Miel Vander SandeMarisol Fernández Lleras

Sistema de comunicaciones inalámbrico de corto alcance.

La norma IEEE 802.15.1

Crea redes WPAN (Wireless Personal Area Network).

Concepto de red inalámbrica de área personal:

◦ red sin cables.

◦ se extiende a un espacio de funcionamiento personal o POS (Personal Operating Space).

◦ un radio de 10 metros.

•Abra el estándar (IEEE 802.15.1)•La división de comunicaciones móviles Ericsson

¿Qué es bluetooth? 2

¿Qué es bluetooth? 3

Debe su nombre al rey de la era vikinga Harald Bluetooth (Harald Blatand).

Fue un buen comunicador y líder, logrando unificar a las tribus noruegas, suecas y danesas.

Símbolos germánicos para H & B.

¿Qué es bluetooth? 4

Permitir la comunicación sencilla entre dispositivos fijos y móviles (p.e. GSM y periféricos).

Reemplazar los cables entre dispositivos por una conexión inalámbrica estandarizada.

No es necesaria una línea de visión directa. Esto presenta una mejora respecto a IrDa.

Ventajas 5

Bajo consumo de energía.

Permite la creación de pequeñas redes inalámbricas.

Tamaño pequeño.

Ventajas 6

Bajas velocidades de transmisión. La versión 3.0 mejora esta característica con la ayuda de Wi-Fi.

No está diseñado para crear conexiones IP/TCP.

No permite tener muchos usuarios activos.

No es compatible con sistemas handoff/handover.

No es posible establecer comunicaciones de largo alcance.

Inconvenientes 7

vCard/vCal WAE

WAP

UDP TCP

IP

PPP

AT - Commands TCS BIN SDP

Bluetooth Radio

LMP

OBEX

RFCOMM

L2CAP

Banda base

Audio

HCI

¿Cómo funciona? 8

Banda de frecuencia de 2.4 GHz.

Modulación GFSK (Gaussian Frecuency Shift Keying).

Velocidad máxima de 712 kbit/s.

Alcance máximo de 10 metros.

¿Cómo funciona? 9

Diferentes canales lógicos.

TDD (Time Division Duplex Scheme).

Piconet.

Maestro – Esclavo.

¿Cómo funciona? 10

Piconet 1

Piconet 2 Piconet 3

¿Cómo funciona? 11

Formato de trama

◦ Access Code: sincronización, offset, paging e inquiry.

◦ Header: control de flujo, ACKs y control de errores.

◦ Payload: datos, tamaño máximo de 2745 bits

¿Cómo funciona? 12

Soporta funciones de

◦ Inicialización.

◦ Configuración del enlace.

◦ Autenticación.

¿Cómo funciona? 13

Punto de acceso para las funciones de niveles inferiores.

Elementos

◦ HCI Driver,

◦ HCI Firmware,

◦ HCI Controller Transport Layer.

¿Cómo funciona? 14

Soporta funciones de

◦ Multiplexado.

◦ Segmentación.

◦ Reensamblado.

◦ Gestión de calidad.

◦ Identificación de grupos.

¿Cómo funciona? 15

Permite el descubrimiento de servicios.

Sistema de petición-respuesta.

Proporciona un mecanismo para el descubrimiento de servicios y sus atributos asociados, pero no proporciona ningún mecanismo ni protocolo para utilizar dichos servicios.

¿Cómo funciona? 16

Estándar de la ETSI TS 07.10.

Protocolo de transporte sencillo.

Emulación de puertos serie a través del protocolo L2CAP.

Permite hasta 60 conexiones simultáneas.

¿Cómo funciona? 17

OBEX: transferencia de ficheros.

vCard: estándar para el intercambio de información personal.

PPP: protocolo punto a punto, es un protocolo de nivel de enlace.

WAP: protocolo de aplicaciones inalámbricas.

WAE: entorno inalámbrico de aplicación.

¿Cómo funciona? 18

El procedimiento de búsqueda o inquiry permite a un dispositivo descubrir qué dispositivos están en su zona de cobertura. Si el dispositivo emisor lo desea, establecerá una conexión con alguno de los dispositivos descubiertos.

Si un dispositivo quiere conectarse con otro transmitirá de forma continua mensajes.

Si el dispositivo responde lo hará con un mensaje en el que figurarán sus parámetros.

El dispositivo maestro transmitirá el código de acceso (DAC) del dispositivo esclavo. Este envío lo hará en repetidas ocasiones en diferentes canales ya que sus relojes no están sincronizados. Se queda a la espera de la respuesta del esclavo.

46238447 46238447

Una vez el esclavo recibe su clave de acceso, retransmite esta misma clave y se queda a la espera. Cuando el maestro recibe el nuevo paquete (ACK) envía un mensaje de control.

Finalmente se establece la conexión.

¿Cómo funciona?19

Ericsson inició un estudio para investigar la viabilidad de una interface vía radio. El proyecto se llamó MC link.

1994

Se despertó el interés de otros fabricantes de equipos portátiles. Se crea un grupo de interés especial, SIG.

1997

SIG desarrolló Bluetooth 1.11998

Historia y versiones20

Versión 1.0

◦ Los fabricantes tenían muchos problemas para desarrollar dispositivos.

◦ El principal problema fue la falta de comunicación entre dispositivos. Causado por un bug en la seguridad con la generación de claves.

v.1.1 es la primera versión que triunfa.

Resuelve el gran problema de autenticación de v.1.0

Velocidades de transmisión de 1 Mbps

Alcance de unos 10 metros.

Historia y versiones 21

Historia y versiones22

Historia y versiones

Compatible con Bluetooth v.1.1

AFH (Adaptive Frequency Hopping): reduce la interferencia de radio

Mayores velocidades de transmisión, 2 Mbps.

Indicador de intensidad de señal.

23

Historia y versiones

VOZ (Voice Quality /Enhanced VoiceM Procesing):

◦ Menor ruido ambiental.

◦ Configuración más rápida de la comunicación con otros dispositivos bluetooth -PDAs, HIDs (Human Interface Devices), ordenadores portátiles, ordenadores de sobremesa, Headsets, impresoras y móviles-.

24

Historia y versiones

Anunciado por Bluetooth SIG en junio de 2004.

Compatible con las versiones anteriores de Bluetooth.

Incorpora Enhanced Data Rate (EDR), mejora las velocidades de transmisión hasta 3Mbps.

Menor consumo de energía debido a los ciclos de trabajo reducido.

25

Historia y versiones

Soporte broadcast/multicast.

Simplificación de los escenarios multi-link debido a un mayor ancho de banda disponible.

Bit Error Rate mejora el rendimiento.

26

Historia y versiones

Bluetooth SIG, Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed (HS). Se comercializa como Bluetooth 3.0.

High speed: Usa el protocolo de conexión 802.11.

La transferencia de datos comprende velocidades de 24 a 480 Mbps.

Se pueden alcanzar los 91 metros.

27

Historia y versiones

Compatible con las versiones anteriores.

Presenta una nueva característica: Enhanced Power Control intenta eliminar el número de desconexiones que se pueden originar por el movimiento de los dispositivos Bluetooth.

Se comercializará en un periodo de 9 a 12 meses.

28

Historia y versiones

Bluetooth low energy◦ Consumo máximo, medio y en reposo realmente bajo. ◦ Permite interoperabilidad entre distancias de más de 100

metros. ◦ Las velocidades de transferencia serán de 1 Mbps con envío de

paquetes muy pequeños, permitiendo una latencia de sólo 3 milisegundos.

◦ Mejora en la seguridad: AES 128 ◦ Dos tipos de funcionamiento

Single-mode: se trata de una versión indicada para dispositivos altamente integrados usando un enlace de consumo muy reducido.

Dual-mode: la funcionalidad está integrada dentro de un controlador Bluetooth tradicional.

29

Una de las tecnologías de comunicación inalámbrica basada en ondas más utilizada hoy en día.

Realiza Wireless LAN.

Los dos tipos de comunicación más utilizados son:◦ 802.11b, emite a 11 Mb/seg.◦ 802.11g, más rapida, a 54 Mb/seg.

Comunicación entre◦ un punto de acceso, que se conectaría al módem◦ un dispositivo WiFi que se conectaría en nuestro

aparato.

30WiFi

Banda de frecuencia y uso Área Tipo de tráfico & velocidad Conexiones Energía Seguridad Interferencias

Diferencias con otras tecnologías

31

802.11b 802.11g 802.11i Bluetooth 1.1/1.2 Bluetooth 2.0 Bluetooth 3.0

Frecuencia ISM 2.4 Ghz ISM 2.4 Ghz ISM 2.4 Ghz ISM 2.4 Ghz ISM 2.4 Ghz ISM 2.4 Ghz

Modulación DSSSCCK/BPSK/QPSK

OFDMCCK/PBCC

OFDMCCK/PBCC

FHSSGFSK (BR)

FHSSGFSK (BR)

∏/4-DQPSK8DPSK(EDR)

FHSSGFSK (BR)

∏/4-DQPSK8DPSK(EDR)802.11 (HS)

Área LAN38m interior

140m aire libre

LAN38m interior

140m aire libre

LAN38m interior

140m aire libre

PAN10m – 20 m

PAN10m – 20 m

PAN/LAN91m

Velocidad 5-6 Mbps(11Mbps)

32 Mbps(54Mbps)

32 Mbps(54Mbps)

712kbps (1Mbps)

v1.2: 2Mbps

3Mbps(EDR)

24 - 480MbpsHS

Conexionessimultáneas

+/- 30 Point to point

+/- 30Point to point

+/- 30 Point to point

7 + 1 activas255 pasivas

Point to multipoint

7 + 1 activas255 pasivas

Point to multipoint

7 + 1 activas255 pasivas

Point to multipoint

Energía +100 mW +100 mW +100 mW 1 mW, 2.5 or 100 mW

1 mW, 2.5 or 100 mW

1 mW, 2.5 or 100 mW

Seguridad WEP(128b XOR)

WEPWPA

(256b + HMAC-SHA1)

AES-CCMP Número PIN64b/128b + ‘E0’ Cifrado en flujo

Número PIN64b/128b + ‘E0’ Cifrado en flujo

Número PIN64b/128b + ‘E0’ Cifrado en flujo

32Diferencias con otras tecnologías

33

Bluetooth interfiere con 802.11b:

◦ Los datos transmitidos con 802.11b chocan con los paquetes de Bluetooth, habiendo una mayor probabilidad de colisión.

◦ Aumento en el retraso de las retransmisiones.◦ El impacto puede ser severo, dependiendo de la

distancia desde el nodo equipado con 802.11b al punto de acceso y al nodo Bluetooth.

802.11b también interfiere con Bluetooth:

◦ El transmisor de 802.11b al ser de gran potencia puede saturar el receptor Bluetooth. Además, el impacto también depende de la distancia que les separe.

◦ También puede causar errores mayores si las bandas se superponen.

Diferencias con otras tecnologías

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Tipos de Mecanismos de Convivencia

◦ Colaboración Requiere el intercambio de información entre IEEE

802.11b y dispositivos Bluetooth. Mejora cuando los dispositivos WLAN y WPAN están

incrustado en la misma pieza de equipo (por ejemplo, un portátil con Bluetooth 802.11 y tarjetas).

Ejemplos: Anulación de la frecuencia determinista, TDMA de BT y 802.11

◦ No colaboración Puede ser adoptada por 802.11b o dispositivos

Bluetooth sin colaboración explícita. Ejemplos: AFH, control de potencia.

Diferencias con otras tecnologías

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Adaptive Frequency Hopping: No colaboración◦ Pueden detectar algunas frecuencias como

"Indeseables" (no debidas a la interferencia) y utilizarlos en una secuencia de saltos.

◦ Es incorporado en Bluetooth 1.2◦ No es eficaz si toda la banda está sujeta a la

interferencia de 802,11

TDMA: Colaboración◦ Designa intervalos separados de BT y 802.11 en los

que se envían los datos.◦ Los clientes y puntos de acceso tendrían que ser

modificados para incorporar este tipo de enfoque.

Diferencias con otras tecnologías

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Bluebugging◦ Conectarse al dispositivo atacado y utilizar el

dispositivo como teléfono (acceso a la red GSM, etc.).◦ Consecuencias: El usuario no nota un funcionamiento

anómalo del dispositivo mientras el atacante está utilizando su teléfono.

Bluesnarfing ◦ Conectarse al dispositivo atacado para obtener todos

los datos almacenados en él. Bluejacking

◦ Molestar al usuario del dispositivo atacado.◦ Medios:

Abuso del protocolo de emparejamiento definido en Bluetooth.

Envío de “tarjetas de visita” con información dudosa.

Seguridad

Aplicaciones

Transferencia de ficheros.

Conexión a Internet.

Sincronización automática.

Manos libres inalámbrico.

Sensores.

Controles remotos.

Domótica.

Auriculares.

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Conclusiones

Ofrece grandes ventajas

Tecnología en continuo desarrollo

Problemas de

seguridad

38

Constante aparición de

nuevas aplicaciones

Coste reducido

Bibliografía 39