Lo standard Bluetooth, alla stesso modo del WiFi usa la tecnica FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum, in italiano allargamento dello spettro da salto di frequenza o allargamento dello spettro da evasione di frequenza), che consiste nel dividere la banda di frequenza (2.402 - 2.480 GHz) in 79 canali (detti hops o salti) di una larghezza di 1MHz, poi di trasmettere utilizzando una combinazione conosciuta dei canali delle stazioni della cellula.
Quindi, cambiando il canale fino a 1600 volte al secondo, lo standard Bluetooth permette di evitare le interferenze con i segnali di altri moduli radio.
Lo standard Bluetooth è basato su un modo di funzionamento master/slave. Si chiama « PICORETE » (in inglese piconet) la rete formata da una periferica e da tutte le altre periferiche presenti nel suo raggio di portata. Possono coesistere fino a 10 PICORETI nella stessa zona di copertura. Un master può essere connesso simultaneamente ad un massimo di 7 periferiche slave attive (255 in modo parked). In effetti, le periferiche di una PICO RETE possiedono un indirizzo logico di 3 bits, il che permette un massimo di 8 apparecchiature. Le apparecchiature dette in modo parked sono sincronizzate ma non hanno un indirizzo fisico nella picorete.
In realtà, in un dato momento, la periferica master non può connettersi che ad una sola slave alla volta. Essa commuta quindi molto rapidamente da una slave all'altra per dare l'illusione di una connessione simultanea all'insieme delle periferiche slave.
Lo standard Bleutooth prevede la possibilità di collegare due pico reti fra loro per formare una rete allargata, detta « rete a catena » (in inglese scatternet), grazie ad alcune periferiche che fungono da testa di ponte fra le due piconet.
Per stabilire una connessione fra due periferiche bluetooth bisogna seguire una procedura relativamente complicata che permette di avere un certo livello di sicurezza, secondo lo svolgimento seguente :
In una normale utilizzazione, una periferica funziona in « modo passivo », cioè essa è in ascolto della rete.
Lo stabilimento di una connessione comincia da una fase detta « fase di ricerca » (in inglese « inquiry »), durante la quale la periferica master invia una richiesta di ricerca a tutte le periferiche presenti nella sua zona di portata, chiamate punti di accesso. Tutte le periferiche che ricevono la richiesta rispondono con il loro indirizzo.
La periferica master sceglie un indirizzo e si sincronizza con il punto di accesso secondo una tecnica, detta paging, che consiste soprattutto nel sincronizzare il proprio orologio e la propria frequenza con il punto di accesso.
In seguito si stabilisce un legame con il punto d'accesso, che permette alla periferica master di cominciare una fase di scoperta dei servizi del punto d'accesso, secondo un protocollo chiamato SDP (Service Discovery Protocol).
A conclusione di questa fase di scoperta dei servizi, la periferica master è in grado di creare un canale di comunicazione con il punto di accesso utilizzando il protocollo L2CAP.
Secondo i bisogni del servizio, un canale supplementare, detto RFCOMM, funzionante sotto il canale L2CAP potrà essere stabilito per fornire una porta seriale virtuale. In effetti alcune applicazioni sono previste per connettersi ad una porta standard, indipendentemente dall'hardware. E' il caso, ad esempio, di alcune applicazione di navigazione stradale previste per connettersi a tutti i dispositivi GPS Bluetooth (Global Positionning System, un sistema di geolocalizzazione via satellite, che permette di conoscere le coordinate terrestri di un terminale mobile o di un veicolo).
Può succedere che il punto d'accesso integri un meccanismo di sicurezza, detto accoppiamento (in inglese pairing), che permette di limitare l'accesso ai soli utilizzatori autorizzati per garantire un certo livello di tenuta della pico net. Il pairing si effettua attraverso una chiave di cifratura comunemene detta « codice PIN » (PINsignifica Personal Information Number). Il punto di accesso invia quindi una richiesta di pairing alla periferica master. Questa può nella maggiorparte dei casi scatenare un intervento dell'utilizzatore per inserire il codice PIN del punto di accesso. Se il codice PIN ricevuto è corretto, l'associazione ha luogo.
In modalità sicura, il codice PIN sarà trasmesso cifrato con l'aiuto di una seconda chiave, al fine di evitare ogni esposizione al rischio.
Quando il pairing è effettivo, la periferica master è libera di usare il canale di comunicazione così stabilito!
Lo standard Bluetooth definisce un certo numero di profili d'applicazione (Bluetooth profiles), che permettono di definire il tipo di servizi offerti da una periferica Bluetooth. Ogni periferica può così supportare diversi profili. Ecco una lista dei principali profili Bluetooth :
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