Seja para ouvir músicas, conectar seus fones de ouvido, transferir arquivos ou controlar dispositivos a distância, a tecnologia Bluetooth está presente em inúmeros dispositivos que usamos diariamente. Mas você sabe como essa tecnologia funciona? Quais são as vantagens e desvantagens de usarmos Bluetooth? É seguro?

É disso que trataremos neste artigo.

Bluetooth: Definição

Bluetooth é um padrão de comunicação por radiofrequência (comunicações sem fio / redes wireless) criado como alternativa às conexões físicas de curto alcance (como cabos USB ou seriais) entre dispositivos variados como computadores, periféricos, celulares, fones, caixas de som, teclados, etc., usado para trocar dados entre dispositivos a curtas distâncias, geralmente até 10 metros (mas podendo chegar a 100 metros com versões mais potentes).

Ele opera na faixa de ondas de rádio UHF nas bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical), de 2,402 GHz a 2,48 GHz., a mesma usada por redes Wi-Fi e fornos de micro-ondas, mas com um esquema próprio chamado salto de frequência (frequency hopping) que evita interferência com essas redes..

Logotipo do Bluetooth

Em sua essência, trata-se é uma tecnologia que utiliza transmissão sem fio de curto alcance para criar uma conexão wireless entre diferentes aparelhos eletrônicos. Tecnicamente, o Bluetooth funciona transmitindo e recebendo ondas de rádio em uma frequência específica. Para que essa comunicação seja bem-sucedida, os dispositivos envolvidos precisam seguir um conjunto de regras e padrões, chamados protocolos.

É como se eles tivessem uma espécie de ‘acordo’ sobre como a informação deve ser enviada e interpretada.

O Bluetooth foi padronizado pelo IEEE como padrão 802.15.1, mas não é mais mantido por essa organização; a tecnologia é atualmente gerenciada pelo SIG – Bluetooth Special Interest Group, grupo que possui mais de 35000 empresas associadas das áreas de tecnologia.

Website oficial da tecnologia: https://www.bluetooth.com/

Origem do nome

O nome “Bluetooth” tem uma origem curiosa e nada tecnológica a princípio.

Ele foi inspirado em um rei viking dinamarquês do século X chamado Harald “Bluetooth” Gormsson, ou Haroldo I da Dinamarca (911 – 985 d.C). O rei recebeu esse apelido por causa de um dente escurecido ou “azul”.

Mas por que um nome de rei viking para uma tecnologia de comunicação sem fio? Acontece que, durante a criação do padrão de comunicação sem fio, havia várias empresas trabalhando em tecnologias concorrentes. Em 1997, um engenheiro da Intel, Jim Kardach, estava em uma conversa informal com um colega da Ericsson, Sven Mattisson, sobre um nome provisório para o projeto.

Kardach estava lendo o romance histórico sobre vikings A History of the Vikings, de Gwyn Jones, que mencionava o Rei Harald Bluetooth, conhecido por sua habilidade de unir tribos dinamarquesas em um único reino. A analogia era que essa nova tecnologia sem fio também tinha o potencial de unificar diferentes protocolos de comunicação, como o faziam os diversos cabos para conectar dispositivos.

Livro “A History of the Vikings”, de Gwin Jones.

“Bluetooth” era, portanto, um codinome temporário, com a expectativa de que um nome comercial mais definitivo seria escolhido antes do lançamento da tecnologia. No entanto, nenhuma alternativa conseguiu ser definida a tempo, e o nome “Bluetooth” acabou se consolidando e se tornando o nome oficial que conhecemos hoje.

O símbolo do Bluetooth é a união de duas runas (caracteres vikings) que remetem às iniciais de Harald Bluetooth (H: ᚼ e B: ᛒ).

Emparelhamento

O emparelhamento é o processo de criação de um vínculo seguro entre dois dispositivos que desejam se comunicar via Bluetooth. Ele estabelece a confiança mútua, trocando chaves criptográficas (ver mais adiante no artigo sobre criptografia) que permitem conexões futuras sem repetir o mesmo processo toda vez.

Os objetivos do emparelhamento são garantir que ninguém no meio da conexão possa espionar ou interferir, evitar conexões indesejadas (como por exemplo ataques do tipo Bluejacking ou Bluesnarfing), além de permitir que os dispositivos se reconheçam automaticamente no futuro, sem intervenção do usuário, o que simplifica o processo de conexão e comunicação entre eles.

Durante o emparelhamento ocorrem os seguintes processos, em sequência:

• Descoberta: um dispositivo (como um fone ou caixa de som) fica visível e o outro (como o celular) o encontra.
• Negociação: ambos os dispositivos trocam informações de capacidade (versão do Bluetooth, perfis suportados).
• Troca de chaves: um método de pareamento é usado para gerar e compartilhar uma chave de link (sem senha, com PIN, código, QR Code, etc.). O nível de segurança da conexão varia de acordo com o método empregado.
• Armazenamento: a chave é guardada nos dois dispositivos. Nas próximas conexões, não será necessário emparelhar novamente.
• Conexão segura: a chave é usada para autenticar e, se necessário, criptografar a comunicação.

Também existe o processo de desemparelhamento, ou despareamento, que consiste em romper o vínculo entre os dispositivos conectados (basicamente, desconectá-los). Para tal, é necessário remover o dispositivo emparelhado na lista do Bluetooth. Isso apaga a chave armazenada e o processo de emparelhamento precisará ser repetido se quisermos conectar novamente os dispositivos.

Principais características

Na tabela a seguir resumo as principais características técnicas do Bluetooth, incluindo sua faixa de frequência de operação, alcance e velocidade, consumo e outras mais genéricas:

Classes Bluetooth

A eficácia da comunicação via Bluetooth, especialmente em termos de potência e alcance, é categorizada em diferentes classes.

Abaixo temos uma tabela com as classes de Bluetooth, suas potências máximas e alcances aproximados.

O alcance listado na tabela acima é um valor aproximado em condições ideais. Obstáculos como paredes, interferências de outros dispositivos sem fio (que também operam na faixa de 2.4 GHz, como Wi-Fi e fornos de micro-ondas) e o design das antenas podem afetar significativamente o desempenho e a distância real de uma conexão Bluetooth.

Além disso, como era de se esperar, para que a conexão atinja o alcance máximo de uma determinada classe, ambos os dispositivos envolvidos na comunicação devem suportar a mesma classe de potência.

Para que serve o Bluetooth? Aplicações comuns

Entre as principais aplicações da tecnologia temos as seguintes, todas bastante comuns:

• Áudio sem fio: fones de ouvido, caixas de som, viva-voz.
• Periféricos: mouses, teclados, controles de videogame.
• Transferência de arquivos: entre celulares, computadores, impressoras.
• Automação e IoT: casas inteligentes, sensores, dispositivos médicos, controles remotos.
• BLE (Bluetooth Low Energy): Esta variante é usada em pulseiras fitness, etiquetas de rastreamento, e outros dispositivos que priorizam eficiência energética.

Você provavelmente já usou uma ou mais delas no seu dia-a-dia, e talvez utilize algumas delas com bastante frequência.

Par de fones de ouvido Bluetooth, tipo “earbuds”

Bluetooth x Wi-Fi

Ambos o Bluetooth e Wi-Fi compartilham a mesma faixa de frequência de operação, e são ambas tecnologias de comunicação wireless. Porém, elas tem aplicações bem distintas e seu funcionamento, como é de se esperar, também é diferente. 

Na tabela a seguir temos um pequeno comparativo entre características selecionadas da tecnologia Bluetooth versus redes Wi-Fi comuns:

Origem do nome “Bluetooth”

O nome “Bluetooth” vem de Harald “Bluetooth” Gormsson, ou ainda “Harald Dente Azul”, um rei viking do século X que unificou a Dinamarca e a Noruega. A tecnologia recebeu esse nome com a esperança de que ela unificasse os diversos protocolos de comunicação sem fio existentes na época.

Os Perfis Bluetooth

O Bluetooth utiliza diferentes ‘perfis’ para realizar tarefas específicas. Alguns exemplos de perfis e suas funções estão listados a seguir:

• Perfil A2DP: Transmissão de áudio de alta qualidade (como em fones de ouvido e caixas de som).
• Perfil OPP: Usado na transferência de arquivos entre dispositivos, como entre celulares.
• Perfil HID: Empregado na conexão de periféricos como na conexão de teclados e mouses sem fio a um PC.

Para cada tipo de tarefa, o Bluetooth utiliza um ‘perfil’ específico. Podemos pensar neles como sendo diferentes ‘dialetos’ dentro da mesma língua Bluetooth. Por exemplo, o perfil A2DP é otimizado para a transmissão de áudio, enquanto o perfil OPP facilita a troca de arquivos, e o HID permite conectar teclados e mouses sem fio, entre outros dispositivos em redes PAN.

Evolução das Versões do Bluetooth

Ao longo do tempo, o Bluetooth passou por diversas evoluções, cada uma trazendo melhorias significativas. A seguir temos um resumo da evolução das diversas versões da tecnologia que evoluíram ao longo do tempo, com foco nas principais melhorias e inovações técnicas de cada uma. A evolução pode ser dividida em duas linhas principais:

• Bluetooth Classic (voltado para áudio, transferência de dados e periféricos).
• Bluetooth Low Energy (BLE), introduzido a partir da versão 4.0, com foco em consumo reduzido de energia.

Vejamos agora a evolução do Bluetooth versão por versão, desde o lançamento da versão Bluetooth 1.0 em 1999.

Bluetooth 1.0 e 1.1 (1999–2001)

• Primeiras versões.
• Velocidade: até 721 kbps.
• Conexões instáveis, difícil interoperabilidade.
• Muito limitado: apenas o começo.

Bluetooth 1.2 (2003)

• Introduziu Adaptive Frequency Hopping (AFH): evita interferência com Wi-Fi.
• Conexão mais rápida (tempo de descoberta reduzido).
• Ainda limitado a 721 kbps de taxa de dados.

Bluetooth 2.0 + EDR (2004)

• EDR = Enhanced Data Rate.
• Velocidade aumentada para até 3 Mbps.
• Menor consumo de energia por bit transmitido.
• Tornou-se base para fones de ouvido sem fio mais estáveis.

Bluetooth 2.1 + EDR (2007)

• Secure Simple Pairing (SSP): pareamento mais fácil e seguro.
• Melhoria na segurança da conexão.<
• Uso mais fácil com celulares e periféricos.

Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) (2009)

• Usa Wi-Fi para transmissão rápida de arquivos, mantendo controle via Bluetooth.
• Teoricamente até 24 Mbps, mas exigia hardware compatível.
• Pouco adotado na prática por causa da complexidade.

Bluetooth 4.0 (2010) – Marco importante

• Introduz o Bluetooth Low Energy (BLE).
• BLE = ultrabaixo consumo, ideal para sensores, relógios, pulseiras fitness.
• Dois modos separados: Classic (para áudio) e BLE (para dados simples e esporádicos).

Bluetooth 4.1 (2013)

• Melhor integração com LTE (evita interferência).
• Dispositivos podem ser simultaneamente cliente e servidor (ex: um smartwatch pode receber dados do celular e enviar para outro sensor).
• Re-conexão automática melhorada.

Bluetooth 4.2 (2014)

• Mais segurança (privacidade de endereço MAC).
• Suporte a IPv6/6LoWPAN para IoT.
• Transferência de dados BLE mais rápida (até 2,6x mais que 4.0).

Bluetooth 5.0 (2016)

• Grande salto para BLE:
  • Velocidade: até 2 Mbps.
  • Alcance: até 4x maior.
  • Capacidade de broadcast: 8x mais dados em modo de transmissão sem conexão.
• Áudio ainda com a versão Classic.

Bluetooth 5.1 (2019)

• Direcionamento de localização (Angle of Arrival / Departure).
• Melhor navegação indoor e rastreamento de objetos.
• Aumenta precisão de localização em BLE (até cm).

Bluetooth 5.2 (2020)

• Introduz o LE Audio com o novo codec LC3:
  • Melhor qualidade de som com menor bitrate.
  • Transmissão para vários dispositivos simultaneamente.
  • Suporte a assistência auditiva nativamente.
• Isochronous Channels: permite sincronização precisa de áudio via BLE.

Bluetooth 5.3 (2021)

• Otimizações de consumo.
• Conexões mais estáveis.
• Mais controle sobre permissões e notificações de conexão.

Bluetooth 5.4 (2023)

• Introdução de Periodic Advertising with Responses (PAwR).
• Foco em IoT em larga escala: etiquetas de supermercado, sensores industriais.
• Expansão do suporte para Broadcast com baixa energia.

Resumo das principais melhorias ao longo das versões

Bluetooth Low Energy (BLE)

O Bluetooth Low Energy (BLE), ou Bluetooth de Baixa Energia, é uma versão do protocolo projetada para dispositivos que precisam operar por longos períodos com consumo muito baixo de bateria. É bastante utilizado em smartwatches, pulseiras fitness, sensores e outros dispositivos IoT (Internet das Coisas).

Diferenças entre Bluetooth Classic e BLE

Na tabela a seguir temos um comparativo que mostra as diferenças entre o Bluetooth Classic e Bluetooth Low Energy (BLE) — dois modos de funcionamento distintos dentro da especificação Bluetooth, cada um com propósitos e características técnicas diferentes.

Muitos dispositivos modernos suportam ambos os modos, alternando conforme necessário. Por exemplo, um smartwatch pode usar BLE para notificações, mas Bluetooth Classic para atender chamadas se tiver um alto-falante embutido.

Tabela comparativa entre Bluetooth Classic e Bluetooth BLE

Exemplos de aplicações do Bluetooth Clássico e BLE

Bluetooth Classic

• Ideal para uso contínuo e com fluxo de dados constante.
• Ex: Um fone Bluetooth precisa de áudio contínuo, com pouca latência. Ele usa perfis como A2DP (para música) e HFP (para chamadas).
• Também usado em transmissão de arquivos, modems Bluetooth, impressoras, etc.

BLE (Bluetooth Low Energy)

• Ideal para transmissão ocasional de pequenos dados, com foco em eficiência energética.
• Ex: Um sensor de batimentos cardíacos envia uma pequena leitura a cada segundo — não precisa ficar conectado o tempo todo.
• BLE é a base de IoT, dispositivos médicos, rastreadores, beacons e agora também áudio com o Bluetooth LE Audio (5.2+).

E o LE Audio?

Introduzido na versão 5.2 do protocolo, o LE Audio é a forma de transmitir áudio usando BLE. Essa técnica usa o codec LC3, que oferece melhor qualidade com menor bitrate, mais eficiência, e recurso de transmissão para múltiplos dispositivos simultaneamente. Até então, áudio via Bluetooth só era possível usando Bluetooth Classic com o perfil A2DP.

Com o Bluetooth LE Audio, passamos a ter, em teoria, áudio com qualidade superior e menor consumo de energia, agora usando BLE. Sendo assim, podemos dizer que o LE Audio é o futuro do áudio Bluetooth, substituindo gradualmente o padrão Classic.

Principais vantagens do LE Audio

O codec LC3 (Low Complexity Communication Codec)

O LC3 é o codec padrão do LE Audio — substitui os antigos codecs como o SBC e o mSBC, oferecendo as seguintes:

Podemos comparar a qualidade do áudio entre os codecs SBC e LC3, obtendo no geral as seguintes classificações, em taxas de bits distintas (bitrates):

Além do mais, o LE Audio possui recursos como o Multi-Stream Audio, que permite transmitir vários fluxos de áudio simultaneamente, de forma sincronizada. Por exemplo, uma caixa de som TWS (True Wireless Stereo) pode receber dois fluxos separados (um para cada lado), melhorando sincronização, latência e qualidade.

Outro recurso interessante é o Broadcast Audio (Auracast), que permite transmitir áudio abertamente para qualquer fone compatível que esteja por perto. Por exemplo, em um museu, poderíamos ouvir uma narração oficial sobre as obras em exposição conectando seu fone a um canal Auracast transmitido no ambiente.

Segurança em conexões Bluetooth: o básico

A segurança em conexões Bluetooth é um tema importante, pois o protocolo foi originalmente projetado para conveniência e mobilidade, e nem sempre teve foco prioritário em proteção contra ataques e segurança do usuário. Felizmente, com a evolução das versões, a segurança melhorou bastante. 

Vejamos, de forma resumida, como é a segurança em uma conexão via Bluetooth.

Camadas de segurança

A segurança do Bluetooth atua em três camadas principais:

1. Autenticação

A Autenticação é o processo de verificar a identidade de um dispositivo antes de permitir uma conexão Bluetooth. Ela evita que dispositivos não autorizados se façam passar por legítimos.

Como funciona

• Quando dois dispositivos tentam se conectar, ocorre o pareamento.
• Durante o pareamento, eles trocam chaves criptográficas que servem como uma “identidade secreta” para futuras conexões.
• As versões mais recentes usam ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman), que protege contra ataques de interceptação (man-in-the-middle).

Métodos de pareamento (exemplos de autenticação)

2. Autorização

A Autorização define o que um dispositivo pode ou não fazer após estar autenticado e conectado.

Como funciona

Mesmo após a autenticação, o dispositivo precisa de permissão explícita para executar certas ações — por exemplo:

• Acessar contatos, arquivos ou mensagens.
• Controlar funções de áudio (AVRCP).
• Ler sensores ou ativar microfones.

A autorização também depende do perfil Bluetooth em uso:

• Um dispositivo pareado para música (A2DP) não deve automaticamente ter acesso aos seus contatos (PBAP).
• No BLE, usa-se o modelo GATT (Generic Attribute Profile), que permite definir níveis de acesso diferentes por serviço (ex: um app pode ler a frequência cardíaca, mas não acessar outro sensor).

Além disso, é feito um  controle granular: dispositivos modernos pedem confirmação para cada tipo de acesso — especialmente no Android/iOS, onde permissões são separadas (localização, contatos, microfone, etc.).

3. Criptografia

Já a camada de criptografia garante que os dados transmitidos não possam ser lidos por terceiros, mesmo que sejam interceptados em trânsito.

Funcionamento

• Após o pareamento, os dispositivos usam chaves de sessão temporárias para criptografar os dados.
• Na versão Classic, a criptografia usa o algoritmo E0 (considerado fraco hoje).
• No BLE, usa-se AES-CCM (Advanced Encryption Standard – Counter with CBC-MAC), com chaves de 128 bits, muito mais seguro.

As chaves de criptografia podem ser renovadas periodicamente para evitar que sejam comprometidas durante sessões longas.

O que é protegido

• Dados do usuário (música, mensagens, arquivos).
• Comandos de controle (ex: play/pause).
• Metadados da conexão (às vezes, até endereço MAC é randomizado para evitar rastreamento).

Criptografia usada

O Bluetooth usa o algoritmo E0 para criptografia no Classic (considerado fraco atualmente). Já no BLE, usa o padrão de criptografia AES-CCM com chave de 128 bits, que é bem mais seguro.

O pareamento pode usar o algoritmo Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH) nas versões mais recentes para gerar chaves temporárias seguras.

Boas práticas de segurança

Seguir algumas práticas é importante para diminuir riscos associados ao usar conexões via Bluetooth, e as mais simples incluem as seguinte dicas:

• Desative o Bluetooth quando não estiver usando.
• Mantenha o dispositivo oculto (não visível).
• Evite parear em locais públicos.
• Remova dispositivos desconhecidos da lista de pareados.
• Atualize o firmware e o sistema operacional de seu dispositivo regularmente.
• Procure usar pareamento autenticado (e nunca aceite conexões sem verificar o código).

Conclusão

A tecnologia Bluetooth permite que dispositivos se comuniquem entre si em curtas distâncias, eliminado a necessidade de fios e cabos, o que simplifica bastante o uso de equipamentos como caixas de som, fones de ouvido, teclados, mouses e outros dispositivos conectados a PCs, celulares, tablets e outros.

Tomando os devidos cuidados, a experiência de uso desses equipamentos é sensivelmente melhorada com o uso dessa tecnologia de comunicação sem fios. Nos próximos artigos, vamos explorar mais a fundo o funcionamento técnico da tecnologia, incluindo temas como Codecs Bluetooth, recomendação de equipamentos, segurança e ataques wireless, e muitos outros.

Perguntas Frequentes sobre Bluetooth

1. O que é Bluetooth e para que serve?

Bluetooth é um padrão de comunicação sem fio de curto alcance, operando na faixa de 2,4 GHz, que permite a troca de dados entre dispositivos próximos, como celulares, fones de ouvido e laptops. Ele foi projetado para eliminar cabos e facilitar conexões de curto alcance em redes pessoais (PANs).

2. Qual o alcance típico do Bluetooth?

Na maioria dos casos, o Bluetooth tem alcance de cerca de 10 metros, embora alguns dispositivos de classe 1 possam atingir até 100 m ou mais, dependendo da potência e sensibilidade envolvidos.

3. Quem define os padrões do Bluetooth?

O desenvolvimento e padronização do Bluetooth são conduzidos pelo Bluetooth Special Interest Group (SIG), que congrega mais de 35.000 empresas de telecomunicações e eletrônicos.

4. Qual a diferença entre Bluetooth Classic e Bluetooth Low Energy (BLE)?

O padrão Bluetooth Classic (BR/EDR) é voltado para streaming de dados e áudio, com consumo moderado de energia.

Já o BLE, introduzido na versão 4.0, prioriza baixo consumo, ideal para sensores e dispositivos IoT, mantendo compatibilidade com os 2,4 GHz.

5. Como o Bluetooth gerencia conexões entre dispositivos?

Utiliza uma arquitetura mestre-escravo em pequenas redes chamadas piconets. Um dispositivo mestre pode controlar até sete escravos, trocando rapidamente pacotes de dados entre eles.

6. O Bluetooth oferece segurança nas conexões?

Sim. Modelos modernos como o Secure Simple Pairing (desde a versão 2.1) proporcionam conexão protegida com criptografia e autenticação, incluindo mecanismos como comparação numérica e PIN para evitar ataques do tipo “man-in-the-middle”.

7. Quais são os usos mais comuns do Bluetooth?

Entre os usos típicos do Bluetooth estão:

• Conexão de fones de ouvido, caixas de som e sistemas automotivos.
• Transmissão de dados entre dispositivos como sensores, teclados, mouses, blocos IoT e gadgets.
• Comunicação ponto a ponto em redes pessoais.

8. Bluetooth causa problemas de saúde?

O Bluetooth utiliza radiação de não ionizante e níveis de potência muito baixos (até 100 mW). Até o momento, não há evidências conclusivas de risco à saúde.

9. O que significa “scatternet”?

Uma scatternet é a combinação de múltiplas piconets interconectadas. Nestes casos, um dispositivo pode atuar como escravo em uma rede e mestre em outra, permitindo interconectividade entre diversos dispositivos Bluetooth

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Você alguma vez já parou para pensar como é incrível poder conectar dispositivos eletrônicos entre si sem precisar de fios? Já usou algum sistema assim? Tenho certeza que sim.

É aí que entra o Bluetooth! Essa tecnologia maneira permite que haja comunicação entre aparelhos eletrônicos que estejam bem próximos, sem aquela bagunça de cabos espalhados por todo lugar.

E o mais interessante é que o alcance não é muito longo, geralmente até uns 10 metros, mas pode variar dependendo de onde estivermos e dos aparelhos que estivermos usando.

Por conta disso, nesse artigo trago uma breve introdução ao Bluetooth, falando um pouco sobre como essa tecnologia incrível funciona, onde é aplicada, suas vantagens e desvantagens.

O que é o Bluetooth?

Bluetooth é uma tecnologia de redes sem fio (wireless) que permite a comunicação de curto alcance entre dispositivos eletrônicos. Essa tecnologia foi desenvolvida com o propósito de facilitar a transferência de dados e o estabelecimento de conexões entre dispositivos próximos, sem a necessidade de cabos físicos, constituindo assim uma rede do tipo PAN – Personal Area Network.

Trata-se de uma tecnologia de comunicação de curto alcance, geralmente com um alcance operacional de até 10 metros. No entanto, o alcance pode variar dependendo das condições ambientais e dos dispositivos envolvidos.

Operando na faixa de frequência de rádio de ondas curtas, geralmente em torno de 2.4 GHz, similar às redes wireless e outros equipamentos que usem ondas eletromagnéticas, permite que os dispositivos se comuniquem entre si de maneira bidirecional, compartilhando dados e informações.

A tecnologia é amplamente utilizada para conectar dispositivos dos mais diversos tipos, tais como smartphones, tablets, laptops, fones de ouvido sem fio, alto-falantes, teclados, mouses, impressoras, smartwatches e muitos outros dispositivos eletrônicos.

Assim, temos uma maneira conveniente de transmitir áudio, transferir arquivos, compartilhar informações de contato, controlar dispositivos e realizar várias outras tarefas, dispensando a necessidade dos antigos e incômodos cabos físicos.

Tecnologia Bluetooth

Quais são as versões existentes do Bluetooth?

Várias versões do Bluetooth foram desenvolvidas ao longo do tempo, cada uma com melhorias e recursos adicionais em relação à versão anterior. A seguir listo as principais versões desenvolvidas até o momento (da escrita deste artigo):

• Bluetooth 1.x: Primeira versão do Bluetooth, lançada em 1999. Ela oferecia velocidades de transferência de dados de até 1 Mbps.
• Bluetooth 2.x: A versão 2.0 foi lançada em 2004 e trouxe melhorias significativas em relação à versão anterior. Introduziu o Enhanced Data Rate (EDR), que melhorou a velocidade de transferência de dados para até 3 Mbps.
• Bluetooth 3.x: Lançada em 2009. Ela apresentou a tecnologia High-Speed ​​Bluetooth (HS), que permitia a transferência de dados a velocidades mais altas, de até 24 Mbps. Também introduziu o conceito de “Unidade de Coexistência”, que permitia o uso simultâneo de Bluetooth e Wi-Fi em um dispositivo.
• Bluetooth 4.x: A versão 4.0  trouxe duas importantes adições ao padrão: Bluetooth Low Energy (BLE), também conhecido como Bluetooth Smart, e a tecnologia Bluetooth de alta velocidade (Bluetooth High Speed). Essa versão foi lançada em 2010 e possui quatro subversões: Bluetooth 4.0, 4.1, 4.2 e 4.3.
• Bluetooth 5: A versão 5.0 foi lançada em 2016 e trouxe melhorias significativas em relação à versão anterior. Ela oferece maior velocidade de transferência de dados, alcance estendido e melhor eficiência energética. Também introduziu recursos como a capacidade de transmitir áudio em duas direções simultaneamente.
• Bluetooth 5.1: Lançada em 2019, a versão 5.1 trouxe recursos aprimorados de localização e direcionamento, permitindo que os dispositivos determinem a direção e a distância de outros dispositivos Bluetooth com maior precisão.
• Bluetooth 5.2: A versão 5.2 foi lançada em 2020. Ela trouxe melhorias nas áreas de áudio, detecção de interferência, segurança e privacidade. Também introduziu o recurso de compartilhamento de áudio com várias fontes (Multi-Stream Audio), permitindo que vários dispositivos transmitam áudio simultaneamente para um único fone de ouvido ou alto-falante Bluetooth.

Observe que nem todos os dispositivos são compatíveis com as versões mais recentes do Bluetooth. A compatibilidade depende tanto do hardware do dispositivo quanto do suporte do fabricante para as versões mais recentes em seus produtos.

Uma versão mais recente do Bluetooth, chamada Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE, BLE ou Bluetooth Smart), foi desenvolvida para aplicações que requerem menor consumo de energia, como dispositivos wearable (vestíveis) e sensores IoT (Internet das Coisas).

O que é o BLE?

BLE é a sigla para Bluetooth Low Energy, também conhecido como Bluetooth Smart. É uma versão do padrão Bluetooth que foi desenvolvida para fornecer uma conectividade sem fio de baixo consumo de energia, especialmente para dispositivos que exigem uma vida útil prolongada da bateria.

O Bluetooth Low Energy foi introduzido na especificação Bluetooth 4.0 e oferece uma maneira eficiente de transmitir pequenas quantidades de dados a uma taxa de transferência menor em comparação com o Bluetooth clássico. Ele foi projetado para aplicações em dispositivos wearable (vestíveis), sensores IoT (Internet das Coisas) e outros dispositivos de baixa potência.

A principal característica do BLE é o consumo extremamente baixo de energia. Isso permite que os dispositivos sejam alimentados por baterias de pequena capacidade ou até mesmo por baterias de botão, durando meses ou até anos sem a necessidade de substituição da bateria.

Isso é particularmente importante para dispositivos que precisam operar por longos períodos sem intervenção do usuário, como monitores de fitness, dispositivos médicos, sensores ambientais e outros dispositivos de monitoramento remoto.

Outra característica do BLE é a conectividade simplificada e rápida. Ele suporta uma topologia de rede chamada “estrela”, em que um dispositivo central (como um smartphone) pode se comunicar com vários dispositivos periféricos (como sensores) simultaneamente. Além disso, o emparelhamento e a conexão entre dispositivos BLE são geralmente mais rápidos e fáceis de configurar do que o Bluetooth clássico.

O BLE é amplamente adotado em uma variedade de setores, incluindo saúde, fitness, automotivo, doméstico, industrial e de IoT. Ele permite a criação de redes de dispositivos inteligentes interconectados, onde os dados podem ser coletados, monitorados e controlados de forma eficiente e econômica.

É importante destacar que o BLE não substitui completamente o Bluetooth clássico, mas é uma opção complementar para casos de uso específicos que requerem baixo consumo de energia e transferência de dados em menor escala.

Uma das aplicações mais comuns do bluetooth é em fones de ouvido sem fio.

O que é Pareamento Bluetooth?

As conexões Bluetooth são estabelecidas por meio de um processo chamado “emparelhamento” ou “pareamento”.  O pareamento é o processo de estabelecer uma conexão segura e criptografada entre dois dispositivos compatíveis com Bluetooth. Esse processo é necessário para que os dispositivos possam se comunicar e trocar dados de forma segura.

Durante o pareamento Bluetooth, os dispositivos trocam informações de segurança, como chaves de criptografia, para garantir que a comunicação entre eles seja protegida contra acesso não autorizado. O pareamento cria uma associação confiável entre os dispositivos, permitindo que se reconheçam e se conectem automaticamente no futuro, sem a necessidade de repetir o processo de pareamento.

Para que o pareamento funcione corretamente, os dispositivos precisam estar próximos um do outro e ter a função Bluetooth ativada. Ao emparelhar dois dispositivos, é necessário que eles troquem chaves de segurança para garantir a privacidade e a segurança da comunicação.

Como ocorre o pareamento

O pareamento Bluetooth geralmente ocorre seguindo os seguintes passos:

1. Ativar o Bluetooth nos dispositivos: Certifique-se de que o Bluetooth esteja ativado nos dispositivos que você deseja parear.
2. Colocar os dispositivos em modo de pareamento: Em alguns dispositivos, é necessário colocá-los em um modo específico de pareamento para que fiquem visíveis para outros dispositivos.
3. Iniciar o processo de pareamento: Em um dos dispositivos, inicie o processo de pareamento. Isso geralmente envolve procurar por dispositivos Bluetooth disponíveis na área.
4. Selecionar o dispositivo para parear: Selecione o dispositivo desejado na lista de dispositivos disponíveis para pareamento.
5. Confirmar o pareamento: Em alguns casos, pode ser necessário inserir um código de pareamento ou confirmar um código exibido em ambos os dispositivos para estabelecer a conexão. Isso é feito para garantir que a conexão seja feita apenas com o dispositivo correto.
6. Conexão estabelecida: Após o pareamento bem-sucedido, os dispositivos estão conectados e prontos para trocar dados.

É importante ressaltar que o processo de pareamento pode variar ligeiramente entre diferentes dispositivos e sistemas operacionais. Alguns dispositivos também suportam métodos de pareamento simplificados, como o uso de NFC (Near Field Communication) ou códigos QR, para facilitar o processo de conexão.

Uma vez que os dispositivos tenham sido pareados, eles geralmente se reconectarão de forma automática quando estiverem próximos um do outro e com o Bluetooth ativado. Assim os dispositivos podem ser facilmente conectados, sem a necessidade de repetir o processo de pareamento toda vez que desejarmos conectá-los.

Quais dispositivos podem usar bluetooth?

Uma grande variedade de dispositivos eletrônicos usa a tecnologia Bluetooth atualmente. A seguir temos alguns exemplos comuns de dispositivos que costumam ter conectividade Bluetooth:

• Smartphones e tablets: A maioria dos smartphones e tablets modernos é equipada com Bluetooth, permitindo a conexão com outros dispositivos compatíveis, como fones de ouvido sem fio, alto-falantes, teclados, mouses e smartwatches.
• Fones de ouvido sem fio: Fones de ouvido Bluetooth estão se tornando cada vez mais populares, oferecendo a conveniência de ouvir música e fazer chamadas sem fios. Eles podem se conectar a smartphones, tablets, laptops e outros dispositivos compatíveis.
• Alto-falantes sem fio: Alto-falantes que permitem transmitir áudio sem fio a partir de um dispositivo conectado, como um smartphone ou tablet. Eles são portáteis e oferecem a liberdade de desfrutar de música em qualquer lugar da casa.
• Teclados e mouses wireless: Muitos teclados e mouses são projetados para conexão sem fios, eliminando a necessidade de cabos e facilitando o uso em computadores, tablets e até mesmo em Smart TVs.
• Smartwatches e dispositivos vestíveis: Smartwatches e dispositivos vestíveis, como pulseiras de atividade física, geralmente usam o Bluetooth para se conectar a smartphones e tablets, permitindo a sincronização de dados, notificações e controle remoto de aplicativos.
• Veículos: Muitos carros modernos possuem conectividade Bluetooth integrada, permitindo que você faça chamadas mãos-livres, reproduza música e acesse recursos do smartphone diretamente no sistema de entretenimento do veículo.
• Dispositivos de áudio: Muitos sistemas de áudio, como receivers, soundbars e sistemas estéreo domésticos, têm a capacidade de se conectar a dispositivos via Bluetooth, permitindo a reprodução de música sem fio.
• Dispositivos de saúde: Alguns dispositivos de saúde, como monitores cardíacos, medidores de glicose e balanças, podem usar o Bluetooth para se conectar a smartphones e aplicativos correspondentes, permitindo o monitoramento e o compartilhamento de dados de saúde.

Conjunto de caixas de som Bluetooth, uma aplicação bastante popular da tecnologia.

A lista de dispositivos compatíveis com Bluetooth aumentae à medida que a tecnologia é adotada em novos produtos e setores. O Bluetooth oferece uma maneira conveniente e versátil de conectar dispositivos sem fio, tornando a comunicação e a transferência de dados mais fáceis e acessíveis.

De onde vem o nome Bluetooth?

O nome “Bluetooth” tem origem na história nórdica e está relacionado a um rei dinamarquês chamado Harald Blåtand, que viveu no século X. A palavra “Blåtand” significa “dente azul” em dinamarquês, e o apelido foi dado a ele devido ao fato de que ele tinha um dente que parecia ser de cor azulada.

O nome “Bluetooth” foi escolhido para a tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance em homenagem a Harald Blåtand, pois ele era conhecido por unir tribos nórdicas em uma Dinamarca unificada. Da mesma forma, a tecnologia Bluetooth foi desenvolvida para unir dispositivos eletrônicos, permitindo que se comuniquem e compartilhem dados.

O nome foi proposto em 1997 pelo engenheiro da empresa de telecomunicações sueca Ericsson, Jim Kardach, como uma alternativa ao termo “short-link” (link curto) que era usado internamente para se referir à tecnologia. A ideia de usar o nome “Bluetooth” foi aceita e, desde então, se tornou o nome oficial da tecnologia.

Além do nome, também o logotipo é inspirado na história de Harald Blåtand. O logotipo é uma combinação das letras em alfabeto rúnico antigo para “H” e “B”, que são as iniciais de seu nome.

Logotipo da tecnologia Bluetooth

Portanto, o nome Bluetooth é uma homenagem a um rei nórdico histórico e foi escolhido para transmitir a ideia de unir dispositivos eletrônicos por meio de comunicação sem fio.

Vantagens e desvantagens

Como toda tecnologia, o bluetooth também possui suas vantagens e algumas desvantagens de uso. Vejamos algumas delas.

Vantagens do Bluetooth

O Bluetooth oferece uma série de vantagens para a conectividade sem fio entre dispositivos. Algumas de suas principais vantagens são:

• Conexão sem fio: Obviamente a principal vantagem é a capacidade de estabelecer conexões sem fio entre dispositivos. Isso elimina a necessidade de cabos e permite uma maior mobilidade e conveniência na interação entre dispositivos.
• Adoção ampla: O Bluetooth é uma tecnologia amplamente adotada e suportada pela maioria dos dispositivos eletrônicos modernos. Isso significa que é provável que você encontre a funcionalidade Bluetooth em uma ampla variedade de dispositivos, desde smartphones e tablets até fones de ouvido e sistemas de áudio.
• Baixo consumo de energia: Projetado para ter um consumo de energia eficiente, especialmente em sua versão BLE. Isso permite que os dispositivos Bluetooth operem por períodos prolongados sem exigir substituição frequente da bateria.
• Conexão simples e rápida: O processo de pareamento é geralmente simples e rápido. Com alguns toques, você pode conectar dois dispositivos Bluetooth e iniciar a comunicação entre eles. Além disso, uma vez que os dispositivos estão pareados, eles geralmente se reconectam automaticamente quando estão próximos um do outro.
• Suporte a múltiplos dispositivos: O Bluetooth permite que um dispositivo se conecte a vários outros dispositivos ao mesmo tempo. Isso é útil para cenários em que você deseja conectar seu smartphone a um fone de ouvido, um alto-falante e um smartwatch, por exemplo.
• Compatibilidade com diferentes tipos de dados: O Bluetooth suporta a transferência de vários tipos de dados, como áudio, imagens, arquivos e dados de sensores. Isso torna possível usá-lo em uma ampla gama de aplicativos, desde transmissão de áudio até troca de dados entre dispositivos IoT.
• Alcance adequado para uso pessoal: Possui um alcance típico de cerca de 10 metros, o que é adequado para a maioria dos casos de uso pessoal. Ele permite a comunicação entre dispositivos em um ambiente próximo, sem interferir em dispositivos em outros espaços próximos.

Essas são algumas das principais vantagens do Bluetooth. No entanto, é importante observar que o Bluetooth também tem suas limitações, como velocidades de transferência de dados mais baixas em comparação com outras tecnologias sem fio, como o Wi-Fi, entre outras – que veremos logo a seguir.

Desvantagens

Embora o Bluetooth ofereça várias vantagens, também possui algumas limitações e desvantagens. A seguir listo algumas das principais desvantagens do bluetooth:

• Alcance limitado: O alcance do Bluetooth é geralmente limitado a cerca de 10 metros. Isso significa que os dispositivos Bluetooth precisam estar relativamente próximos uns dos outros para manter uma conexão estável. Se houver obstáculos físicos, como paredes, o alcance efetivo pode ser ainda menor.
• Baixa velocidade de transferência de dados: Comparado a outras tecnologias sem fio, como Wi-Fi, o Bluetooth tende a ter velocidades de transferência de dados mais baixas. Isso pode ser um problema ao transmitir arquivos grandes ou ao realizar tarefas que exigem uma taxa de transferência de dados mais alta.
• Interferência: A tecnologia opera na faixa de frequência de rádio de 2,4 GHz, que é compartilhada com outros dispositivos e tecnologias, como redes Wi-Fi, fornos de micro-ondas e telefones sem fio. Isso pode causar interferências e afetar a qualidade da conexão Bluetooth, resultando em quedas de sinal ou conexões instáveis.
• Consumo de energia: Embora seja projetado para ser eficiente em termos de consumo de energia, ainda pode haver um impacto na vida útil da bateria, especialmente em dispositivos menores e mais compactos. O uso constante do Bluetooth pode drenar a energia da bateria mais rapidamente, embora as versões mais recentes, como o BLE, tenham melhorado nesse aspecto.
• Incompatibilidade entre versões: Nem todos os dispositivos são compatíveis com todas as versões do Bluetooth. Algumas funcionalidades e recursos específicos podem não ser suportados em versões mais antigas. Isso pode resultar em incompatibilidade ao tentar conectar dispositivos de gerações diferentes.
• Vulnerabilidades de segurança: Embora o Bluetooth tenha recursos de segurança, como criptografia, as vulnerabilidades de segurança ainda podem existir. Como qualquer tecnologia sem fio, o Bluetooth pode ser vulnerável a ataques cibernéticos, como o sequestro de conexões ou a interceptação de dados.

É importante notar que muitas dessas desvantagens podem ser mitigadas com o avanço contínuo da tecnologia Bluetooth. Novas versões e melhorias estão constantemente sendo desenvolvidas para abordar essas limitações. No entanto, ao usar o Bluetooth, é importante estar ciente de suas limitações e tomar medidas para garantir a segurança e a qualidade da conexão.

Conclusão

Em resumo, o Bluetooth é uma tecnologia sem fio que permite a comunicação entre dispositivos eletrônicos próximos, facilitando a transferência de dados, o compartilhamento de informações e o controle de dispositivos, sem a necessidade do emprego de fios e cabos para conectar os dispositivos.

Caracterizada por sua capacidade de comunicação de curto alcance, geralmente com um alcance operacional de até 10 metros, o desempenho do Bluetooth pode variar conforme as condições ambientais e os dispositivos envolvidos.

Essa tecnologia apresenta-se como um meio versátil e muito prático para a interconexão de dispositivos dos mais variados tipos e nas mais variadas situações.

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Para que uma estação cliente possa se conectar a uma rede WLAN BSS (como uma rede Wi-Fi), ela deve ser capaz de se comunicar com um Access Point (Ponto de Acesso). Porém, é possível que a estação consiga se comunicar com o AP, mas que não consiga ouvir e nem ser ouvida (detectada) por outros clientes na mesma rede. Isso pode ser um problema, pois as estações realizam um processo de prevenção de colisões quando ela percebe outra estação transmitindo, por exemplo.

Se a estação não for capaz de ouvir as demais, ou não puder ser ouvida, muito provavelmente haverá colisões na rede, pois ela transmitirá pacotes sem esperar que o meio esteja livre.

Imagine uma rede sem fios (wireless) contendo diversas estações conectadas – smartphones, tablets, e outros dispositivos espalhados por uma determinada área. Se esta área for relativamente grande, dispositivos distantes entre si podem não se enxergar, apesar de enxergarem o access point e conseguirem, assim, conectar-se à rede.

Porém, pelo fato de algumas estações não enxergarem as demais, elas podem tentar enviar quadros de dados enquanto o meio está sendo usado para transmissão por outra estação. Isso pode ocasionar a ocorrência de colisões na rede, diminuindo drasticamente sua performance. Este problema possui um nome técnico: Problema do Nó Oculto (ou Estação Oculta).

Se a rede Wi-Fi estiver com problemas devido ao alto número de colisões ocasionado por este problema, uma das soluções possíveis consiste em empregar um mecanismo denominado RTS/CTS, que pode diminuir o impacto dos nós ocultos, forçando uma espera para a transmissão de dados, reservando o meio de transmissão antes que um quadro de dados seja transmitido – isso se tanto o access point quanto as interfaces de rede das estações possuírem esse recurso, o que não costuma ocorrer em dispositivos de baixo custo.

Assim, a função RTS/CTS tem por objetivo principal minimizar as colisões entre estações ocultas, que ocorre quando um AP e os usuários da rede estão em um local onde há muitas retransmissões de quadros na rede wireless.

As estações A e B enxergam o Access Point central, porém não se enxergam mutuamente – são nós ocultos uma para a outra.

O que é RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send)

Muitos roteadores wireless e access points de melhor qualidade possuem funções avançadas de configuração, e entre elas há uma função opcional para gerenciar como os pacotes de dados são manipulados na rede. O padrão 802.11 define a função RTS (Request to Send), um processo simples que controla o acesso das estações ao meio de transmissão, usada em conjunto com a função CTS (Clear to Send), formando assim o mecanismo RTS/CTS.

Basicamente, esse mecanismo funciona com uma estação anunciando ao access point que deseja transmitir dados, com o AP avisando a todos na rede que devem esperar essa transmissão ocorrer, e com a estação realizando sua transmissão de quadros. Note que esse mecanismo, por padrão, é desabilitado nos equipamentos, pois pode causar overhead e lentidão na rede se não for usado na situação adequada.

Tecnicamente, isso ocorre da seguinte forma:

• Uma estação com o RTS/CTS habilitado deseja transmitir dados para algum outro host na rede (ou na Internet).
• Essa estação envia um quadro RTS ao Access Point (ou a outra estação diretamente).
• Esse quadro RTS é usado para a distribuição de NAV*, notificando todas as outras estações que elas devem esperar até que quadros CTS, de dados e ACK tenham sido transmitidos.
• O AP então envia um quadro CTS, também usado para distribuição de NAV. Se alguma estação não tiver escutado o quadro RTS, escutará o quadro CTS, pois todas as estações são membros do mesmo BSS (Basic Service Set).
• As estações que recebem os quadros RTS ou CTS ajustam seu NAV para o valor fornecido.
• Os dados da estação transmissora são enviados até a transmissão se completar.
• AP envia quadro ACK para confirmar fim da transmissão e liberar as demais estações.

*NAV (Network Allocation Vector / Vetor de Alocação de Rede) se refere a um mecanismo de temporização (timer) que mantém uma espécie de “previsão” do tráfego no meio de transmissão, baseado na informação de duração vista em uma transmissão de quadro prévia. Este valor é empregado para determinar a disponibilidade do meio.

Com estas funções é possível otimizar a performance da rede sem fio local. Ao ativar o mecanismo RTS/CTS em uma estação, ela deixa de enviar quadros de dados até que uma conexão RTS/CTS seja estabelecida com outra estação. Então, a estação inicia o processo enviando um quadro RTS. O AP (Access Point) irá transmitir um quadro para a rede CTS após receber o RTS da estação, e esse quadro CTS possui um valor de tempo que é empregado para alertar as outras estações na rede que devem esperar a liberação do meio, enquanto a estação que enviou o quadro RTS transmite seus dados.

Também é comum ativar o mecanismo RTS/CTS em uma rede Wi-Fi para ajudar a realizar diagnósticos de problemas na rede, ou ainda quando pacotes de tamanho muito grande devem trafegar em uma rede sem fio que está congestionada.

Quadros RTS e CTS

Um quadro RTS (20 bytes) é formado por cinco campos:

1. Frame Control: Tipo do quadro, entre outras coisas. 1011 para quadro RTS
2. Duration: Tempo estimado para a transmissão do quadro de dados, incluindo tempo para os quadros CTS e ACK e SIFS (Short Interframe Space, em ms)
3. RA (Receiver Address): Endereço MAC do AP (BSSID)
4. TA (Transmitter Address): MAC Address da estação transmissora
5. FCS: Frame Check Sequence – Verificação de erros.

Formato do Quadro RTS

Já um quadro CTS (14 bytes) possui quatro campos:

1. Frame Control: Tipo do quadro, entre outras coisas. 1100 para quadro CTS
2. Duration: Duração do RTS, menos o SIFS e tempo de transmissão do quadro CTS.
3. RA (Receiver Address): TA do quadro RTS se torna o RA aqui.
4. FCS: Frame Check Sequence – Verificação de erros.

Formato do Quadro CTS

E um quadro ACK (14 bytes) contém quatro campos, de forma análoga ao quadro CTS:

1. Frame Control: Tipo do quadro, entre outras coisas
2. Duration: Duração sempre ajustada em 0 segundos.
3. RA (Receiver Address): Igual ao do quadro CTS.
4. FCS: Frame Check Sequence – Verificação de erros.

Transmitido pelo AP para o cliente, confirmando a recepção do quadro de dados

Formato do Quadro ACK

Configuração do RTS/CTS

Existem, basicamente, três modos possíveis de configuração do mecanismo RTS/CTS:

1. Desligado (é o padrão)
2. Ligado
3. Ligado, com Threshold (limite)

No modo Ligado com Threshold (RTS Threshold), é possível controlar quais pacotes, acima de um certo tamanho determinado por um limite (threshold), são anunciados pelo mecanismo para envio pelas estações. Como as colisões costumam afetar mais pacotes de tamanho grande do que pequenos, podemos ajustar um limite para que o RTS/CTS opere apenas quando uma estação quer enviar pacotes acima de um certo tamanho. Desta forma, é possível otimizar o throughput da rede WLAN ao mesmo tempo em que diminuem os problemas com nós ocultos.

Dicas

• Se você acredita que uma rede sem fio apresenta uma performance muito baixa por conta de excesso de usuários conectados, por interferência eletromagnética ou colisões de pacotes, você pode diminuir o limite RTS até conseguir uma melhora na performance da rede.
• Monitore a rede para verificar se ocorrem colisões. Caso haja muitas colisões, e se os usuários estiverem fisicamente distantes (vários metros), ative o mecanismo RTS/CTS.
• Porém, se a rede estiver com baixa performance por outro motivo que não o dos nós ocultos, ativar o mecanismo RTS/CTS provavelmente irá diminuir ainda mais essa performance, pois está sendo adicionada mais uma etapa para a transmissão de dados na LAN.
• O valor padrão recomendado para o limite RTS (RTS Threshold) é de cerca de 500. Valores mais baixos significam que os pacotes RTS são transmitidos com mais frequência, o que pode ser útil para melhorar a performance da rede quando ocorrem muitas colisões, sobrecarga de tráfego ou interferência eletromagnética. Porém maior latência pode ser introduzida na rede.
• Sempre ajuste o RTS em pequenos valores, e teste para ver se obteve o efeito desejado.

Problemas com RTS/CTS

O emprego do RTS/CTS pode acarretar um problema, denominado Problema do Nó Exposto, no qual uma estação wireless nas proximidades, porém conectada a um outro access point, escuta a transmissão de quadros RTS e CTS e para de transmitir quadros pelo tempo especificado no RTS – mesmo não fazendo parte da rede em questão.

Isso pode ocorrer quando ambas as redes em questão estão usando o mesmo canal de transmissão wireless, causando assim o que chamamos de Interferência Co-Canal (ou interferência de canal), que é uma forma de crosstalk.

As estações A e B enxergam ambos os access points, pertencentes a duas redes distintas. Se em uma das redes forem enviados quadros RTS ou CTS, a estação da outra rede pode parar de transmitir.

Ajuste relacionado

Fragmentation Threshold: Nível de Fragmentação, usado para especificar o tamanho máximo de um quadro de dados antes que ele deva ser fragmentado em múltiplo pacotes. O valor padrão do nível de fragmentação é de 2346 bytes. Estudaremos essa configuração em nosso próximo artigo.

Referências

• Coleman, D. D.; Westcott, D. A. CWNA Study Guide. Ed. Wiley, 2006
• Akin, D.; Nicholas, R. CWNA Self Study Guide. Ed. McGraw-Hill Publishing, 2003
• Labiod, H.; Afifi, H.; De Santis, C. Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee and WiMax. Ed. Springer. 1ª Edição. 2007

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Um Repetidor Powerline é um equipamento que utiliza uma forma de tecnologia PLC (Power-line Communication) chamada de HomePlug AV para trafegar dados em um condutor usado simultaneamente para transmitir energia elétrica AC em uma rede elétrica, permitindo realizar a transmissão de dados por meio da rede elétrica do local.

Essa tecnologia funciona por meio do emprego de dois aparelhos distintos em um kit: um adaptador conectado ao roteador banda larga ou ao modem, usando geralmente um cabo de par trançado RJ-45, e um repetidor, que se comunica com o adaptador por meio da rede elétrica, e que faz o papel do Access Point, localizado em outra área do estabelecimento ou residência, onde se deseja transmitir o sinal de dados. 

Geralmente é utilizado como um repetidor wireless, para levar o sinal de rede sem fio a um local em um escritório ou residência a outro que não recebe sinal de forma satisfatória. Uma observação importante é de que com o Powerline, você precisa já ter acesso à Internet, por exemplo usando um modem/roteador convencional e uma conta em um provedor de serviços.

Repetidor Wireless

Já um repetidor wireless simples (sem fio) é um aparelho empregado para ampliar a área de cobertura de uma rede sem fio exclusivamente. Ele amplifica o sinal Wi-Fi recebido de um Access Point, e então o retransmite em direção a uma área na qual o sinal original não chegava, ou chegava com muita deficiência. Desta forma, a área de cobertura total do AP é aumentada, permitindo cobrir locais onde o sinal, basicamente, não chega.
Os repetidores também permite criar redes wireless distintas, com SSID diferente do AP principal.

A grande vantagem em se utilizar um repetidor Powerline em vez de um repetidor Wireless comum é que a cobertura do sinal Wi-Fi é ampliada para toda a residência / escritório, independente das condições de transmissão ou alcance do sinal Wi-Fi.

Aplicações do Powerline

Imagine que você tem, em sua residência, um roteador / access point instalado na sala de estar, e deseja acessar a Internet em um outro cômodo, como um quarto dos fundos, porém o sinal de rede sem fio não chega até esse cômodo – ou chega de forma muito degradada, instável. O que fazer nesse caso?

Um repetidor com tecnologia Powerline resolve o problema. Basta instalar o adaptador junto ao access point, e o repetidor em uma tomada livre no cômodo em questão. Assim, o sinal wireless será distribuído no quarto, aumentando a área de cobertura do AP que está na sala e permitindo o acesso à Internet (e à rede local) com facilidade.

Alguns repetidores também possuem uma porta Ethernet embutida, o que permite que seja conectado um equipamento que não tenha conectividade wireless à rede, como uma SmartTV ou um console de vídeo-game, por exemplo.

Um ponto importante a se observar é que a rede elétrica precisa ser a mesma – ou seja, todos os equipamentos precisam estar conectados ao mesmo quadro de luz (painel de distribuição de energia elétrica). E, de preferência, o cabeamento elétrico deve ser de boa qualidade e não apresentar defeitos, que às vezes aparecem em instalações elétricas muito antigas.

Funcionamento do Powerline

Esse tipo de comunicação opera por meio da adição de um sinal de dados modulado à rede elétrica. A tensão elétrica da rede é um sinal alternado de 60 Hz no Brasil (50 Hz em muitos países), e o sinal de dados transmitido é um sinal modulado em uma faixa de frequências bem mais alta, que pode variar de 1 a 30 MHz, aproximadamente. Desta forma, ambos os sinais podem ser transmitidos pelos mesmos fios, sem que haja interferência. É um processo um pouco parecido com o da transmissão ADSL – banda larga via linha telefônica.

O Powerline opera por meio de dois aparelhos, um adaptador e um repetidor. O adaptador é conectado ao roteador ou modem por meio de um cabo ethernet (de rede) comum e a uma tomada, modulando e transmitindo o sinal para a rede elétrica. Já o repetidor é conectado a uma tomada no local onde se deseja ampliar a rede, transmitindo sinal wireless ou ainda permitindo a conexão de um dispositivo cabeado a uma porta RJ-45 (se houver, depende do modelo do aparelho).

Alcance do Powerline

O alcance do sinal utilizando um Powerline pode chegar a mais de 400m², maior do que um repetidor wireless comum, que no geral chega a cerca de 100m². Por isso é recomendado para ambientes maiores, ou ambientes que tenham muitos recintos isolados ou distantes entre si, pois as paredes e portas enfraquecem muto o sinal Wi-Fi.

Usando o Powerline na prática

A instalação dos equipamentos é muito simples, pois sua configuração é totalmente Plug and Play. Para instalar um kit Powerline basta seguir os dois passos abaixo:

1. Conectar o adaptador Powerline em uma tomada elétrica próxima ao seu roteador, e então conecte-o ao seu modem / roteador sem fios utilizando um cabo de rede Ethernet comum.
2. Vá até o local onde deseja que a conexão Wi-Fi tenha cobertura e então plugue em uma tomada qualquer o Repetidor Powerline. Pressione botões de sincronização (provavelmente há um em cada aparelho do par).

É só isso: o sinal já está amplificado e distribuído para seus dispositivos Wi-Fi.

Obs.: É importante conectar sempre o Powerline diretamente a uma tomada da rede elétrica, e não a um filtro de linha ou a um estabilizador ou no-break, pois estes equipamentos podem interferir no sinal modulado transmitido.

Exemplo de modelo de Powerline

Como exemplo de kit disponível para venda no Brasil podemos citar o D-Link DHP-W311AV, que é um Repetidor Wireless Powerlink encontrado com muita facilidade, e que permite alcançar taxas de transferência de dados de até 500 Mb/s pela rede elétrica e 300 Mb/s para Wi-Fi.

Esse kit também possui uma porta Ethernet RJ-45 no repetidor, Wi-Fi nos padrões b/g/n e também conta com criptografia para proteção dos dados transmitidos.

Repetidor Powerline D-Link DHP-W311AV

Página do produto no site do fabricante: https://www.dlink.com.br/content/powerline

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• “Vou montar uma rede wireless em meu escritório”
• “Você tem a senha do Wi-Fi?”
• “Aqui temos acesso à Internet via WiMAX”.
• “Preciso comprar um Roteador Wireless mais potente”.

Quantas vezes você já escutou, ou mesmo proferiu, uma dessas frases?

Provavelmente várias.

Mas você sabe exatamente o que significa cada uma dessas palavras? Por exemplo, existe diferença entre dizer “Minha rede Wireless” ou “Minha rede Wi-Fi“? Todo Wireless é Wi-Fi? E quando você quer se conectar à Internet em um restaurante, pergunta ao garçom sobre a senha do Wi-Fi ou da WLAN?

Certamente essas palavras se referem à tecnologias específicas, mas o que será que significam, e quando usar cada uma delas?

Para elucidar estas questões vamos explicar neste arquivo do que se trata cada uma dessas expressões.

Wireless

Wireless é uma palavra inglesa que significa “Sem Fio”, e é um termo genérico utilizado para nos referirmos a qualquer rede de dados que não use cabos para comunicação entre os dispositivos, empregando em vez disso ondas eletromagnéticas.

Existem muitos exemplos de redes de comunicação wireless que utilizamos comumente, como por exemplo:

• Bluetooth
• Wi-Fi
• Rádio (AM / FM)
• Satélite (como GPS)
• ZigBee
• LTE
• Li-Fi
• UMTS

E muitas outras.

Basicamente, se existe a comunicação sem fios, então é uma comunicação usando alguma tecnologia wireless qualquer.

WLAN

WLAN é uma sigla que significa “Wireless LAN“, ou Rede Local Sem Fio. Basicamente, uma rede WLAN se refere a uma rede local (LAN) em uma residência, escritório ou outros locais onde seja necessária uma rede com pequena área de cobertura sem o emprego de cabeamento para conectar as estações. Quando você vai a um restaurante e pergunta sobre a rede sem fio, está perguntando se há uma WLAN disponível no local. Da mesma forma, ao conectar um smartphone ou notebook à rede sem fio dentro de sua casa ou escola, está acessando também uma WLAN, de um padrão específico.

Atualmente, a rede WLAN padrão é a rede Wi-Fi (outros tipos já existiram, como a HiperLAN), sendo baseada nos padrões IEEE 802.11 para a implementação de redes sem fio.

Rede local sem fio – WLAN

Em suma, WLAN se refere a qualquer rede em âmbito local que permita a conexão de dispositivos sem usar cabos à outras redes.

Wi-Fi

Wi-Fi é uma sigla que significa “Wireless Fidelity“, e se trata de um tipo de rede wireless WLAN empregada na construção de redes locais para comunicação entre computadores e dispositivos portáteis, como tablets, notebooks e smartphones, entre outros, a redes como a Internet ou outras redes locais, cabeadas ou não.

O termo Wi-Fi, na verdade, é uma marca registrada da Wi-Fi Alliance, que restringe o uso da expressão Wi-Fi Certified somente a produtos que passaram em um teste de certificação de interoperabilidade.

Tecnicamente, as redes Wi-Fi são padronizadas como IEEE 802.11, com várias revisões (a, b, g, n, etc.), dependendo das características de cada revisão do padrão.
É empregada na construção de redes locais sem fio em escritórios, redes domésticas, e hotspots públicos, fazendo uso de um Access Point (Ponto de Acesso) ao qual as estações se conectam para ter acesso aos serviços da rede, que pode incluir conexão à uma rede cabeada existente.

Lembra-se de que falamos sobre as redes sem fio do restaurante ou da sua residência anteriormente? Essas redes são, na verdade, WLANs no padrão 802.11 – ou seja, Wi-Fi.

É possível acessar uma rede sem fio que não seja uma WLAN? Sim, se houver um serviço de WMAN na região, como o WiMAX, que discutiremos a seguir. 

WiMAX

A sigla WiMAX significa “Worldwide Interoperability for Microwave Access” (“Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-Ondas”), e é um padrão criado por um consórcio de empresas que especifica uma interface para redes de banda larga sem fio em escopo metropolitano (WMAN).

Uma das principais diferenças entre o padrão WiMAX (IEEE 802.16) e o Wi-FI (802.11) é o raio de alcance em que cada um pode ser usado. O padrão WiMAX foi projetado para ser usado em redes de área metropolitana sem fio (WMAN / Wireless MAN), podendo cobrir em torno de 50 km de área com sinal. Já o padrão Wi-Fi, como vimos anteriormente, é usado em ambientes privados ou áreas restritas, com alcance máximo de umas poucas centenas de metros, geralmente muito menos.

Em estações fixas a taxa de transferência do WiMAX pode chegar a até 1Gbit/s.

As principais aplicações do WiMAX são:

• Fornecer conectividade móvel de banda larga entre cidades (ou até mesmo países limítrofes)
• Servir como alternativa sem fio aos aserviços de cabo e DSL para acesso banda larga de última milha
• Fornecer serviços de VoIP e IPTV em conjunto com dados (Triple Play)

entre outras.

Na prática, o WiMAX funciona de forma similar ao Wi-Fi, porém em uma área de cobertura muito maior, em velocidades superiores e atendendo a uma grande quantidade de usuários, atingindo locais onde redes cabeadas ainda não chegaram, como áreas rurais ou afastadas dos centros metropolitanos.

O futuro do WiMAX é um pouco incerto, devido à existência de tecnologias concorrentes e em ascensão, como o LTE, a qual abordaremos em um artigo específico.

É isso aí! Espero ter clarificado o significado desses termos, extremamente comuns na área de redes sem fio.

Até a próxima!

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Veremos neste artigo alguns procedimentos que são usualmente empregados na tentativa de aumentar o nível de segurança de uma rede wireless, relacionadas ao SSID da rede.

Na prática, tratam-se apenas de técnicas para tentar reforçar um pouco a segurança, mas nenhuma delas é uma solução de segurança definitiva – não se baseie apenas nesses procedimentos!

De qualquer forma, tudo o que puder ser feito para dificultar um pouco a ação de invasores é válido.

Desabilitar o broadcast do SSID

Um cliente precisa conhecer o SSID do access point para poder se conectar à uma rede sem fio.
No geral, os APs anunciam o SSID de forma que os clientes o encontrem com facilidade e possam descobrir as redes que estão ao seu alcance.

Podemos tentar aumentar a segurança da rede desabilitando o anúncio do SSID. Assim, os clientes não irão descobrir automaticamente o SSID de sua rede, e podem inclusive nunca sequer saber que tal rede existe ao seu alcance. Para que um cliente entre nessa rede, ele precisará saber de antemão o SSID, o qual pode ser informado aos clientes confiáveis.

Essa técnica é conhecida como “Segurança por Obscuridade“.

Encontrar SSIDs ocultos é na verdade muito simples

Porém há um problema com essa técnica: quando um cliente se conecta auma rede wireless, ele envia o SSID utilizado ao AP usando um pacote não criptografado. Desta forma, alguém com um software de captura de pacotes (sniffer) pode eventualmente acabar descobrindo o SSID da rede ao capturar e analisar pacotes enviados quando um cliente legítimo se conecta ao AP. E existem muitos softwares que permitem realizar tal tarefa, como por exemplo inSSiDer, Kismet, Aircrack ou ainda o NetStumbler.

Lembre-se: de acordo com as especificações do padrão 802.11, os SSIDs não foram projetados para serem ocultados, e sim para serem descobertos pelos clientes que desejam se conectar às redes!

Alterar o SSID padrão

Outra técnica que pode ser empregada é alterar o SSID do padrão. A maioria dos access points vem de fábrica com um SSID padrão (pré-configurado). Alterar esse SSID pode dificultar a tarefa de intruso em descobrir qual é sua rede wireless – desde que seja escolhido um nome adequado.

Nível de segurança dessa técnica: muito baixo. Mas de qualquer forma é sempre recomendável alterar o SSID padrão.

Desativar o Modo Convidado

Modo convidado: Aqui temos algo que pode realmente ser efetivo. Muitos APs possuem um modo convidado que habilita os clientes a se conectarem à rede mesmo sem conhecerem o SSID real. Essa é uma configuração comum em muitos modems de operadoras que possuem AP incorporados, e se recomenda fortemente que o recurso seja desabilitado.

Então, como configurar segurança real em uma rede sem fio?

É amigos, não tem jeito: quando falamos em segurança de redes wireless, alterar configurações de SSID não é realmente efetivo. O que devemos fazer é aplicar criptografia robusta às conexões, usando sempre WPA2 e criando chaves criptográficas fortes.

Vamos abordar criptografia em redes wireless em nosso próximo artigo.

Até mais!

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A arquitetura de uma rede se refere ao modo como os dispositivos são interligados e ao tipo de equipamentos necessários para implementar tal rede. No caso de redes locais Wi-Fi (WLAN / Wireless Local Area Network) temos três tipos de arquiteturas disponíveis:

• IBSS
• BSS
• ESS

Todos os dispositivos que se conectam a uma rede sem fio são denominados Estações, que podem ser Access Points ou Clientes de Rede, e se comunicam com a rede por meio de uma interface de rede wireless.

IBSS (Independent Basic Service Set)

Este é o tipo de rede Wi-Fi mais simples, pois se trata de dispositivos que se comunicam diretamente entre si – apenas clientes, incluindo PCs, notebooks, tablets, smartphones e outros dispositivos. Para isso necessitam apenas de uma interface de rede wireless e antenas apropriadas (que geralmente são embutidas no dispositivo).

As WLANs IBSS são também denominadas Redes Ad-Hoc.

A figura a seguir ilustra uma rede sem fio de computadores com arquitetura IBSS:

Podemos resumir as características de uma rede IBSS como segue:

• Não existem Pontos de Acesso (AP)
• Comunicação é feita de cliente para cliente
• Não existe canalização do tráfego
• A performance da rede diminui a medida que novos clientes são acrescentados
• Suporta no máximo cerca de 5 clientes para uma performance aceitável com tráfego leve

BSS (Basic Service Set, Conjunto de Serviço Básico)

Trata-se do tipo mais comum de arquitetura de redes Wi-Fi, na qual os dispositivos clientes (computadores, impressoras, tablets) são interconectados através do uso de um dispositivo central denominado Access Point (AP), que age como uma espécie de Switch Wireless.

Toda rede BSS possui um nome que a identifica, conhecido pela sigla SSID (Service Set Identifier). Este nome pode ser escolhido pelo administrador da rede, e vem configurado com algum valor padrão de fábrica, diferente para cada modelo de Access Point / Roteador Sem Fios.

As redes BSS e ESS dependem de um equipamento de hardware especial denominado Access Point (Ponto de Acesso), que é uma espécie de “switch sem fios”, responsável por oferecer serviços de autenticação e conexão para os hosts da rede wireless, além de prover a conexão à rede cabeada (normalmente ao backbone de sua rede).

Muitas vezes o Access Point vem integrado a um roteador de banda larga, na forma de um Appliance de rede, que passa então a ser chamado de Roteador Wireless.

A figura a seguir mostra um Roteador Banda Larga Wireless (“Broadband Router“):

Abaixo uma rede BSS típica, com acesso à Internet:

E um Access Point típico (sem ser um modelo integrado a um roteador de banda larga):

ESS (Extended Service Set, Conjunto de Serviço Estendido)

Esta arquitetura de rede é na verdade um conjunto de BSSs interconectadas com o intuito de aumentar o alcance e a capacidade da rede Wi-Fi, podendo consistir em até dezenas de Access Points e conter milhares de hosts conectados. Os Access Points em um ESS são conectados por meio de um Serviço de Distribuição (DS / Distribution System), o qual pode ser cabeado ou wireless também.

Veja a seguir um exemplo de arquitetura ESS, com duas BSSs interligadas:

Em nossos tutoriais vamos explorar a arquitetura BSS, por ser a mais comum e utilizada em redes de pequeno e médio porte (redes SOHO e domésticas).

Você também pode utilizar uma classe de equipamentos denominada Array de Access Points, que são conjuntos de vários Access Points integrados em um único dispositivo, com o intuito de aumentar significativamente a capacidade de suporte a hosts da rede sem fio. Como exemplo podemos citar o Array Wireless da Xirrus, modelo XR-4000, que possui capacidade para suportar até 1920 usuários simultâneos.  Veja este equipamento na figura a seguir:

No próximo tutorial vamos abordar os padrões de redes Wi-Fi existentes.

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Um Access Point (AP) (Ponto de Acesso em português), ou ainda Wireless Access Point (WAP) é um dispositivo de comunicação utilizado em redes sem fio locais – WLANs, Wireless Local Area Networks – que age como um equipamento transmissor e receptor de sinais de rádio, funcionando como uma espécie de switch sem fio.

O Access Point se comunica com uma rede cabeada, fornecendo às estações acesso à infraestrutura de rede do local, e à Internet, por meio de comunicação via rádio. 

No geral, os APs suportam o padrão de redes sem fio Wi-Fi, e são empregados na criação de hotspots para acesso à Internet e conectividade à rede local em locais onde não é possível ou desejável passar cabos convencionais.

Um Access Point lembra um roteador banda larga caseiro, porém sem possuir as portas LAN que são encontradas nesses dispositivos e outras funções, como firewall e IDS/IPS. Na realidade, é comum que os roteadores caseiros possuam a funcionalidade de AP embutida, de modo a permitir o acesso de dispositivos à rede e compartilhamento de Internet sem fios. A figura a seguir mostra um access point típico:

E na figura abaixo temos um roteador de banda larga que possui a função de access point embutida:

Características de um Access Point

Um AP possui diversas características técnicas que devem ser levadas em consideração no momento de sua escolha, sendo as mais importantes as seguintes:

• Padrões de comunicação: os APs podem utilizar um ou mais padrões de comunicação sem fio 802.11, como os padrões a, b, g, n e ac.
• Área de cobertura (alcance): Alguns equipamentos possuem alcance de poucos metros, ao passo que outros podem alcançar dezenas de metros, de acordo com sua potência de transmissão.
• Potência do sinal: Permite definir o alcance (área de cobertura) da rede sem fio.
• Quantidade de clientes suportados: Alguns access points, como os de uso residencial, suportam apenas algumas poucas conexões simultâneas de clientes, ao passo que APs corporativos podem suportar de centenas a milhares de conexões.
• Modos de operação: Um AP pode operar como concentrador para conexão de clientes à rede, ou como repetidor, estendendo a área de cobertura da rede Wi-Fi.

Configuração

Geralmente os access points são configurados por meio de uma interface web, acessada remotamente a partir de uma estação na rede, a qual permite definir o SSID da rede sem fio, as opções de segurança, canal a ser utilizado, limitar o acesso de determinados clientes, entre outras opções.

A imagem a seguir mostra uma tela de configuração básica de um access point, com algumas das opções de ajustes mais comuns disponíveis:

Note o nome da rede (“boson”) que é o SSID utilizado para que as estações possam solicitar a conexão ao AP (na verdade, um roteador banda larga wi-fi) e assim entrar na rede local.

Leia também: O que é o SSID em uma rede wireless

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Um SSID (Service Set Identifier /Identificador do Conjunto de Serviço), é um nome de identificação associado a uma rede local sem fio, no padrão 802.11 de redes wireless (Wi-Fi). O SSID é utilizado pelos clientes para identificar e se conectar à uma rede sem fio, e diferencia uma rede wireless de outra na mesma localidade física.

O SSID de uma rede sem fio fica armazenado em um Access Point (ou no roteador banda larga sem fio), e é configurado pelo administrador da rede. A figura a seguir mostra uma tela de meu roteador de banda larga na tela de configuração de rede wi-fi, mostrando o SSID em uso, além de outras informações sobre a rede (que estudaremos nas próximas lições):

O nome da rede pode ser enviado em broadcast (“anunciado”) para ajudar as estações a encontrá-la e se conectarem, mas também é possível configurar o AP/roteador para não realizar esse broadcast, e inclusive ocultar o nome da rede, de modo a não ser visível publicamente. Essa configuração, no meu exemplo acima, é chamada de “Difusão de SSID“.

No geral, um SSID é uma string de texto e números com comprimento máximo de 32 caracteres, case-sensitive (diferencia maiúsculas de minúsculas). Podemos usar qualquer combinação de caracteres, independente de seu significado. É comum que os roteadores banda larga possuam um nome padrão para a rede sem fio, que pode (e deve) ser alterado durante sua configuração, por razões de segurança.

Conexão a uma rede Wi-Fi

Para se conectar a uma rede sem fio, os clientes – que incluem notebooks, PCs, smartphones, tablets e outros dispositivos – varrem as redes sem fio locais em busca de dispositivos que estejam anunciando seus SSIDs, e então mostram ao usuário uma lista de nomes disponíveis. Então, o usuário pode selecionar a rede à qual quer se conectar, escolhendo um dos SSIDs da lista. A conexão pode ou não usar opções de segurança, como uma senha, que deverá ser fornecida caso requisitada para que seja possível conectar-se à rede escolhida. Na maioria dos casos a opção de segurança é habilitada.

A figura a seguir mostra as redes Wi-Fi disponíveis em meu local de trabalho, exibidas em meu PC (rodando Windows 10):

Note que várias redes aparecem na listagem, e são identificadas pelos seus SSIDs. A minha rede (configurada em meu Access Point) é a de SSID “boson” (como era de ser esperar ;-)). Note que todas nessa lista trazem a palavra “seguro” abaixo do SSID, significando que essas redes requerem uma senha para conexão ao AP.

É possível salvar as redes sem fio em seu dispositivo cliente, de modo a realizar a conexão automática do dispositivo sempre que estiver na área de alcance da rede identificada.

Na próxima lição vamos abordar os processos de autenticação e associação de uma estação a um Access Point.

Até lá!

Recomendado: O que são Ondas Eletromagnéticas

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Uma rede wireless (“sem fio”, em inglês) é uma rede de dispositivos interconectados sem o uso de cabos metálicos ou ópticos, na qual a transmissão de sinais se dá por meio de ondas eletromagnéticas transmitidas e recebidas pelos equipamentos envolvidos.

O princípio de transmissão de sinais em uma rede sem fio é similar ao da transmissão de voz e música por uma rádio FM: os dados são modulados em uma onda portadora, que é transmitida por uma antena transmissora e captada por uma antena receptora conectada ao equipamento remoto, o qual processará a informação recebida e a disponibilizará para o usuário.

O que são Ondas Eletromagnéticas

Uma definição livre de ondas eletromagnéticas é descrita a seguir (retirada de fontes na Internet):

“A radiação eletromagnética é uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos, que, autossustentando-se, encontram-se desacoplados das cargas elétricas que lhe deram origem.

As oscilações dos campos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e podem ser entendidos como a propagação de uma onda transversal, onde as oscilações são perpendiculares à direção do movimento da onda (como as ondas da superfície de uma lâmina de água), que pode se deslocar através do vácuo, ou entendidos como o deslocamento de pequenas partículas, dentro do ponto de vista quântico, chamadas fótons.

A radiação eletromagnética são ondas que se auto-propagam pelo espaço. Parte de todo o espectro consegue ser interpretada através do olho dos diversos animais e, para cada espécie, denomina-se essa fatia de luz de luz visível. A radiação eletromagnética compõe-se de um campo elétrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia.

A radiação eletromagnética é classificada de acordo com a frequência da onda, que em ordem decrescente da duração (período T) da onda são: ondas de rádios, micro-ondas, radiação terahertz (Raios T), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama.”

Propriedades das ondas eletromagnéticas

As ondas eletromagnéticas possuem três propriedades principais:

• Amplitude
• Frequência
• Fase

Amplitude

A amplitude é a “altura” da onda, ou seja, a medida do valor de pico da energia transmitida. Quanto maior a amplitude de uma onda, maior será sua energia intrínseca.

Amplitude de uma Onda Eletromagnética

Frequência

A frequência de uma onda se refere ao número de ciclos completos que ocorrem a cada segundo. Por exemplo, se uma onda oscila uma vez por segundo, sua frequência é de um ciclo por segundo; se ela oscila mil vezes por segundo, sua frequência é de mil ciclos por segundo.

Na prática, usamos a unidade de medida denominada Hertz (abreviado por Hz) para representar a frequência de uma onda, sendo que 1 Hz = 1 ciclo por segundo. Então:

Onda com mil oscilações por segundo = Frequência de 1000 Hz.

Podemos (e devemos!) usar prefixos multiplicadores para representar os valores de frequências, pois na maioria das vezes são valores muito altos, o que dificulta a leitura sem a abreviação correta. Os prefixos mais utilizados são os seguintes:

• Kilo (k)  = multiplicado por mil (1000)
• Mega (M) = multiplicado por um milhão (1000 000)
• Giga (G) = multiplicado por um bilhão (1000 000 000)
• Tera (T) = multiplicado por um trilhão (1000 000 000 000)
• Peta (P) = multiplicado por um quatrilhão (1000 000 000 000 000).

Como exemplo, podemos citar um sinal de um telefone sem fio que opere na frequência de 900 MHz, o que equivale a 900 milhões de ciclos por segundo.

As Frequências de duas ondas distintas podem ser vistas na figura a seguir. Note a diferença de frequência entre as duas ondas representadas, sendo a primeira de frequência mais alta do que a segunda e, portanto, de comprimento de onda (tamanho da onda) menor:

Frequências de Ondas Eletromagnéticas

Fase

A fase de uma onda pode ser entendida como a posição relativa da onda em relação a um ponto específico de outra onda; assim, uma onda pode estar em fase com outra (ondas idênticas), ou defasada de x graus, como por exemplo ondas defasadas em 180º (ondas totalmente inversas entre si).

A fase é uma característica muito importante em diversas áreas de pesquisa e tecnologia de ondas eletromagnéticas.

Na figura a seguir vemos o deslocamento de fase que ocorre entre duas ondas eletromagnéticas de igual amplitude e frequência, chamado em inglês de “Phase Shift”. Note que a segunda onda inicia em posição diferente da primeira, 90º defasada:

Deslocamento de Fase em Ondas Eletromagnéticas

Na próxima lição vamos falar sobre o Espectro Eletromagnético.

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