🤔 Bluetooth : comment vos appareils communiquent-ils ? (Tout comprendre)

Narrateur: [0:06] Vous écoutez peut-être ce podcast avec des écouteurs sans fil connectés à votre smartphone. Pendant ce temps, votre montre transmet votre rythme cardiaque à votre application de santé. Votre souris permet d'utiliser votre ordinateur sans fil à la patte. Tout cela est possible grâce à une technologie discrète qui travaille en arrière-plan, le Bluetooth. Bluetooth, Bluetooth, Bluetooth, Bluetooth, pas facile à prononcer en français. En tout cas cette technique toute simple en apparence qui permet de relier des appareils sans câbles sur une courte distance a véritablement changé nos vies, derrière ce petit symbole bleu se cache une histoire vieille de plus de 30 ans et de vrais défis technologiques comment fonctionne vraiment le bluetooth pourquoi porte-t-il le nom d'un roi viking quelle différence avec le wifi, et peut-on lui faire confiance en termes de sécurité des données je vais tout vous raconter dans ce nouvel épisode de Tout Comprendre, la série spéciale de Monde Numérique qui vous aide à tout savoir sur les technologies qui nous entourent. Narrateur: [1:13] Cet épisode de Monde Numérique vous est proposé en partenariat avec Frogans, le pionnier de l'informatique spatialisée. Comme les inventions dont je vous parle dans cette série, Frogans ouvre une nouvelle voie. C'est une manière innovante de diffuser du contenu sur Internet à travers des sites d'un nouveau genre, plus visuel et plus libre, qui sortent du cadre du web traditionnel. Les sites Froganz sont optimisés pour tous les écrans, y compris les casques de réalité augmentée, grâce à une technologie ouverte, respectueuse de la vie privée. C'est un véritable outil de création, propulsé par un langage de programmation unique, le FSDL, accessible à tous les développeurs. Froganz est un projet français, tourné vers l'Internet de demain. Pour en savoir plus, rendez-vous sur f2r2.fr. F2R2.fr Et merci Afroganz de soutenir Monde Numérique. Narrateur: [2:07] Revenons aux origines du Bluetooth. Nous sommes au début des années 1990. Le téléphone mobile commence à se démocratiser. Mais autour de lui, les câbles prolifèrent. Un câble pour le casque, un autre pour transférer des données et souvent des connecteurs différents selon les marques. Chez le fabricant de téléphones mobiles Ericsson en Suède, une équipe décide alors d'essayer de remplacer ces câbles par une liaison radio de courte porte. Le projet est structuré par l'ingénieur suédois Thor Vingren. Et c'est l'ingénieur néerlandais Jaap Haartsen qui va jouer un rôle central dans la conception technique du Bluetooth. On va longtemps considérer qu'il en est carrément le papa. Le Bluetooth est donc une invention européenne développée en Suède dans les labos d'Eriksson. En 1998, le fabricant suédois s'allie à IBM, Intel, Nokia et Toshiba. Les cinq entreprises créent le Bluetooth Special Interest Group afin de définir une norme commune. Un téléphone Nokia, doit pouvoir communiquer avec un ordinateur IBM ou un accessoire Ericsson. Car une technologie sans fil n'est réellement utile que si tous les appareils parlent réellement le même langage. Narrateur: [3:19] Alors d'abord, pourquoi ce nom étrange, Bluetooth, qui signifie littéralement « dents bleus » ? Eh bien, il vient d'un personnage historique, Harald Bluetooth, un roi danois du Xe siècle, auquel on attribue l'unification du Danemark et d'une partie de la Norvège. Le nom d'un roi unificateur pour une technologie destinée à unifier précisément tous les appareils électroniques, on ne pouvait pas trouver mieux. A la fin des années 90, Bluetooth, ce n'est encore qu'un surnom, un nom de code, proposé par l'ingénieur d'Intel, Jim Kardach. Mais petit à petit, il s'impose, et alors qu'il devait être provisoire, eh bien, Bluetooth devient finalement le nom officiel. Même le logo de cette technologie raconte cette histoire. Il combine deux caractères de l'alphabet run, un ancien alphabet scandinave, et ce que vous voyez sur votre appareil Bluetooth, ce sont les initiales H et B du fameux Harald Bluetooth. Narrateur: [4:24] Techniquement, comment ça fonctionne ? Eh bien, le Bluetooth utilise des ondes radio dans la bande des 2,4 GHz. C'est la même chose que le Wi-Fi, ou encore que certains téléphones sans fil résidentiel, les téléphones DECT ou encore les fours à micro-ondes. Cette bande présente un avantage important. elle peut être utilisée dans de nombreux pays sans licence internationale. Narrateur: [4:47] Individuelle. Mais elle a un inconvénient, elle est aussi très encombrée. Il y a énormément d'appareils qui l'utilisent. Alors imaginez par exemple une grande salle où des dizaines de conversations ont lieu au même temps. Certaines ont un secours, d'autres se brouillent. Comment faire pour avoir une conversation malgré le bruit ? Eh bien le Bluetooth va utiliser le saut de fréquence. La liaison est capable de changer de fréquence jusqu'à 1600 fois par seconde. C'est l'un des principes essentiels mis au point par IAP Arzen. Au lieu de rester sur une seule fréquence, la communication change sans cesse de canal selon une séquence connue seulement des deux appareils. C'est un peu comme si deux personnes pour poursuivre leur conversation dans cette pièce bruyante changeaient sans cesse de table, d'endroit tout en sachant exactement à chaque fois où se retrouver. Le Bluetooth classique utilise 79 canaux dans la bande des 2,14 le Bluetooth Low Energy, version basse consommation qui apparaîtra en 2010, en utilise un peu moins, 40 canaux. Les versions les plus récentes du Bluetooth peuvent également éviter les canaux les plus perturbés, par exemple ceux qui sont déjà fortement occupés par un réseau Wi-Fi. Narrateur: [5:59] Avant d'échanger des données, les appareils doivent encore faire connaissance pour pouvoir ensuite se reconnaître. C'est le fameux appairage. Lorsque vous ouvrez le boîtier de vos écouteurs tout neufs pour la première fois, Vous les rendez détectables et le téléphone va les chercher, les trouver, afficher leur nom dans une liste. C'est à vous de sélectionner l'équipement en question. Les appareils négocient alors leur connexion. Ils créent des clés de chiffrement qui vont servir à protéger leurs échanges. Parfois, il faut confirmer l'appairage avec un code. Une fois l'association mémorisée, les reconnexions suivantes deviennent généralement automatiques. Alors les appareils Bluetooth ne sont pas tous les mêmes. Il y a des écouteurs, mais aussi des souris d'ordinateur, des télécommandes même, etc. La norme repose sur des profils, c'est-à-dire sur des règles qui correspondent à chaque usage. Passer un appel, utiliser un clavier, échanger un fichier ou écouter de la musique. Narrateur: [6:57] Parlons justement de la qualité sonore du Bluetooth. A l'origine, la norme avait été développée uniquement pour les conversations téléphoniques. Le son était donc en mono et optimisé pour la voix. Puis la musique est arrivée et le Bluetooth est devenu stéréo avec une meilleure qualité audio grâce au profil ADDP, Advanced Audio Distribution Profile. Aujourd'hui, les écouteurs Bluetooth sont polyvalents. Ils peuvent envoyer aussi bien le son d'un téléphone ou d'un ordinateur vers un casque, vers des écouteurs ou une enceinte compatible en mono ou en stéréo. La qualité audio dépend aussi du codec, c'est-à-dire le système de compression-décompression, également du débit, de la qualité du fichier d'origine, du traitement effectué par le téléphone et surtout de la qualité de restitution des écouteurs ou de l'enceinte. Bref, le fait d'avoir un appareil Bluetooth ne garantit pas à lui seul un son d'excellente qualité. Il garantit simplement qu'il pourra s'appairer et communiquer avec des équipements compatibles. Le Bluetooth a permis aussi l'essor des écouteurs True Wireless, c'est-à-dire deux écouteurs indépendants l'un de l'autre, sans aucun fil entre les oreilles. Cela a nécessité l'ajout d'une nouvelle fonction de synchronisation très précise entre les canaux gauche et droite, ce qui a permis l'explosion de ces petits écouteurs entièrement sans fil, rangés dans un boîtier qui sert également de chargeur. Énorme succès pour ces écouteurs totalement sans fil, même si aujourd'hui. Narrateur: [8:26] On voit que les bons vieux écouteurs filaires connaissent un retour en grâce, car au moins, eux, ils ne se déconnectent jamais et on n'a jamais besoin de les recharger. Alors, le Bluetooth comporte de nombreux avantages. Il a permis de limiter le nombre de tous ces câbles qui, jusqu'à présent, embarrassaient notre vie numérique. Mais il a aussi des limites. D'abord, sa portée. En théorie, la portée du Bluetooth est d'une dizaine de mètres. Ce qui n'est pas mal. Surtout quand il s'agit simplement de remplacer des câbles entre deux appareils, souvent situés à proximité l'un de l'autre. Mais le problème, c'est que cette portée réelle est généralement très inférieure à 10 mètres, car elle dépend en réalité de différents paramètres, comme la puissance d'émission de chaque appareil, la qualité des antennes, et aussi les obstacles éventuels comme les murs, sans oublier les interférences. Voilà pourquoi parfois le son peut se couper, lorsque le téléphone se trouve dans une poche ou derrière un obstacle épais, le corps humain lui-même peut absorber une partie du signal et perturber la connexion. Narrateur: [9:31] En plus, comme le Bluetooth partage la fameuse bande des 2,4 GHz avec de nombreux autres équipements, et bien il est sujet à des perturbations. Dans un environnement saturé électroniquement, il peut subir des coupures, des ralentissements ou des pertes de connexion. Malgré tout, c'est une technologie puissante qui fait que par exemple, quelquefois, on peut même détecter les écouteurs Bluetooth de son voisin à travers un mur. Ce n'est pas forcément un effet recherché, mais ça prouve que cette technologie n'a pas fini de nous surprendre. Narrateur: [10:04] Autre inconvénient, le débit limité du Bluetooth, qui est bien inférieur à celui du Wi-Fi. Alors du coup, c'est parfait pour des écouteurs, une montre ou un clavier, mais ce n'est pas fait pour transférer de gros fichiers ou diffuser une vidéo en haute qualité. Il y a aussi la latence entre le moment où le son est envoyé et le moment où il arrive dans vos écouteurs, et bien il peut y avoir un léger délai. Ce n'est pas gênant pour écouter un podcast, mais ça peut l'être pour jouer à un jeu vidéo, pour monter une vidéo ou regarder un film si la synchronisation est mauvaise. C'est pour ça, par exemple, que de nombreux gamers préfèrent utiliser des bonnes vieilles souris filaires qui vont beaucoup plus vite. Narrateur: [10:43] Parlons aussi de la sécurité des données qui sont transportées par ces ondes radio. Comme toute technologie sans fil, le Bluetooth n'est pas infaillible et il peut servir de canal pour des cyberattaques. Par exemple, pour tenter de prendre le contrôle d'un appareil à distance. Heureusement, c'est peu fréquent. Et surtout, les failles sont régulièrement patchées, d'où la nécessité de maintenir ces appareils à jour et aussi d'éviter d'appairer un équipement inconnu, par exemple, dans un lieu public. Narrateur: [11:14] Heureusement, le Bluetooth n'est pas une technologie figée. Il évolue régulièrement au fil des versions, avec de nouveaux débits, de nouveaux usages, une meilleure gestion de l'énergie et de nouvelles fonctions. On distingue d'ailleurs aujourd'hui deux grandes familles de Bluetooth en réalité. Le Bluetooth classique et le Bluetooth Low Energy, basse consommation. Le Bluetooth classique, appelé aussi BREDR, a longtemps été la solution privilégiée pour transmettre du son en continu. C'est le système que l'on retrouve traditionnellement dans les casques, les enceintes ou les systèmes automobiles. Narrateur: [11:48] Le Bluetooth Low Energy, appelé également BLE ou Bluetooth LE, apparu avec la version 4.0 de la norme en 2010 et conçu comme son nom l'indique pour économiser l'énergie. Avec un système plutôt astucieux, l'appareil peut rester endormi la plupart du temps, se réveiller pour transmettre quelques données, puis se rendormir. C'est idéal pour une montre, un thermomètre, une serrure, une balise ou un appareil médical fonctionnant pendant des mois avec une simple petite pile. Le Bluetooth Low Energy s'attaque aussi au son aujourd'hui avec le Bluetooth LE Audio. Enfin, un petit mot du système Oracast, qui permet de diffuser du son depuis une source vers plusieurs récepteurs. C'est une fonction assez pratique, mais assez peu utilisée en réalité. Pourtant, il y a de nombreuses applications potentielles. Par exemple, une conférence, avec un système permettant à chacun de compter la sonorisation dans ses propres écoutes. Autre évolution récente du Bluetooth, la mesure de distance entre deux appareils. Eh oui, on ne s'y attendait pas forcément. Ça s'appelle le Channel Sounding. C'est apparu avec le Bluetooth version 6. Et cela permet par exemple à une serrure connectée de se déverrouiller uniquement lorsque vous êtes très proche de votre porte d'entrée avec votre téléphone dans la poche. Narrateur: [13:08] Avec le Channel Sounding, la serrure peut mieux déterminer si le téléphone se trouve réellement à proximité, tout près de la porte, et non dans une pièce voisine, dans un escalier, etc. Où finalement la portée du Bluetooth serait un inconvénient plus qu'un avantage, puisque c'est une option qui permet d'améliorer la sécurité. Un point important à noter, toutes les possibilités techniques du Bluetooth ne sont malheureusement pas disponibles toujours sur tous les appareils, car les fabricants choisissent d'implémenter ou pas telle ou telle fonction, selon leurs impératifs techniques et commerciaux. C'est ainsi que deux appareils affichant pourtant le même numéro de version de Bluetooth peuvent avoir en réalité des capacités différentes. Narrateur: [13:54] Le Bluetooth n'est donc pas seulement le fil invisible de nos écouteurs. C'est devenu une véritable langue parlée par des milliards d'appareils à travers le monde. Une technologie née pour remplacer les câbles ennuyeux et devenir une infrastructure miniature du quotidien. Le Bluetooth relie une montre à un téléphone, une manette à une console, un capteur à une machine, une aide auditive à un système de sonorisation. Demain, il pourra également aider un objet à déterminer plus précisément à quelle distance on se trouve. Et il va continuer d'évoluer comme il le fait depuis le début, version après version. Alors la prochaine fois que vos écouteurs se connecteront en une seconde, souvenez-vous de tout ce qui vient de se passer. Deux minuscules radios se sont trouvées au milieu de signaux divers et variés. Elles se sont reconnues, elles ont choisi comment transporter et protéger le son, puis elles ont commencé à échanger des milliers de paquets de données, sans câbles, sans antenne visible et presque sans que vous vous en aperceviez. Voilà comment fonctionne le Bluetooth, devenu quasiment universel. Si cet épisode de Tout Comprendre vous a plu, ne ratez pas les autres épisodes de cette série sur le fil du podcast Monde Numérique.