema, il segnale viene distribuito su una gamma più ampia di frequenze. Per raggiungere questo obiettivo, il segnale salta attorno alla frequenza e, nel caso del Bluetooth, ciò avviene circa 1600 volte al secondo. Il frequente cambiamento nella lunghezza d'onda significa che anche un segnale coerente non si interromperà e non verrà interrotto per più di 1/1600 di secondo.

Gli auricolari Bluetooth possono sincronizzarsi in due modi diversi, utilizzando una connessione full o part duplex. Un segnale full-duplex significa che tutti i dispositivi collegati sono in grado di inviare e ricevere segnali – in questo caso una conversazione bidirezionale – simultaneamente, al contrario di un segnale half-duplex, come un walkie-talkie, dove ciascuna parte può ancora parlare e ascoltare, ma non entrambe contemporaneamente contemporaneamente.

Bassa potenza, bassa velocità

Il Bluetooth si è evoluto fino a diventare un’opzione di connettività mobile perfetta, perché non richiede molta energia e il segnale non viene trasmesso per chilometri. Gli standard minimi richiedono che i chip Bluetooth abbiano una portata di almeno 10 metri (circa 30 piedi), a meno che non vengano utilizzati in circostanze chiuse. Anche gli usi industriali del Bluetooth in genere non hanno una portata superiore a 300 piedi. La velocità di trasferimento dati del Bluetooth non è particolarmente elevata, quindi durante gli usi come lo streaming di musica o parlare al telefono va bene, il trasferimento di grandi quantità di dati richiederebbe troppo tempo pratico. Il basso consumo energetico è importante anche quando utilizziamo il Bluetooth nei nostri dispositivi mobili, dove l'ultima cosa di cui abbiamo bisogno è qualcos'altro che consuma la nostra preziosa batteria.

Inoltre, Bluetooth 4.0 ha introdotto una nuova opzione a basso consumo che consente agli oggetti wireless di funzionare per lunghi periodi di tempo, anche con le batterie più piccole. Ciò consente di incorporare tutti i tipi di dispositivi utili nell'Internet delle cose, dai soffioni della doccia ai forni ai piani di lavoro. Questi tipi di connessioni fanno parte del lavoro svolto per creare una maggiore connettività tra loro oggetti di uso quotidiano e il già ampiamente utilizzato protocollo Bluetooth ne farà sicuramente parte movimento. La versione più recente del protocollo, 4.1, consente inoltre una maggiore comunicazione insieme a potenti connessioni wireless come LTE, aumentando ulteriormente la versatilità del Bluetooth e dei dispositivi connessi.

Per cosa usi il Bluetooth più frequentemente? Hai ancora domande su come funziona? Fateci sapere nei commenti!

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