Bluetooth è uno standard di comunicazione wireless universalmente riconosciuto e ampiamente utilizzato, che ha significativamente rivoluzionato la modalità di trasferimento dati tra dispositivi.
Il Bluetooth è stato introdotto per la prima volta nel 1998 da un consorzio di aziende guidato da Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba, noto come Bluetooth Special Interest Group (SIG). La tecnologia è stata chiamata “Bluetooth” in onore di Harald Bluetooth; un re vichingo che ha unificato le tribù danesi nel X secolo.
Il primo telefono cellulare ad utilizzare la tecnologia Bluetooth è stato l’Ericsson T36 (mai immesso sul mercato); il primo telefono cellulare Bluetooth effettivamente venduto è stato il suo successore, l’Ericsson T39, nel 2001. Più di 25 anni dopo, il Bluetooth è ancora una delle tecnologie più popolari ; è ormai onnipresente in tutti i tipi di dispositivi digitali.
Il Bluetooth è stato concepito principalmente come sistema standard per trasmissioni di dati su brevi distanze, con lo scopo di sostituire i cavi per la connessione tra dispositivi elettronici. Mentre il Wi-Fi era già utilizzato per creare reti wireless più ampie e connettere dispositivi a Internet, il Bluetooth mirava a creare reti personali di dimensioni limitate (Personal Area Network o PAN).
Un altro aspetto che ha sempre distinto il Bluetooth dal Wi-Fi, è l’efficienza energetica. Il Bluetooth richiede molto meno energia del Wi-Fi. Anche per questo oggi è diventato uno standard globale per la comunicazione wireless a corto raggio.
Ogni versione di Bluetooth ha introdotto nuove funzionalità e miglioramenti; è ormai un componente fondamentale di molte tecnologie che utilizziamo quotidianamente. Dai telefoni cellulari agli auricolari wireless, dalle tastiere ai dispositivi per l’Internet of Things (IoT).
Le prime versioni di Bluetooth
Prima delle versioni Bluetooth che conosciamo e utilizziamo su larga scala oggi, ci sono state diverse versioni precedenti che hanno contribuito all’evoluzione di questa tecnologia.
Le prime versioni 1.0 e 1.0B avevano problemi con la compatibilità dei dispositivi e un elevato consumo energetico. La versione 1.1 ha introdotto il supporto per canali non crittografati; la capacità di saltare canali occupati e ha migliorato la compatibilità tra dispositivi. Poi la versione 1.2 ha offerto una maggiore velocità di connessione e ha introdotto la tecnologia Adaptive Frequency Hopping (AFH).
La versione 2.0 + EDR (Enhanced Data Rate) ha triplicato la velocità di trasmissione dati (3 Mbps); mentre la 2.1 + EDR ha introdotto la funzionalità “Secure Simple Pairing”.
La versione 3.0 + HS (High Speed) ha aumentato ancora la velocità di trasferimento dati fino a 24 Mbps; utilizzava la tecnologia 802.11 (una tecnologia comunemente utilizzata per le connessioni Wi-Fi).
Con la versione 4.0 è stata introdotta la tecnologia Bluetooth Low Energy (BLE) ; riduceva il consumo di energia e estendeva la durata della batteria dei dispositivi. Un aspetto molto importante per i dispositivi tracker di fitness e gli IoT. Le versioni 4.1 e 4.2 hanno introdotto ulteriori miglioramenti in termini di connettività e sicurezza. Dalla versione 4.0 in poi il SIG ha sempre lavorato molto per migliorare l’aspetto efficienza energetica. Aspetto che ha sempre distinto il Bluetooth da altri tipi di connessione, come il Wi-Fi.
La versione 5.0
Introdotto nel 2016, Bluetooth 5.0 ha rappresentato un significativo miglioramento rispetto alla versione 4 e 4.2. Questa versione ha quadruplicato la portata, raddoppiato la velocità e aumentato l’ampiezza dei dati di trasmissione di otto volte rispetto alla versione precedente; ha permesso una connessione più veloce e più affidabile su distanze più lunghe.
La versione 5.0 ha anche introdotto la possibilità di inviare dati di trasmissione a più dispositivi contemporaneamente, ovvero il Bluetooth Multipoint. Questo è particolarmente utile per i dispositivi audio come gli auricolari TWS. Il Galaxy S8 è stato il primo smartphone a utilizzare il Bluetooth 5.0.
L’aggiornamento a 5.1
Immesso nel mercato nel 2019 ha introdotto il rilevamento della direzione. Prima i dispositivi Bluetooth potevano determinare solo la distanza tra loro, con questa versione si poteva determinare anche la direzione.
Questo miglioramento ha portato a una maggiore precisione nella localizzazione dei dispositivi; ciò ha reso il Bluetooth più utile in applicazioni come il tracciamento degli oggetti .
Arriva il 5.2
Rilasciato nel 2020, ha portato con sé miglioramenti significativi nelle prestazioni audio. Questa versione ha introdotto il Bluetooth Low Energy Audio (LE Audio); permette una qualità audio superiore a un minor consumo di energia.
Il basso consumo energetico era stato introdotto con la versione 4; in realtà, non era sufficiente con la maggior parte delle applicazioni pratiche, come la musica in streaming.
Un altro importante miglioramento è stata la possibilità di trasmettere maggiori quantità di informazioni su una larghezza di banda inferiore e con una potenza inferiore attraverso il codec LC3.
Sempre la versione 5.2 offre un protocollo Enhanced Attribute, che consente transazioni parallele tra due dispositivi Bluetooth contemporaneamente. Infine un altro miglioramento importante è stata la trasmissione multi-strem con Isochronous Channels; consente di condividere l’audio con più dispositivi contemporaneamente.
Bluetooth 5.3
Bluetooth 5.3 è stato rilasciato ufficialmente il 13 luglio 2021 dal Bluetooth Special Interest Group (SIG). Questa nuova versione ha introdotto diverse innovazioni significative ancora volte a migliorare l’efficienza energetica; con progressi anche nella stabilità della connessione e prestazioni complessive dei dispositivi Bluetooth.
Tra le principali novità della versione 5.3 troviamo il Periodic Advertising Enhancement; ottimizza la trasmissione dei dati riducendo i consumi energetici. Questa funzionalità permette ai dispositivi di verificare una sola volta l’avvenuta ricezione dei dati inviati, invece di trasmetterli ripetutamente. Un’altra importante innovazione è il Connection Subrating; consente ai dispositivi di passare più rapidamente tra modalità a basso e alto consumo energetico. Si migliorando così l’esperienza utente soprattutto in applicazioni come gli apparecchi acustici.
La versione 5.3 ha inoltre introdotto il Channel Classification Enhancement, che migliora la stabilità della connessione permettendo ai dispositivi periferici di classificare i canali di trasmissione per evitare interferenze. Questa funzionalità, precedentemente limitata ai dispositivi centrali, riduce le collisioni di pacchetti e aumenta il throughput complessivo.
Infine, sono stati implementati miglioramenti alla sicurezza attraverso l’Encryption Key Size Control; ottimizza la negoziazione delle chiavi di crittografia tra i dispositivi. Nel complesso, queste innovazioni rendono la versione 5.3 più efficiente, affidabile e adatto alle crescenti esigenze dell’Internet of Things e dei dispositivi audio wireless.
Bluetooth 5.4
Il SIG ha rilasciato all’inizio del 2023 la versione 5.4 dello standard. Le principali novità sono PAwR (Periodic Advertising with Responses) e EAD (Encrypted Advertisement Data); sono pensate principalmente per supportare le applicazioni di Electronic Shelf Label (ESL). Queste etichette elettroniche per scaffali, utilizzate nei negozi al dettaglio, permettono di aggiornare prezzi e informazioni sui prodotti in tempo reale. Il Bluetooth SIG ha collaborato con l’industria ESL per creare uno standard globale scalabile, sicuro e a basso consumo, definendo anche un nuovo profilo chiamato Electronic Shelf Label Profile.
PAwR introduce la possibilità di implementare una rete con comunicazione bidirezionale, consentendo ai dispositivi riceventi di rispondere al trasmettitore dell’inserzionista periodico. Questa funzionalità permette di creare reti a stella di grandi dimensioni in modo efficiente, con la possibilità di assegnare i dispositivi a gruppi specifici.
EAD, invece, aggiunge la capacità di criptare la “advertsing periodico” del Bluetooth, permettendo solo ai dispositivi con la chiave di sessione condivisa di decrittare e autenticare i dati. Queste nuove funzionalità non richiedono nuovo hardware e possono essere implementate tramite aggiornamenti firmware. Queste innovazioni promettono di migliorare significativamente l’efficienza e la sicurezza delle comunicazioni wireless in vari contesti commerciali.
Le funzionalità della versione 5.4 possono essere aggiornate nel firmware poiché non è necessario un nuovo hardware per supportare queste funzionalità. Per maggiori dettagli sulla versione 5.4 puoi leggere questo articolo.
Bluetooth 6.0
Il Bluetooth Special Interest Group (SIG) il 3 Settembre 2024 ha annunciato il rilascio della versione 6.0 del protocollo Bluetooth, che introduce diverse innovazioni significative. La novità più rilevante è la funzionalità Channel Sounding, che permette una localizzazione estremamente precisa dei dispositivi, con un’accuratezza a livello di centimetri. Questa tecnologia apre la strada a numerose applicazioni pratiche, come il tracciamento di oggetti smarriti o sistemi di sicurezza domestica avanzati. Inoltre, la versione 6.0 introduce il Decision-Based Advertising Filtering e il Monitoring Advertisers, due funzionalità che ottimizzano il processo di scansione e connessione tra dispositivi, migliorando significativamente l’efficienza energetica e le prestazioni complessive.
Altre migliorie importanti includono l’ottimizzazione dell’Isochronous Adaptation Layer (ISOAL), che riduce la latenza nelle applicazioni audio sensibili al tempo, e un set di funzionalità estese del Link Layer che permette ai dispositivi di scambiare informazioni su un numero maggiore di caratteristiche.
L’aggiornamento dello spazio tra i frame introduce inoltre la possibilità di negoziare intervalli di trasmissione più flessibili. Tutte queste innovazioni mirano a ridurre il consumo energetico complessivo dei dispositivi Bluetooth, migliorare la qualità audio e aumentare la sicurezza delle connessioni. Nonostante il potenziale rivoluzionario di queste nuove funzionalità, ci vorrà del tempo prima di vedere una diffusione capillare della versione 6.0 sul mercato di massa, poiché produttori e sviluppatori dovranno adattarsi alle nuove specifiche. Per maggiori dettagli sul Bluetooth 6.0 puoi leggere questo articolo.
