Definition

Was ist Bluetooth?

| Autor / Redakteur: Stefan Luber / Andreas Donner

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt. (Bild: © aga7ta - Fotolia)

Mit dem Funkstandard Bluetooth lassen sich Geräte über kurze Distanzen miteinander koppeln. Haupteinsatzbereich ist der Ersatz von Kabelverbindungen zwischen Geräten. Im Vergleich zu anderen Funkstandards wie WLAN sind die überbrückbaren Entfernungen relativ klein.

Der Name Bluetooth leitet sich von König Harald Blauzahn ab, der im zehnten Jahrhundert Norwegen und Dänemark friedlich zu einer Nation zusammenführte. In der Kommunikationstechnik handelt es sich um einen in den 1990er Jahren von der Bluetooth Special Interest Group (SIG) entwickelten Funkstandard für kurze Distanzen. Das Logo des Standards stellt das Monogramm von König Blauzahn "HB" in Runenschrift dar.

Mit der drahtlosen Übertragungstechnik lassen sich Geräte koppeln und Daten sowohl verbindungslos als auch verbindungsbehaftet austauschen, ohne dass eine Kabelverbindung notwendig ist. Der Funkstandard entspricht der IEEE-Norm 802.15.1. Wesentlichen Anteil an der Entwicklung des Funkstandards hatten der Schwede Sven Mattisson aus dem Unternehmen Ericsson und der niederländische Professor Jaap Haartsen. Auch Nokia und Intel beteiligten sich aktiv an der Entwicklung. Haupteinsatzbereich ist der Ersatz von Kabelverbindungen zwischen Geräten wie Mobiltelefonen und Freisprechanlagen oder Headsets, Computern und Peripheriegeräten, Smart-Home-Geräten oder Wearables.

Funktionsprinzip des Funkstandards

Der Funkstandard arbeitet auf dem lizenzfrei nutzbaren 2,4-GHz-Funkband, der unter anderem für WLAN-Verbindungen verwendet wird. Insgesamt stehen in dem Frequenzband von 2,402 bis 2,480 Gigahertz 79 Kanäle mit einer Bandbreite von jeweils einem Megahertz zur Verfügung. Es lassen sich Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen mit bis zu acht Bluetooth-Geräten herstellen.

Die verschiedenen Geräte nutzen 3 Bit-Adressen (AMA, Active Member Address), um sich gegenseitig zu identifizieren. Von den Geräten übernimmt eines die Rolle des Masters. Die anderen fungieren als Slaves. Der Master ist für die Steuerung der Kommunikationsvorgänge im Piconetz verantwortlich. Geräte, die nicht aktiv kommunizieren, lassen sich in eine Art Schlafmodus versetzen. Die Synchronisation bleibt in diesem Modus erhalten.

Durch den Einsatz spezieller 8-Bit-Adressen (PMA, Passive Member Address) sind bis zu 256 passive Geräte in ein Netz integrierbar. Für die Verbindung zweier Bluetooth-fähiger Geräte ist auf beiden Seiten Bluetooth zu aktivieren. Die Geräte erkennen sich gegenseitig und können anschließend gekoppelt (Pairing) werden. Hierfür ist ein Sicherheitscode einzugeben oder zu bestätigen. Nach dem Pairing-Vorgang ist ein Datenaustausch möglich. Je nach Sendeleistung der Geräte sind verschiedene Distanzen überbrückbar. Hierfür erfolgt eine Einteilung in drei Klassen:

  • Klasse 1: bis 100 mW Sendeleistung – Reichweiten circa bis 100 Meter
  • Klasse 2: bis 2,5 mW Sendeleistung – Reichweiten circa bis 50 Meter
  • Klasse 3: bis 1 mW Sendeleistung – Reichweiten circa bis 10 Meter

Die erzielbaren Übertragungsraten variieren stark und sind unter anderem von der verwendeten Version abhängig. Während die maximalen Datenraten bei den ersten Versionen bei circa 700 Kilobit pro Sekunde lagen, lassen sich mit Bluetooth Version 5.0 Daten mit Geschwindigkeiten von vielen Megabit pro Sekunde übertragen.

Die verschiedenen Bluetooth-Versionen

Bluetooth wurde ab der ersten Version 1.0 aus dem Jahr 1999 kontinuierlich weiterentwickelt, um die Reichweiten zu verbessern, Übertragungsraten zu erhöhen, die Stabilität zu optimieren und den Energieverbrauch zu reduzieren.

Die Versionen 2.0, 2.1 und 3.0 erzielten Übertragungsraten im Megabit-Bereich. Ein Hauptaugenmerk der Entwicklung der im Jahr 2009 veröffentlichten Version 4.0 lag auf der Unterstützung von IoT-Anwendungen (Internet of Things) und der Optimierung der Leistungsaufnahme. 4.0 ist abwärtskompatibel mit den Vorgängerversionen und verwendet eine verbesserte Fehlerkorrektur. Für die Sicherheit sorgt die Unterstützung der AES-Verschlüsselung mit 128 Bit.

In den Jahren 2013 und 2014 folgten die Standards 4.1 und 4.2. Die aktuellste Version des Standards ist 5.0 aus dem Jahr 2016. Bluetooth 5.0 erhöht Reichweiten und Datenraten bei gleichzeitig verbesserter Energieeffizienz. Der Standard ermöglicht die selbständige Verbindung von Endgeräten ohne manuelles Pairing, wenn dies vom Hersteller vorgesehen ist. 5.0 lässt sich beispielsweise einsetzen für die Verbindung von Rauchmeldern, Smart-Home-Komponenten oder IoT-Sensoren.

Bluetooth Low Energy (BLE)

Die Abkürzung BLE steht für Bluetooth Low Energy. Im Vergleich zu ersten Bluetooth-Versionen benötigen BLE-Geräte wesentlich weniger Energie für die drahtlose Kommunikation. Bluetooth Low Energie wurde mit der Veröffentlichung von Bluetooth 4.0 im Jahr 2009 eingeführt. Die Erweiterung ist Teil der Spezifikation 4.0. Vorläufer von BLE waren Wibree oder Bluetooth ultra low power.

Die Weiterentwicklung von Bluetooth Low Energy erfolgte in den Versionen 4.1 und 4.2. So unterstützt beispielsweise 4.2 IPv6 und sorgt für eine bessere Integration von IoT-Anwendungen. Geräte aus den Bereichen Sport, Gesundheit, Smart Home, Multimediatechnik und Medizin nutzen ebenfalls Bluetooth Low Energy. BLE kommt beispielsweise in Wearables, Smartwatches oder Spielwaren zum Einsatz. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs sorgt BLE für kürzere Verbindungsaufbauzeiten nach passiven Phasen eines Endgeräts. Weitere Verbesserungen sind im Bereich der Sicherheit und der Größe der übertragbaren Datenpakete zu finden. BLE ist auch in der Version 5.0 integriert.

Anwendungsbereiche des Funkstandards

Der drahtlose Übertragungsstandard findet in vielen Bereichen Anwendung und wird von unzähligen Geräten unterstützt. Ein wichtiger Einsatzbereich ist die kabellose Anbindung von Peripheriegeräten wie Tastaturen, Mäuse, Kopfhörer, Headsets oder Lautsprecher an PCs, Laptops, Smartphones oder Tablets. In den meisten Smartphones, Tablets, PCs und Laptops ist Bluetooth fest integriert. Geräte, die den Funkstandard nicht unterstützten, lassen sich beispielsweise mit Bluetooth USB-Dongles erweitern. Betriebssysteme wie Windows oder macOS besitzen eigene Bluetooth-Protokollstacks, die die Installation zusätzlicher Treiber überflüssig machen. Mithilfe von Bluetooth und speziellen Security-Token ist die Zwei-Faktor-Authentifizierung bei Betriebssysteme oder Anwendungen realisierbar.

Häufig zu finden ist der Funkstandard bei der Kopplung von Smartphones mit Freisprechanlagen in Autos. Die Technik macht die Installation spezieller Handy-Halterunen überflüssig und ermöglicht neben dem Telefonieren weitere nützliche Funktionen wie die Übertragung von Kontaktlisten oder das Senden von Musik an das Autoradio. Die Kombination mit den Sprachassistenten der Smartphones erweitert den Funktionsumfang hinsichtlich einer komplett sprachgesteuerten Nutzung der Services.

Im Smart-Home-Bereich ist die Technik für Alarmsysteme, Schließsysteme oder vernetzte Rauch- und Wassermelder nutzbar. Die Medizintechnik verwendet die drahtlose Kommunikation zum Beispiel für die Einstellung von Prothesen, für die Kommunikation von Insulinpumpen mit einem Blutzuckermessgerät oder für die Kopplung von Hörgeräten mit Smartphones. In der Spielzeugindustrie findet der Funkstandard für die Vernetzung von Puppen oder die Anbindung von Controllern an Spielkonsolen Verwendung.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Aktuelle Beiträge zu diesem Thema

eBook

Bluetooth, NFC, IoT und mehr – Das „persönliche Netzwerk“ rund um den Nutzer

eBook "Personal Area Network" verfügbar

Netzwerke sind überall – ganz gleich ob es um den Consumer- und Home-Bereich oder Geräte und Anwendungen der Industrie geht. Doch Netzwerk ist nicht gleich Netzwerk und es existieren viele unterschiedliche Ausprägung zur Verbindung von IT-Systemen und Geräten aller Art. Im ganz engen persönlichen Umfeld von Nutzern spricht man vom PAN, dem Personal Area Network. lesen

14 Gadgets für 14 Tage Homeoffice

#ITfightsCorona

14 Gadgets für 14 Tage Homeoffice

Mit der Coronakrise müssen immer mehr Menschen ins Homeoffice. Wir haben eine kleine Auswahl an nützlichen und lustigen Gadgets zusammengestellt, mit denen die Arbeit am heimischen Schreibtisch vielleicht etwas leichter fällt oder gar Langeweile vertreibt. lesen

Künstliche Intelligenz – Herzstück des Drahtlos-Netzwerks

Das lernende WLAN

Künstliche Intelligenz – Herzstück des Drahtlos-Netzwerks

Drahtlose Netzwerke sind geschäftskritischer denn je. Wegen der wachsenden Anzahl unterschiedlicher Geräte, Betriebssysteme und Anwendungen wird aber auch das Troubleshooting aber immer schwieriger und komplexer. KI-Engines helfen, dieses Problem zu lösen. Aus dem WLAN/LAN wird so ein lernendes WLAN/LAN. lesen

Exakte Indoor-Lokalisierung mit Ultra-Wideband-Funk

UWB-Funktechnologie

Exakte Indoor-Lokalisierung mit Ultra-Wideband-Funk

Die UWB-Funktechnologie nach IEEE 802.15.4z setzt Maßstäbe bei der Indoor-Lokalisierung. Darauf basierende Komponenten lassen sich zu umfassenden Industrielösungen kombinieren. lesen

Vielseitige Netzwerkappliance für KMU

UniFi Dream Machine Pro vereint Switch, Management und NVR

Vielseitige Netzwerkappliance für KMU

Mit der UniFi Dream Machine Pro offeriert Ubiquiti eine umfassende Netzwerkappliance für kleinere bis mittlere Unternehmen. Das System vereint Security Gateway, Managed Switch, Netzwerkmanagement und Videoüberwachung. lesen

Mini-Server für harte Einsätze

Geschützter Industrie-Server von Thomas-Krenn

Mini-Server für harte Einsätze

Der LES Industrial v2 von Thomas-Krenn ist hart im Nehmen. Weder Wasser noch Hitze sollen ihm etwas anhaben können. Mit diesen Nehmerqualitäten ist der robuste Mini-Server für eher Hightech-feindliche Einsatzszenarien prädestiniert. lesen

Neuer Standard Bluetooth LE Audio

Halbierte Bitrate, bessere Klangqualität und Audio-Sharing

Neuer Standard Bluetooth LE Audio

Das neue Bluetooth LE Audio soll laut Bluetooth Special Interest Group (SIG) bei halbierter Bitrate die Klangqualität gegenüber dem bisher eingesetzten Codec verbessern und Hörgeräte besser unterstützen. Per Audio Sharing soll die Technik zudem mehrere Endgeräte gleichzeitig mit Musik versorgen können. lesen

SAP Gateway Deployment-Modelle im Vergleich

SAP Business Suite vs. S/4HANA

SAP Gateway Deployment-Modelle im Vergleich

S/4HANA ist in der SAP-Welt längst angekommen. Derzeit ist nicht klar, wann SAP den Support für den Vorgänger SAP ERP einstellen wird – fest steht aber, dass eine Migration für Unternehmen kommen wird. Stellt sich also die Frage, wie die Gateway-Infrastruktur in S/4HANA aufgebaut wird und was sich ändert. lesen

Voyager Office Headsets von Poly

Bluetooth-Modellreihen

Voyager Office Headsets von Poly

Der Markt mit Kopfhörern – ob Bluetooth, mit Kabel oder In-Ear – hält sich gut, und die Nachfrage danach war in diesem Jahr bisher hoch. Das Angebot an Business-Headsets erhält nun durch die Voyager-Serien von Poly Zuwachs. lesen

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de/ (ID: 45628837 / Definitionen)