INTRODUCCIÓN (BLUETOOTH)

Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) creado por Bluetooth Special Interest Group, Inc. que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles.

Eliminar los cables y conectores entre estos.

Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.

En primer lugar como curiosidad decir que el sobrenombre Bluetooth de la tecnología que expondremos en nuestro trabajo es un nombre tomado de un Rey Danés del siglo X, llamado Harald Blåtand (Bluetooth), que fue famoso por sus habilidades comunicativas, y por haber logrado el comienzo de la cristianización en su cerrada sociedad Vikinga.

En 1994, Ericsson Mobile Communications inició un estudio para investigar laposibilidad de una interfaz de radio de baja potencia y bajo costo entre teléfonos móviles y sus accesorios. El objetivo era eliminar los cables entre los teléfonos móviles y tarjetas de PCS, headsets, dispositivos desktop, etc. El estudio fue parte de otro granproyecto de investigación que involucraba multicomunicadores conectados a la red celular por medio de los teléfonos celulares. El ultimo enlace en dicha conexión deberíaser un radio enlace de corto rango. A medida que el proyecto progresaba, se vio claro que las aplicaciones que envuelven dicho enlace de corto rango serían ilimitadas. A comienzos de 1997, Ericsson se aproxima a otros fabricantes de dispositivos portátiles para incrementar el interés en esta tecnología.

El motivo era simple, para que el sistema fuera exitoso y verdaderamente utilizable, una cantidad crítica de dispositivos portátiles debiera utilizar la misma tecnología de radio enlaces de corto alcance. En Febrero de 1998, cinco compañías, Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba e Intel, forman un Grupo de Interés Especial (SIG).

Dicho grupo contiene la mezcla perfecta en lo que es el área de negocios, dos líderes del mercado en telefonía móvil, dos líderes del mercado en computadoras laptop y un líder del mercado en tecnología de procesamiento de señales digitales. La meta era establecer la creación de una especificación global para conectividad sin hilos de corto alcance.

El grupo Bluetooth SIG (Special Interest Group), ha desarrollado la especificación Bluetooth, que permite el desarrollo de aplicaciones de comunicación de datos de manera inalámbrica. El SIG fue rápidamente ganando miembros, como las compañías 3Com, Axis Comunication, Compaq, Dell, Lucent Technologies UK Limited, Motorola, Qualcomm y Xircom.

 La especificación, define un conjunto completo de protocolos, los cuales dan gran flexibilidad al estándar para operar una cierta variedad de aplicaciones. En adelante, se describirá las características principales de los conjuntos de protocolos usados, así como las principales aplicaciones que se han divisado tener bajo el estándar.

La iniciativa Bluetooth, tiene como objetivo aumentar la efectividad de las comunicaciones entre cortas distancias, tanto en el área de trabajo como en los espacios públicos. 

CARACTERÍSTICA (BLUETOOTH)

Una de las características más importantes es la clasificación de los dispositivos Bluetooth como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" es únicamente una referencia de la potencia de transmisión del dispositivo, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de la otra. En la siguiente tabla se muestra los rangos de cada clase:

Cabe mencionar que en la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a uno de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1. Es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.

Versiones Bluetooth:

• Bluetooth v.1.1

• Bluetooth v.1.2

• Bluetooth v.2.0

• Bluetooth v.2.1

La versión 1.2, a diferencia de la 1.1, provee una solución inalámbrica complementaria para co-existir Bluetooth y Wi-Fi en el espectro de los 2.4 GHz, sin interferencia entre ellos.

La versión 1.2 usa la técnica "Adaptive Frequency Hopping (AFH)", que ejecuta una transmisión más eficiente y un cifrado más seguro. Para mejorar las experiencias de  los usuarios, la V1.2 ofrece una calidad de voz (Voice Quality - Enhanced Voice Processing) con menor ruido ambiental, y provee una más rápida configuración de la comunicación con los otros dispositivos Bluetooth dentro del rango del alcance, como pueden ser PDAs, HIDs (Human Interface Devices), computadoras portátiles, computadoras de escritorio, Headsets, impresoras y celulares.

La versión 2.0, creada para ser una especificación separada, principalmente incorpora la técnica "Enhanced Data Rate" (EDR) que le permite mejorar las velocidades de transmisión en hasta 3Mbps a la vez que intenta solucionar algunos errores de la especificación 1.2.

La versión 2.1, simplifica los pasos para crear la conexión entre dispositivos, además el consumo de potencia es 5 veces menor.

En cuanto al ancho de banda:

Opera en una distancia de 10cm a 10m en teoría, pero se puede extender a 100m mediante el incremento de potencia en la transmisión.

Opera en una banda 2.4 GHz

Soporta más de ocho aparatos en una piconet (dos o más unidades de Bluetooth comparten un canal).

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas:

Elimina todo tipo de cables debido a que el protocolo es por radiofrecuencias.

No se utiliza ningún tipo de conector como otra gran ventaja, en consecuencia de lo anterior.

Es muy fácil crear una red inalámbrica entre varios dispositivos para poder sincronizar e intercambiar información.

Si uno no sabe mucho sobre tecnología, no es difícil aprender a utilizar este protocolo por primera vez.

Es completamente gratis usar el servicio, como la mayoría de las tecnologías para comunicaciones a nivel mundial en esta era globalizada.

No quita demasiada autonomía a los gadgets que utilizan Bluetooth debido a que se manejan unos pocos mili Watt. Esto quiere decir que no es un factor importante para el desgaste de una batería de un dispositivo electrónico.

Las velocidades de las últimas dos versiones (3.0 y 4.0) son altas (de 24MB/s ambas).

Una gran ventaja también de este protocolo que estamos mencionando es que está masificado a nivel mundial. Si uno viaja a Europa por ejemplo, también se utiliza esta tecnología, por ejemplo.

El Bluetooth es uno de los protocolos de comunicación más utilizados para intercambiar datos entre gadgets.

Desventajas:

La seguridad es un factor desfavorable del Bluetooth. En la actualidad se han presentado mejoras sobre todo en los celulares, pero hace unos años, el protocolo podía resultar inseguro debido a que si no se lo configuraba correctamente, era vulnerable en cuanto a la pérdida de información.

El reducido alcance por parte del protocolo para intercambiar información se debe a la baja potencia que maneja, pero esta es una gran desventaja ya que va desde 1 metro en la clase 3 hasta 30 metros en la clase 1.

Las velocidades de las primeras versiones que se lanzaron del Bluetooth (1.2 y 2.0) son bajas (de 1MB/s y de 3MB/s respectivamente).

TEGNOLOGIA (BLUETOOH)

Es una tecnología de corto alcance que permite la comunicación inalámbrica de datos entre dispositivos digitales, como un teléfono inteligente o un reloj pulsómetro.

Esta tecnología inalámbrica puede actuar hasta en un rango de 100 metros.

Aunque frecuentemente se establece una conexión entre 2 dispositivos, en algunos casos es posible conectar simultáneamente varios aparatos.

No hay necesidad de utilizar ningún cable para realizar la conexión como tampoco se requiere colocar los dispositivos frente a frente como sucede con la tecnología de infrarrojos.

De hecho con la tecnología Bluetooh puedes utilizar cualquier dispositivo aún si lo llevas dentro de una mochila, en el bolsillo, o puesto en la muñeca.

Se trata de un estándar internacional aprobado y manejado por cientos de miles de empresas y personas en todo el mundo.

La tecnología Bluetooth transmite de forma inalámbrica datos y voz mediante ondas de radio que se ejecutan en las bandas ISM -Industrial, Scientific and Medical-. Este espacio queda reservado en todo el mundo para uso no comercial de radiofrecuencia electromagnética de 2,4 GHz.

Para esta transmisión se usan las Redes Inalámbricas de Área Personal  que incluyen puntos de corto alcance en un área de decenas de metros.

Las Redes Inalámbricas de Área Personal  se usan ordinariamente para conectar dispositivos periféricos, como impresoras, teléfonos móviles, electrodomésticos, asistentes personales, relojes inteligentes y pulsómetros.

Como ya hemos comentado, al llevarse a cabo la transferencia por radiofrecuencia, los dispositivos no tienen necesidad de estar alineados para ser capaces de intercambiar información, como por ejemplo le ocurre a nuestro mando a distancia por infrarrojos con la televisión.

No obstante, los equipos deben encontrarse dentro de un radio de alcance, que puede variar en función del aparato.

Por ejemplo, existen pulsómetros con la capacidad de transmitir mediante Bluetooth a 5 kHz la frecuencia cardíaca mientras se realiza un entrenamiento, en un rango de alcance de 10 metros a cualquier dispositivo compatible. Esto lo convierte en un dispositivo Clase 2.

Los dispositivos de Clase 1 presentan una potencia máxima permitida superior, lo que implica un alcance de 100 metros.

También existen dispositivos de Clase 3, mucho menos habituales, cuya potencia máxima es muy reducida y sólo tienen un alcance de un metro.

Las posibilidades que brinda la tecnología Bluetooth son diversas y relevantes.

En el ámbito del deporte y la salud, los relojes pulsómetro y las bandas de frecuencia cardíaca que se colocan en el pecho o en el brazo, son el dispositivo que más utiliza esta tecnología.

Al ser colocados sobre la piel mientras te ejercitas, captan las pulsaciones y vía Bluetooth emiten de forma inalámbrica la frecuencia cardíaca del usuario a un dispositivo compatible, ya sea un reloj o un smartphone, con un alcance de 3 metros. Una gran ventaja digna de resaltar es que la mayoría de pulsómetros de nueva generación funcionan bajo el nuevo protocolo de transmisión Bluetooth 4.0, lo que hace que el consumo de energía del dispositivo sea muy reducido.

Por otro lado, con esta tecnología también es posible la transmisión datos de los sistemas de audio. En este caso existe una gran variedad de auriculares Bluetooth para la práctica del running, ciclismo o cualquier deporte otro deporte, sin las molestias que provocan los cables.

APLICACIONES

El sistema Bluetooth está a punto de estrenar su nueva versión: Bluetooth.

Llega con más capacidad, más rapidez, más cobertura y nuevas funciones. De hecho, hay quien dice que puede que se empiece a utilizar de forma preferente como transmisor de datos. Esto es así porque el corto límite de 24 Mbps (megabits por segundo) pasará ahora a 100 Mbps.

La nueva versión de Bluetooth se anunciará el 16 de junio oficialmente bajo el nombre de Bluetooth 5. 

Una versión que estará preparada para impulsar la tecnología de las balizas de ubicación y navegación. Gracias a ellas recibimos información y publicidad relacionada con el lugar donde nos encontramos. Un concepto directamente relacionado con la geolocalización de los usuarios vía Internet o GPS. Una herramienta muy útil para recibir por ejemplo recomendaciones de bares y restaurantes de la ciudad que estemos visitando o para orientarnos en un mapa del móvil. Lo malo de los programas de geolocalización es que consumen mucha batería. Ante esta desventaja, los beacons (en castellano balizas) se postulan como una posible solución. Se trata de emisores de señales de corto alcance que se valen del sistema Bluetooth para operar. De hecho, hay voces que los sitúan como sustitutos de la tecnología NFC (Near Field Communication).  Se trata de un sistema de transmisión de información inalámbrica en distancias cortas. Por ejemplo para hacer pagos. Los beatcons presentan muchas ventajas con respecto a la geolocalización por GPS. La señal que emiten alcanza incluso 50 metros y es única para cada aparato.

Como decimos, la traducción de beatcon al castellano es “baliza”, un término del mundo de la navegación marítima que define las señales lumínicas que se emiten de noche y que los barcos pueden tomar como referencia. Aplicado al campo de la tecnología digital, define una localización en el espacio según la señal emitida por el beacon o baliza. Se pueden configurar los valores de la señal para que quien los detecte sea enlazado a un determinado mensaje de texto o multimedia que aparecerá en la pantalla del móvil. Por ejemplo, con una aplicación rastreadora instalada y el Bluetooth activado, al entrar en una tienda nos llegarán ofertas e información adicional de cada producto. Siempre y cuando se acceda al campo de alcance de los beacons correspondientes. De momento, pocos comercios los usan a pesar de ser una tecnología de gran potencial. Quien sí los usa es PayPal, el sistema de micropagos digitales, para poder efectuar pagos desde el móvil sin tener que pasar por una caja. De hecho, en PayPal creen que los beacons son la alternativa perfecta a la tecnología NFC porque tienen un alcance mayor y se pueden usar con un iPhone.

Creemos que hemos resuelto varias dudas de quienes se preguntan para qué sirve el Bluetooth y los beacons. Aplicados por ejemplo a un museo, pueden servir para que el visitante reciba información de las obras por las que vaya pasando. En la Administración nos podrían servir de ayuda para saber a dónde tenemos que ir para hacer determinada gestión. Otra de las ventajas de los beacons o balizas sobre la geolocalización por GPS es que activar el Bluetooth consume menos batería que el modo GPS. Además es una tecnología independiente de la red de datos y funciona también dentro de los edificios de forma precisa. Las desventajas son que los beacons necesitan aplicaciones instaladas para poder funcionar y que su utilidad depende de la voluntad de otras personas de colocar y configurar los dispositivos.

1. Conexión sin cables vía OBEX.
2. Transferencia de fichas de contactos, citas y recordatorios entre dispositivos vía OBEX.
3. Reemplazo de la tradicional comunicación por cable entre equipos GPS y equipamiento médico.
4. Controles remotos (tradicionalmente dominado por el infrarrojo).
5. Enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a dispositivos con Bluetooth. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos móviles cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.
6. Las consolas Sony PlayStation 3, PlayStation 4, Microsoft Xbox 360, Xbox One, Wii, Wii U y Nintendo Switch incorporan Bluetooth, lo que les permite utilizar mandos inalámbricos, aunque el Gamepad original de Wii U se conecta a la consola mediante Wi-Fi y los mandos de Wii utilizan tecnología infrarroja para la función de puntero.
7. Enlace inalámbrico entre sistemas de audio y los altavoces (o altoparlantes) correspondientes.

ARQUITECTURA

Arquitectura de transporte de datos

Estructuras

Por eficiencia y compatibilidad con sistemas legados, se distingue entre enlaces y transportes. Estas estructuras están repartidas entre los niveles básicos de acuerdo con su nivel de abstracción. En cualquier caso, ambas entidades comparten recursos como el protocolo de confirmación, por lo que existen dependencias mutuas entre ambas. A continuación se describen las distintas estructuras de menor a mayor nivel de abstracción.

El canal básico de piconet (basic piconet channel) se utiliza para comunicaciones generales. El maestro lo controla y dispone de slots de tiempo reservados para sí, así como otros para realizar balizado. El único factor limitante al número de esclavos son los propios recursos del maestro.

El canal adaptado de piconet (adapted piconet channel) deja frecuencias libres en el rango potencial; los esclavos responden utilizando la misma frecuencia que usó el maestro en vez de recalcular los saltos como es lo normal.

El canal de rastreo por inspección (inquiry scan channel) se utiliza para descubrir dispositivos externos enviando peticiones en el rango de frecuencias y escuchando posibles respuestas.

El canal de rastreo por llamada (page scan channel) permite a los dispositivos conectables, capaces de aceptar conexiones, escuchar peticiones de comunicación. Cuando un dispositivo está buscando a otro itera en el rango de frecuencias posibles de forma semejante a como se hace en el rastreo por inspección.

Los enlaces físicos son conexiones del nivel BB entre dos dispositivos. Se asocian a un canal físico, que a su vez puede estar asociado a múltiples enlaces físicos. Los enlaces asociados a canales de rastreo son transitorios, mientras que los que se crean en relación a canales de piconet pueden estar bien activos, bien aparcados (parked). Un enlace activo comunica al maestro con un esclavo y posee dos modos especiales que modifican su comportamiento básico y definen ciclos de actividad: los modos de mantener (hold) y rastrear (sniff). Un enlace aparcado modifica el estado del esclavo, que mantiene la sincronización con el maestro con balizas periódicas. De esta forma, los esclavos pueden realizar ahorro de energía o desempeñar tareas que no requieren su conexión a la red.

En enlace lógico posee un tipo que está relacionado con el modelo de tráfico al que sirve, asociado a su vez a un transporte lógico de un tipo adecuado, que a su vez puede dar servicio a varios tipos de enlaces lógicos. La clasificación se realiza por medio de tres parámetros principales:

Propagación. Un transporte puede ser unicast (punto a punto, bidireccional y orientado a conexión) o broadcast (unidireccional, sin conexión y no fiable).

Planificación. Un enlace puede ser síncrono (utiliza el reloj de la piconet y el mecanismo de slots de tiempo, lo que posibilita transmisiones con tasa de envío constante), asíncrono (no utiliza ninguna referencia de tiempo, realiza repeticiones de transmisión hasta que recibe una confirmación) o isócrono (temporizado como los enlaces síncronos, pero también permite transmisiones con tasa de envío variable).

Tipo de enlace lógico. Los enlaces L2CAP permiten la fragmentación de tramas y están disponibles a los usuarios; los enlaces de stream no utilizan estructuras de tramas; los enlaces de control son canales de alta prioridad que utilizan los gestores de enlace de los dispositivos para comunicarse entre sí (por tanto, sólo son visibles en BB).

El modo de tasa de datos mejorada (enhanced data rate) está disponible para todos los tipos de transporte lógico, posibilitando anchos de banda mayores por medio de múltiples conexiones. Además, reduce el consumo sin necesidad de cambios en la arquitectura a cambio de modificar la semántica del tratamiento de paquetes en ciertos casos.

Existen dos tipos básicos de tráfico. El tráfico tramado de datos (framed data traffic) utiliza L2CAP para enviar tramas de una longitud menor a un máximo previamente acordado. Utiliza QoS y permite tráfico orientado a conexión, unidireccional, punto a punto y unicast (no broadcast). En el seno de las piconets el maestro lo usa en exclusiva para difundir información a sus esclavos.

El tráfico no tramado no utiliza L2CAP, sino que trabaja directamente sobre los enlaces lógicos de BB para transmitir datos con estructura de stream. Permite únicamente transmisiones isócronas de tasa constante por medio de la reserva de slots de tiempo del canal físico (en conformidad con el reloj global de la piconet). Los enlaces no son fiables por sí solos, por lo que el desempeño depende del entorno operativo.

Piconets

Los dispositivos Bluetooth se relacionan formando piconets y scatternets

Las piconets (o picoredes) son la topología de red utilizada por Bluetooth. Todo enlace Bluetooth existe en una de estas redes, que unen dos o más dispositivos Bluetooth por medio de un canal físico compartido con un reloj y una secuencia de saltos única. Distintos canales (combinaciones de un maestro y su reloj y secuencia) pueden coexistir. Si bien un maestro puede serlo de una única piconet, un dispositivo cualquiera puede pertenecer a varias piconets al mismo tiempo. Este solapamiento se denomina scatternet (red dispersa), aunque no se definen capacidades de ruteo por defecto entre ellas.

Los dispositivos que forman parte de una piconet comparten el canal físico y disponen de un canal físico y otro lógico entre ellos. Los modos por defecto pueden ajustarse y se pueden añadir enlaces lógicos adicionales. Un dispositivo puede pasar a operar en modo de mantenimiento (hold mode), un estado transitorio que limita la actividad en el enlace físico; también puede establecer un modo de rastreo (sniff) que define periodos de presencia y ausencia en la piconet, que pueden tener efectos en la recepción de información por broadcast no fiable. Los esclavos pueden dejarse en un estado aparcado controlado por el maestro.

EQUIPOS-PROVEEDORES-FABRICANTES

Los principales proveedores y fabricantes de la tecnología el la implementa para los siguientes equipos:

Bluetooth es una tecnologí­a inalámbrica destinada a conectar dispositivos que se encuentran a corta distancia. En el año 2000 aparecí­a en los primeros teléfonos móviles y en auriculares con manos libres sin cables. Actualmente, podemos encontrarla en smartphones, tabletas, móviles, ordenadores portátiles, ratones, teclados, impresoras, cámaras digitales, auriculares, televisores, receptores multicanal, car audio o videoconsolas, entre otros productos. Permite que los teléfonos móviles que están en un radio de alcance de unos pocos metros puedan intercambiar datos, como fotos, canciones, ví­deos o datos de contacto. También vale para compartir ficheros entre un ordenador portátil y un móvil o para imprimir una foto directamente desde la cámara. Aparte, el usuario de un smartphone puede escuchar música, y responder llamadas utilizando un auricular con manos libres compatible.

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Al no existir ningún cable implicado, es una tecnologí­a muy fácil de utilizar. La última versión disponible es Bluetooth 4.0 que, al igual que las anteriores, es compatible hacia atrás. El alcance efectivo depende de la aplicación concreta y de las condiciones del entorno, como el material y el grosor de las paredes en interiores. De todos modos, el alcance en un radio de 10 metros suele ser bastante habitual, aunque existen productos capaces de operar en un radio de hasta 50 metros. De todos modos, utilizar Bluetooth en cualquier dispositivo, como un smartphone o un ordenador portátil, es muy sencillo.

Lo primero es activar Bluetooth en el dispositivo y luego hacerlo “visible”. Después, es necesario emparejar ese dispositivo con el otro con el que se quiera comunicar para establecer un enlace seguro. Esa operación de emparejar o vincular dispositivos entre sí­ es necesaria para que se reconozcan y sólo hay que realizarla la primera vez. Para ello ambos deben encontrarse cerca dentro del radio de alcance y es necesario asignar un nombre. Los dos deben tener versiones de Bluetooth compatibles para que no existan problemas de conexión. ¿Qué tipo de productos se suelen emparejar ví­a Bluetooth? Un teléfono móvil con unos auriculares inalámbricos. Un ordenador con un teclado o un ratón sin cables. Unos auriculares con un reproductor de audio portátil o con un ordenador portátil. O un smartphone y un sistema de manos libres para car audio. Ahora bien, los expertos en seguridad recomiendan mantener desactivado Bluetooth cuando se esté utilizando y configurar la visibilidad del teléfono móvil en oculto.

Bluetooth trabaja mediante transmisiones de radio de onda corta en la banda de los 2,4 GHz creando redes de área personal y consume poca energí­a. Ya se han vendido más de 2.500 millones de dispositivos con Bluetooth en todo el mundo. El grupo SIG (Bluetooth Special Interest Group) se ocupa de estandarizar las especificaciones de esta tecnologí­a y reúne a más de 18.000 empresas. Por otro lado, el perfil A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) de Bluetooth es el que permite transmitir audio estéreo en streaming, por ejemplo entre un teléfono móvil y unos auriculares inalámbricos.

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Jabra Elite Sport:un entrenador que te susurra al oído

Unos auriculares, alternativa a los Airpods de Apple, pensados para deportistas

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Nuevo malware que permite robar datos porBluetooth

Pueden robarte datos por Bluetooth con este nuevo malware; cómo funciona y cómo evitar ser víctima de estas amenazas.

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Crear un nuevo malware capaz de robar información por Bluetooth

Se trata de una amenaza que ha desarrollado el grupo coreano ScarCruft y que afecta a dispositivos conectados por Bluetooth. Lo que hace es identificar a estos dispositivos y llegar a robar todo tipo de información. Utiliza para ello diferentes técnicas, como cualquier otro malware que se distribuya. Para su funcionamiento se basa en un exploit de Día Cero.