Sincronizzazione wireless di circuiti caotici mediante tecnologia Bluetooth su robot Mindstorms

Una delle caratteristiche peculiari dell’NXT, nonché uno dei suoi maggiori progressi rispetto al suo predecessore RCX, è sicuramente la possibilità di comunicazione wireless mediante tecnologia Bluetooth. Il vecchio brick RCX era dotato di porte I/O che permettevano la comunicazione a raggi infrarossi tra i dispositivi, ma questa tecnologia aveva pesanti limiti: basti pensare che il semplice allineamento non perfetto delle porte poteva causare nella peggiore delle ipotesi la perdita completa dei dati su cui si stava lavorando.
Grazie alla tecnologia Bluetooth l'NXT può connettersi senza fili ad altri brick NXT o ad altri dispositivi; la comunicazione via Bluetooth è implementata con protocollo master/slave ed avviene attraverso quattro canali di connessione. La rete di comunicazione può essere composta da un dispositivo che funge da master ed a questo è possibile connettere fino ad un massimo di altri tre dispositivi che funzioneranno da slave. La comunicazione avrà luogo con un dispositivo alla volta, né d’altra parte è possibile utilizzare lo stesso dispositivo come master e come slave contemporaneamente, poiché questo comporterebbe l’inevitabile perdita di molti dei pacchetti di dati trasmessi: il firmware standard, che implementa un sistema di gestione della coda di messaggi (mailbox), non supporta quindi questa funzione. I canali di connessione sono numerati da 0 a 3: i canali da 1 a 3 sono utilizzati per le comunicazioni uscenti dal dispositivo master verso i dispositivi slave (quando viene stabilita una connessione, il master "vede" gli altri dispositivi sui canali 1, 2, 3), mentre il canale 0 è utilizzato dai dispositivi slave per inviare informazioni al master (uno slave vedrà sempre il master sul canale 0). Al fine di ridurre la dissipazione di potenza dei dispositivi Bluetooth, la tecnologia implementata è di Classe II e gli apparecchi possono comunicare tra di loro fino a una distanza approssimativa di 10 metri.
Le funzionalità Bluetooth sull’NXT fanno uso di un chip a sé stante, il BlueCore CSR 4, dotato di una memoria FLASH esterna da 8 Mbit e di tutto l’hardware necessario affinché il chip possa considerarsi un nodo Bluetooth del tutto autonomo: i brick possono scambiare informazioni, programmi e/o files, o interagire tra di loro controllandosi l’un l’altro grazie alla SPP (Serial Port Profile), che può essere considerata una porta seriale senza fili a due profili, differenti tra loro per la modalità con cui viene stabilita la connessione con un nodo Bluetooth remoto. Il profilo SPP-A è applicato quando il chip BlueCore inizia la connessione (dispositivo master), mentre il profilo SSP-B è impiegato quando è un altro sistema remoto Bluetooth a iniziare la connessione (in questo caso il dispositivo farà da slave).