Como o Bluetooth leva música do celular para as caixinhas sem utilizar fio?

Você já conectou o seu smartphone a uma caixinha de som? É bem provável que a resposta para essa pergunta seja "sim" e, neste caso, você também já usou uma tecnologia bem comum que virou praticamente sinônimo de conexões sem fio entre aparelhos: o Bluetooth.

Apesar de a tecnologia ter sido desenvolvida em 1989, foi apenas em 1999 que o primeiro aparelho a utilizá-la chegou ao mundo, um headset (fone de ouvido com microfone) sem fio. Pouco tempo depois, surgiram os primeiros celulares a adotar o Bluetooth.

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Hoje, além das já citadas conexões com caixinhas de som, a tecnologia é usada em aplicações como controles de videogame, mouse e teclado sem fio, entre outros. Mas você sabe como ele funciona de verdade?

O Bluetooth é um sistema de comunicação sem fio que se utiliza de ondas de rádio de baixa potência para realizar a troca de dados entre dispositivos equipados com emissores e receptores desse padrão.

Ele utiliza 79 canais e uma frequência de 2,4 GHz, sendo usado principalmente para permitir streaming de áudio sem fio, e se tornou o protocolo de rádio padrão para alto-falantes sem fio, fones de ouvido e sistemas de entretenimento automotivos. O Bluetooth também equipa aplicativos de transferência de arquivos, como fotos e vídeos, entre outras aplicações.

A forma mais comum de conexão por Bluetooth ocorre entre dois dispositivos, que precisam ser pareados. Basicamente, o que rola nesse pareamento é uma troca de chaves de criptografia entre os aparelhos, de maneira que eles sejam vistos mutuamente como "confiáveis".

A partir do momento que o seu celular mantém uma conexão Bluetooth com mais de um aparelho —por exemplo, uma caixinha de som, uma impressora, um notebook e por aí vai—, é formada uma rede chamada piconet. Essa rede se baseia em uma estrutura de nós, em que cada nó é um dispositivo. Em uma piconet, um nó "mestre" coordena a transmissão de até sete nós dependentes ativos.

Na prática, um celular conectado a diversos outros dispositivos via Bluetooth funciona como um nó mestre. Nessa estrutura, os nós abaixo dele não se comunicam diretamente entre si, sendo que toda e qualquer troca de dados passa, necessariamente, pelo nó mestre.

Uma das vantagens desse formato é evitar congestionamento de fluxo de dados, já que o nó mestre coordena as transmissões de cada dispositivo em uma fatia de tempo específica, usando uma tecnologia chamada Multiplexação por Divisão no Tempo, de forma que mais de um dispositivo conectado não transmita ao mesmo tempo na piconet.

O que é melhor: wi-fi ou Bluetooth?

Aqui, não se trata de melhor ou pior, já que ambos os formatos são adequados para aplicações diferentes e, de certa forma, complementares.

Enquanto o wi-fi é baseado em um ponto de acesso, com uma conexão assimétrica entre servidores e clientes e tráfego de dados roteado por um aparelho —um roteador ou modem, no caso—, o Bluetooth é simétrico e ocorre diretamente entre dispositivos capazes de utilizar a tecnologia.

De forma geral, o Bluetooth vai bem em aplicações mais simples e práticas, enquanto o wi-fi permite ligações mais complexas e com parâmetros mais personalizáveis —como a conexão entre seu computador e a internet, que geralmente obedece a certos padrões e nuances.

Além disso, o wi-fi permite o tráfego de dados em maior velocidade, com alcance mais amplo.

Qual é a velocidade máxima das conexões Bluetooth?

A tecnologia Bluetooth 3.0 provê taxas de transmissão de até 24 Mbps (megabits por segundo).

O Bluetooth 4.0, por sua vez, é focado no baixo consumo de energia, e é capaz de prover taxas de transmissão de até 1 Mbps.

A versão 5.0, focada na utilização de Bluetooth para aplicação de Internet das Coisas, provê diferentes taxas de transmissão: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps e 125 Kbps.

Bluetooth é seguro?

Por ser utilizado em distâncias mais curtas, de poucas dezenas de metros, o Bluetooth possui um esquema de segurança um pouco mais simples, já que está menos sujeito a interceptações. Ainda assim, as informações são criptografadas.

De forma geral, o Bluetooth não é tão seguro quanto uma rede wi-fi, que possui protocolos de autenticação mais robustos.

O Bluetooth pode sofrer interferências ou obstrução por obstáculos físicos?

Sim, como todo tipo de transmissão sem fio, um sinal Bluetooth pode ser obstruído por obstáculos.

O ideal é que as transmissões entre dois dispositivos sejam feitas em um local sem obstáculos entre os dispositivos. Metais, vidro e concreto são ruins para os sinais Bluetooth.

Em tese, sinais wi-fi e Bluetooth também podem interferir um no outro, mas a maioria dos dispositivos possui mecanismos para lidar com essa possível interferência. Caso contrário, seria praticamente impossível utilizá-los normalmente como fazemos hoje.

Além disso, como o Bluetooth opera na faixa de 2,4 Ghz, ele pode sofrer interferência de outros dispositivos que operam com Bluetooth e até mesmo de aparelhos de microondas. Por isso, ligar sua caixinha de som na cozinha pode nem sempre ser uma boa ideia.

Fontes:

Rodrigo Izidoro, professor de ciências da computação no Centro Universitário FEI
Everson Denis, professor do curso de Engenharia de Computação do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT)