Bluetooth é um padrão de tecnologia sem fio de curto alcance usado para troca de dados entre dispositivos fixos e móveis em distâncias curtas e construção de redes de área pessoal (PANs). No modo mais utilizado, a potência de transmissão é limitada a 2,5 miliwatts, proporcionando um alcance muito curto de até 10 metros (33 pés). Emprega ondas de rádio UHF nas bandas ISM, de 2,402 GHz a 2,48 GHz. É usado principalmente como uma alternativa para conexões com fio, para trocar arquivos entre dispositivos portáteis próximos e conectar telefones celulares e tocadores de música com fones de ouvido sem fio.
O Bluetooth é gerenciado pelo Bluetooth Special Interest Group (SIG), que tem mais de 35 000 empresas associadas nas áreas de telecomunicações, computação, redes e produtos eletrônicos de consumo. O IEEE padronizou o Bluetooth como IEEE 802.15.1, mas não mantém mais o padrão. O Bluetooth SIG supervisiona o desenvolvimento da especificação, gerencia o programa de qualificação e protege as marcas registradas. Um fabricante deve atender aos padrões Bluetooth SIG para comercializá-lo como um dispositivo Bluetooth. Uma rede de patentes se aplica à tecnologia, que são licenciadas para dispositivos qualificados individuais. A partir de 2009, foi enviado chips de circuito integrado aproximadamente 920 milhões de unidades Bluetooth por ano. Em 2017, havia 3,6 bilhões de dispositivos Bluetooth sendo enviados anualmente e as remessas deveriam continuar aumentando em cerca de 12% ao ano. Em 2021, os embarques atingiram 4,7 bilhões de unidades, com previsão de crescimento de 9%.
Etimologia O nome "Bluetooth" foi proposto em 1997 por Jim Kardach da Intel, um dos fundadores do Bluetooth SIG. O nome foi inspirado por uma conversa com Sven Mattisson, que relatou a história escandinava por meio de contos de The Long Ships, de Frans G. Bengtsson, um romance histórico sobre vikings e o rei dinamarquês do século X, Harald Bluetooth. Ao descobrir uma imagem da pedra rúnica de Harald Bluetooth no livro A History of the Vikings de Gwyn Jones, Jim propôs Bluetooth como o codinome para o programa sem fio de curto alcance que agora é chamado de Bluetooth.
De acordo com o site oficial do Bluetooth,
Bluetooth é a versão anglicizada do escandinavo Blåtand / Blåtann (ou em nórdico antigo blátǫnn). Era o epíteto do rei Harald Bluetooth, que uniu as diferentes tribos dinamarquesas em um único reino; Kardach escolheu o nome para sugerir que o Bluetooth une protocolos de comunicação de maneira semelhante.
Logo O logotipo Bluetooth 25px é uma runa vinculada que mescla as runas Younger Futhark 8px (ᚼ, Hagall) e 8px (ᛒ, Bjarkan), as iniciais de Harald.
História thumb|Módulo Ericsson Bluetooth PBA 313 01/2S R2A fabricado na semana 22 de 2001 O desenvolvimento da tecnologia de rádio "short-link", mais tarde denominada Bluetooth, foi iniciado em 1989 por Nils Rydbeck, CTO da Ericsson Mobile em Lund, Suécia. O objetivo era desenvolver fones de ouvido sem fio, de acordo com duas invenções de Johan Ullman. Nils Rydbeck encarregou Tord Wingren de especificar e o holandês Jaap Haartsen e Sven Mattisson de desenvolver. Ambos trabalhavam para a Ericsson em Lund. O projeto principal e o desenvolvimento começaram em 1994 e em 1997 a equipe tinha uma solução viável. A partir de 1997, Örjan Johansson tornou-se o líder do projeto e impulsionou a tecnologia e a padronização.
Em 1997, Adalio Sanchez, então chefe de P&D do produto IBM ThinkPad, abordou Nils Rydbeck sobre a colaboração na integração de um telefone celular em um notebook ThinkPad. Os dois designaram engenheiros da Ericsson e da IBM para estudar a ideia. A conclusão foi que o consumo de energia da tecnologia de celular naquela época era muito alto para permitir uma integração viável em um notebook e ainda atingir uma duração de bateria adequada. Em vez disso, as duas empresas concordaram em integrar a tecnologia de link curto da Ericsson em um notebook ThinkPad e em um telefone Ericsson para atingir o objetivo. Como nem os notebooks IBM ThinkPad nem os telefones Ericsson eram os líderes de participação de mercado em seus respectivos mercados naquela época, Adalio Sanchez e Nils Rydbeck concordaram em tornar a tecnologia de link curto um padrão aberto da indústria para permitir a cada participante o máximo acesso ao mercado. A Ericsson contribuiu com a tecnologia de rádio de link curto e a IBM contribuiu com patentes em torno da camada lógica. Adalio Sanchez da IBM então recrutou Stephen Nachtsheim da Intel para se juntar e então a Intel também recrutou Toshiba e Nokia. Em maio de 1998, o Bluetooth SIG foi lançado com IBM e Ericsson como signatários fundadores e um total de cinco membros: Ericsson, Intel, Nokia, Toshiba e IBM.
O primeiro dispositivo Bluetooth foi revelado em 1999. Era um fone de ouvido móvel viva-voz que ganhou o prêmio "Best of show Technology" na COMDEX. O primeiro celular Bluetooth foi o Ericsson T36, mas foi o modelo T39 revisado que realmente chegou às prateleiras das lojas em 2001. Paralelamente, a IBM lançou o IBM ThinkPad A30 em outubro de 2001, que foi o primeiro notebook com Bluetooth integrado.
A incorporação precoce do Bluetooth em produtos eletrônicos de consumo continuou na Vosi Technologies em Costa Mesa, Califórnia, EUA, inicialmente supervisionada pelos membros fundadores Bejan Amini e Tom Davidson. A Vosi Technologies havia sido criada pelo incorporador imobiliário Ivano Stegmenga, com patente americana 608507, para comunicação entre um telefone celular e o sistema de áudio de um veículo. Na época, a Sony/Ericsson tinha apenas uma pequena participação no mercado de telefonia celular, que era dominado nos Estados Unidos pela Nokia e Motorola. Devido às negociações em andamento para um acordo de licenciamento pretendido com a Motorola no final dos anos 1990, a Vosi não pôde divulgar publicamente a intenção, a integração e o desenvolvimento inicial de outros dispositivos habilitados que seriam os primeiros dispositivos conectados à Internet "Smart Home".
A Vosi precisava de um meio para que o sistema se comunicasse sem uma conexão com fio do veículo para os outros dispositivos da rede. O Bluetooth foi escolhido, pois o Wi-Fi ainda não estava prontamente disponível ou suportado no mercado público. Vosi começou a desenvolver o sistema veicular integrado Vosi Cello e alguns outros dispositivos conectados à Internet, um dos quais pretendia ser um dispositivo de mesa chamado Vosi Symphony, conectado em rede com Bluetooth. Por meio das negociações com a Motorola, a Vosi apresentou e divulgou sua intenção de integrar o Bluetooth em seus dispositivos. No início dos anos 2000, uma batalha legal decorreu entre Vosi e Motorola, que suspendeu indefinidamente o lançamento dos aparelhos. Mais tarde, a Motorola o implementou em seus dispositivos, o que deu início à significativa propagação do Bluetooth no mercado público devido à sua grande participação de mercado na época.
Em 2012, Jaap Haartsen foi nomeado pelo European Patent Office para o European Inventor Award.
Implementação O Bluetooth opera em frequências entre 2,402 e 2,480 GHz, ou 2,400 e 2,4835 GHz, incluindo bandas de guarda de 2 MHz de largura na extremidade inferior e 3,5 MHz de largura na parte superior. Isso está na banda de radiofrequência de curto alcance de 2,4 GHz globalmente não licenciada (mas não regulamentada) industrial, científica e médica (ISM). O Bluetooth usa uma tecnologia de rádio chamada espectro de propagação de salto de frequência. O Bluetooth divide os dados transmitidos em pacotes e transmite cada pacote em um dos 79 canais Bluetooth designados. Cada canal tem uma largura de banda de 1 MHz. Geralmente executa 1600 saltos por segundo, com salto de frequência adaptável(AFH) ativado. O Bluetooth Low Energy usa espaçamento de 2 MHz, que acomoda 40 canais.
Originalmente, a modulação Gaussiana por desvio de frequência (GFSK) era o único esquema de modulação disponível. Desde a introdução do Bluetooth 2.0+EDR, π/4 -DQPSK (chaveamento de deslocamento de fase de quadratura diferencial) e modulação 8-DPSK também podem ser usados entre dispositivos compatíveis. Diz-se que os dispositivos que funcionam com GFSK estão operando no modo de taxa básica (BR), onde uma taxa de bits instantânea de 1 Mbit/s é possível. O termo Enhanced Data Rate (EDR) é usado para descrever os esquemas π/4-DPSK (EDR2) e 8-DPSK (EDR3), cada um fornecendo 2 e 3 Mbit/s, respectivamente. A combinação desses modos (BR e EDR) na tecnologia de rádio Bluetooth é classificada como rádio BR/EDR.
Em 2019, a Apple publicou uma extensão chamada HDR que suporta taxas de dados de 4 (HDR4) e 8 (HDR8) Mbit/s usando modulação π/4 -DQPSK em canais de 4 MHz com correção de erro direta (FEC).
O Bluetooth é um protocolo baseado em pacotes com uma arquitetura mestre/escravo. Um mestre pode se comunicar com até sete escravos em uma piconet. Todos os dispositivos dentro de uma determinada piconet usam o clock fornecido pelo mestre como base para a troca de pacotes. O relógio mestre marca com um período de 312,5 μs, dois tiques do relógio formam um slot de 625 µs e dois slots formam um par de slots de 1250 µs. No caso simples de pacotes de slot único, o mestre transmite em slots pares e recebe em slots ímpares. O escravo, ao contrário, recebe em slots pares e transmite em slots ímpares. Os pacotes podem ter 1, 3 ou 5 slots de comprimento, mas em todos os casos, a transmissão do master começa em slots pares e a do slave em slots ímpares.
O acima exclui o Bluetooth Low Energy, introduzido na especificação 4.0, que usa o mesmo espectro, mas de maneira um pouco diferente.
Comunicação e conexão Um dispositivo mestre BR/EDR Bluetooth pode se comunicar com no máximo sete dispositivos em uma piconet (uma rede de computadores ad hoc usando tecnologia Bluetooth), embora nem todos os dispositivos atinjam esse máximo. Os dispositivos podem trocar de papéis, mediante acordo, e o escravo pode se tornar o mestre (por exemplo, um fone de ouvido que inicia uma conexão com um telefone necessariamente começa como mestre — como o iniciador da conexão —, mas pode operar subsequentemente como escravo).
A especificação principal do Bluetooth fornece a conexão de duas ou mais piconets para formar uma scatternet, na qual certos dispositivos desempenham simultaneamente o papel de mestre/líder em uma piconet e o papel de escravo em outra.
A qualquer momento, os dados podem ser transferidos entre o mestre e um outro dispositivo (exceto para o modo broadcast pouco usado). O mestre escolhe qual dispositivo escravo endereçar; normalmente, ele muda rapidamente de um dispositivo para outro em um estilo round-robin. Uma vez que é o mestre que escolhe qual escravo endereçar, enquanto um escravo deve (em teoria) escutar em cada slot de recebimento, ser um mestre é um fardo mais leve do que ser um escravo. Ser mestre de sete escravos é possível; ser escravo de mais de um mestre é possível. A especificação é vaga quanto ao comportamento necessário em scatternets.
Usos Bluetooth é um protocolo padrão de comunicação de substituição de fio projetado principalmente para baixo consumo de energia, com um curto alcance baseado em microchips transceptores de baixo custo em cada dispositivo. Como os dispositivos usam um sistema de comunicação por rádio (transmissão), eles não precisam estar na linha de visão uns dos outros; no entanto, um caminho sem fio quasi optic deve ser viável.
Classes de Bluetooth e uso de energia + Potência do dispositivo Bluetooth por classe Classe power permitido (mW) (dBm) 1 10 — 100 +10 — +20 1,5* 2,5 — 10 +4 — +10 2 1 — 2.5 0 — +4 3 0,01 — 1 -20 — 0 * Classe 1.5 incluída na classe 1 para BR/EDR Fonte:BT 5.3 Vol 6 Part A Sect 3 and V2 PA S3, Bluetooth Technology Website