Bluetooth

I collegamenti via radio Bluetooth servono a trasmettere voci e dati su brevi distanze mediante radiazioni ad alta frequenza. La tecnologia Bluetooth permette di collegare senza fili vari apparecchi, ad esempio un cellulare con il vivavoce oppure un laptop con la stampante o il mouse. Questa tecnologia, semplice ed economica, è in forte espansione e il mercato registra costantemente l’arrivo di nuove applicazioni.

Gli apparecchi Bluetooth sono suddivisi nelle tre classi di potenza di trasmissione 1, 2 e 3. Le radiazioni degli apparecchi Bluetooth delle classi di potenza 2 e 3 sono deboli e limitate al raggio locale. La maggior parte delle applicazioni Bluetooth utilizzate vicino al corpo rientra in queste classi di potenza. I trasmettitori Bluetooth della classe di potenza 1, la più forte, possono provocare carichi di radiazioni simili a quelle dei cellulari, se sono utilizzati nelle immediate vicinanze del corpo.

I carichi di radiazioni generati dagli apparecchi Bluetooth di tutte le classi di potenza sono inferiori ai valori limite raccomandati a livello internazionale. Secondo lo stato attuale delle conoscenze, queste radiazioni non rappresentano un pericolo diretto per la salute.

Le applicazioni Bluetooth delle classi di potenza 2 e 3, più deboli, non richiedono misure precauzionali. Nei cellulari che possono accedere a Internet via Bluetooth sono talvolta utilizzati trasmettitori della classe di potenza 1, la più forte. Durante le conversazioni telefoniche con questi cellulari, è consigliabile interrompere il collegamento a Internet, in modo da evitare un carico di radiazioni supplementare alla testa.

Vivavoce Bluetooth per minimizzare le radiazioni dei cellulari

Oggi i dispositivi vivavoce Bluetooth sono utilizzati anche quale misura precauzionale per ridurre il carico di radiazioni dei cellulari. Al posto del cellulare è collocato vicino all’orecchio un trasmettitore Bluetooth che emette radiazioni molto più deboli, in modo tale che il carico di radiazioni alla testa durante le conversazioni telefoniche risulta notevolmente ridotto.

Bluetooth (IEEE 802.15.1) è il primo standard introdotto per trasferimenti di voce e dati su brevi distanze (le cosiddette reti WPAN Wireless Personal Area Network). Siccome sono molto piccoli ed economici e consumano poca corrente, i trasmettitori Bluetooth sono già in dotazione su moltissimi apparecchi e nuove applicazioni sono sviluppate costantemente.

Applicazioni tipiche

• Dispositivi vivavoce per cellulari o telefoni wireless
• Telefoni wireless per la telefonia via Internet (voice over IP)
• Sincronizzazione di agende elettroniche tra di loro e con il computer
• Collegamenti wireless di impianti audio e video nonché lettori MP3
• Collegamenti wireless tra computer, stampanti, mouse, fotocamere digitali, ecc.
• Collegamenti con le antenne esterne dei cellulari nelle automobili
• Monitoraggio dei pazienti negli ospedali

1. Dati tecnici

Frequenza: 2.4 -2.4835 GHz. Bluetooth utilizza la banda ISM, libera e non soggetta a licenza a livello mondiale

Lunghezza d’onda: circa 12,5 cm.

Potenza di trasmissione

Per varie applicazioni Bluetooth esistono tre classi di potenza differenti con portate variabili. La classe di potenza più debole è quella nettamente più diffusa (tabella 1).

In genere, la potenza di trasmissione effettiva è inferiore alla potenza massima: la trasmissione avviene infatti a un’intensità appena sufficiente da consentire all’altro apparecchio di ricevere il segnale. L’apparecchio ricevente può misurare la potenza di trasmissione e chiedere al trasmettitore di aumentarla o ridurla, se possibile. Questa regolazione della potenza permette di risparmiare la batteria e di ridurre i disturbi su altre reti Bluetooth.

Classe di potenza	Potenza di trasmissione di picco (mW)	Potenza di trasmissione massima (mW)	Potenza di trasmissione minima (mW)	Portata (m)
1	100	76	1	100
2	2,5	1,9	0,25	40
3	1	0,8		10

Tabella 1 Classi di potenza di trasmettitori Bluetooth

La potenza di trasmissione e di conseguenza anche il carico di radiazioni non sono quindi costanti. La regolazione della potenza è obbligatoria per la classe di potenza 1 e facoltativa per le classi 2 e 3.

Struttura di trasmissione

A seconda dell’applicazione esistono vari profili di comunicazione per gli apparecchi Bluetooth. Ogni apparecchio supporta solo certi profili: due apparecchi possono comunicare e sono compatibili solo attraverso un profilo comune.

Quando apparecchi Bluetooth con lo stesso profilo di comunicazione entrano nei rispettivi raggi d’azione, comunicano automaticamente tra di loro. In una cosiddetta picorete possono essere collegati tra di loro attivamente fino a otto apparecchi. Uno di questi assume la guida e organizza la radiocomunicazione nella rete. Questo apparecchio è detto master e gli apparecchi subordinati slave.

 

 

 

 

 

Illustrazione 1 Esempio di struttura dei time slot Bluetooth: il master trasmette sui canali di trasmissione 12, 5, 55 e 70, gli slave trasmettono sui canali di trasmissione 68, 1, 17 e 41. Per trasmettere una quantità di dati maggiore, nel canale di trasmissione 5 sono combinati cinque time slot e nel canale di trasmissione 17 tre time slot. I singoli time slot possono essere occupati in misura variabile a seconda della quantità di dati da trasmettere.

Per il flusso di dati, la banda di frequenza tra 2.402 e 2.480 GHz è suddivisa in 79 canali di trasmissione di 1 MHz non sovrapposti. I singoli utenti della picorete utilizzano i vari canali di trasmissione secondo una sequenza stabilita dal master (la cosiddetta hopping sequence). In generale, nella picorete i canali di trasmissione cambiano fino a 1600 volte al secondo (si parla di frequency hopping): si crea così una radiazione pulsata con una frequenza fino a 1600 Hz (illustrazione 1). Il master e gli slave si alternano nella trasmissione e nella ricezione.
L’intervallo di tempo (il cosiddetto time slot) durante il quale a una coppia master-slave è attribuito un canale di trasmissione è di 0,625 ms. Un apparecchio può trasmettere durante uno, tre o cinque time slot e successivamente deve ricevere (illustrazione 1). Se si combinano più time slot, la frequenza di pulsazione scende a 533 Hz (per tre time slot) risp. 320 Hz (per cinque time slot).
Se non vi è alcun flusso di dati, in generale gli slave non trasmettono e ricevono solo sporadicamente. Il master trasmette un cosiddetto beacon anche in assenza di flusso di dati (ad esempio una volta al secondo), in modo che gli slave possano sincronizzarsi con lui.

I campi a bassa frequenza degli apparecchi Bluetooth

Siccome un apparecchio Bluetooth consuma corrente solo durante la trasmissione e la ricezione, la batteria è continuamente accesa e spenta. Ne risultano campi magnetici a bassa frequenza compresi tra 1 Hz (beacon) e qualche migliaio di Hz.

       

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2. Misurazioni dell’esposizione

Il carico di radiazioni ad alta frequenza è misurato in base all’energia radiante assorbita dall’organismo per unità di tempo e peso corporeo ed è espresso sotto forma di tasso di assorbimento specifico (cosiddetto valore SAR) in watt per chilogrammo (W/kg).

Per gli apparecchi Bluetooth utilizzati vicino al corpo (fino a 13 cm), il valore SAR è misurato. Per gli apparecchi utilizzati più lontano dal corpo è indicativo anche il campo elettrico.

In uno studio realizzato su mandato dell’UFSP [1, 2] sono stati misurati i valori SAR e i campi elettrici delle seguenti applicazioni:

• due antenne per chiavi USB Bluetooth differenti delle classi di potenza 1 e 2 a velocità e potenza di trasmissione massime
• un’agenda elettronica (PDA, assistente digitale personale) della classe di potenza 2
• due vivavoce differenti della classe di potenza 3 (solo valore SAR)

Illustrazione 2: apparecchiatura di misurazione del valore SAR. A sinistra: tavolo di misurazione con il fantoccio steso nonché il robot di posizionamento e la sonda di misurazione applicata su di lui, a destra: il fantoccio con il trasmettitore Bluetooth, visto dal basso.

Valore SAR

I valori SAR sono stati misurati in vari punti su un fantoccio (illustrazione 2). I valori SAR misurati sono tutti al di sotto del valore limite di 2 W/kg raccomandato dall’ICNIRP (Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti) (tabella 2).

	Classe di potenza	SAR (W/kg)
Antenna USB	1	0,466
Antenna USB	2	0,0092
Agenda elettronica	2	0.01
Vivavoce	3	0,00117 - 0,00319

Tabella 2 Valori SAR di apparecchi Bluetooth delle classi di potenza 1, 2 e 3

Campo elettrico

Il campo elettrico nei pressi delle antenne per chiavi USB Bluetooth in funzione a potenza di trasmissione massima è raffigurato nell’illustrazione 3. Il campo diminuisce rapidamente man mano che ci si allontana dall’apparecchio. A 20 cm di distanza, le intensità di campo misurate per gli apparecchi Bluetooth sono già inferiori al valore limite raccomandato dall’ICNIRP di 61 V/m di un fattore 20 risp. 150 [3].

illustrazione 3: campo elettrico massimo (E) in funzione della distanza per due chiavi USB Bluetooth di varie classi di potenza e un PDA. Il campo elettrico diminuisce molto rapidamente con la distanza. Le misurazioni sono state effettuate a potenza di trasmissione massima [1, 2].

Normalmente, Bluetooth riduce la potenza di trasmissione quando il collegamento tra due apparecchi è buono, allo scopo di risparmiare energia ed evitare interferenze con altri apparecchi. Ciò determina valori del campo elettrico e SAR ancora più bassi.

        

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3. Conseguenze per la salute

In base allo stato attuale delle conoscenze e alle misurazioni dell’esposizione disponibili, le radiazioni ad alta frequenza generate dalle reti Bluetooth risultano troppo deboli per scatenare – per assorbimento – effetti acuti sulla salute dimostrabili con un aumento della temperatura.
Gli effetti a lungo termine e quelli atermici non sono ancora stati studiati sufficientemente. Per il momento, considerati gli studi disponibili sulle ripercussioni dei CEM ad alta frequenza a basso dosaggio e le potenze di trasmissione molto basse degli apparecchi Bluetooth delle classi di potenza 2 e 3, non sono da attendersi effetti nocivi sulla salute.
Un caso particolare è costituito dai cellulari con trasmettitore Bluetooth della classe di potenza 1 integrato. Al momento non sono note conseguenze per la salute dovute alle radiazioni dei cellulari, ma sono oggetto di studi a livello internazionale. L’UFSP ha pubblicato dei consigli precauzionali per ridurre le radiazioni dei cellulari, applicabili anche ai cellulari Bluetooth.

       

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4. Regolamentazione giuridica

Gli apparecchi Bluetooth sono considerati impianti terminali di telecomunicazione e sono quindi soggetti all’ordinanza sugli impianti di telecomunicazione, che definisce le norme tecniche utilizzabili per la valutazione delle radiazioni elettromagnetiche. Queste norme sono pubblicate dal Comitato europeo di normalizzazione elettrotecnica CENELEC e descrivono la procedura di misurazione delle radiazioni di apparecchi specifici.