Bluetooth (INFORMATIONEN): Versionen, Reichweite, Frequenzen und Protokolle

Bluetooth – INHALTSVERZEICHNIS

1. Was ist Bluetooth?
2. Wie entstand der Name von Bluetooth
3. Bluetooth-Versionen
4. Bluetooth-Reichweite
5. Bluetooth-Frequenz
6. Bluetooth und Übertragungssicherheit
7. Bluetooth-Protokolle
8. Bluetooth-Profile
9. Bluetooth Smart und Smart Ready
10. Bluetooth Version 5.1 ermöglicht zentimetergenaue Suche
11. Bluetooth Version 5.2: verbesserte Sicherheit und Energieeffizienz
12. Bluetooth Version 5.3: kleinere Verbesserungen für längere Ausdauer und stabile Verbindung
13. Bluetooth Version 5.4: Kommunikation mit mehreren Geräten und standardisiertes Verschlüsselungssystem

Was ist Bluetooth?

Bluetooth ist ein Standard für die drahtlose Kommunikation zwischen zwei oder mehreren elektronischen Geräten wie Tablet, Mobiltelefon, Kopfhörer, Sporttester und mehr. Der Eingang in den PC für das Bluetooth-Signal kann der Bluetooth-USB- Adapter sein. Es wird verwendet, um Audio, Video und andere Dateien zu übertragen. Das Signal wird auch als Sicherheitslokator verwendet. Bluetooth wurde 1994 von Ericsson erfunden, um eine Alternative zu Kabelverbindungen für mobile Geräte zu schaffen.

Herkunft des Namens Bluetooth

Der Name jedoch stammt aus Dänemark. Es war König Blauzahn, dem es im 10. Jahrhundert aufgrund seiner diplomatischen Fähigkeiten gelang, die Spaltung einiger verfeindeter Stämme zu beenden. Die Bezeichnung soll also an die Bemühungen zur Erleichterung der Kommunikation und des wechselseitigen Dialogs erinnern. Das Bluetooth-Symbol ist eine Kombination der Runen-Initialen von Harald Blauzahn.

Bluetooth-Versionen

An der Entwicklung von neuen Versionen arbeitet das Unternehmen Bluetooth Special Interest Group , ein privat geführtes Unternehmen, das manchmal fälschlicherweise als gemeinnützige Organisation bezeichnet wird. Das Unternehmen besitzt geschützte Marken, verwaltet Lizenzen und entwickelt neue Bluetooth-Versionen. Allerdings befasst es sich nicht primär mit Handel oder Produktion. Gegründet wurde es 1998 von Ericsson, IBM, Intel, Toshiba und Nokia. Heute ist das Konsortium in Kirkland ansässig und zählt über 10.000 Unternehmen. Werfen Sie einen Blick auf unsere Tabelle unten, die die unterschiedlichen Bluetooth-Version vorstellt:

Bluetooth Reichweite

• Der Aktionsradius von Bluetooth hängt von der Version der Technologie ab.
• Die neueste Bluetooth 5.0-Version schafft bis zu 240 m im Freien und 40 m im Haus.
• Die Upgrades der fünften Version (Bluetooth 5.1, 5.2 und 5.3) halten die gleiche die Reichweite aufrecht.
• Die breiteste Version von Bluetooth 4.2 schafft durchschnittlich 50 m im Freien und 10 m im Inneren.
• Datenübertragung basiert auf Radiowellenübertragung.
• Die einzige Voraussetzung für das Funktionieren von Bluetooth ist die passende Entfernung.
• Die Signalbarrieren vermindern die Bluetooth-Reichweite.
• Neben der Herstellung einer Verbindung ist eine Datenübertragung erforderlich, damit alle Geräte jederzeit erreichbar sind.

Bluetooth-Frequenz

• Der Radioteil von Bluetooth arbeitet im selben Frequenzband wie WLAN, sog. ISM mit 2,4 GHz
• In Europa kann die Bandbreite bis zu 2483,5 MHz erreichen.
• Es gibt 79 Funkkanäle von 1 MHz im ISM-Frequenzband.
• Bluetooth überbrückt zwischen ihnen bis zu 1600x pro Sekunde, um die Signalstabilität aufrechtzuerhalten.

Bluetooth und Übertragungssicherheit

Die Sicherheit der übertragenen Daten und der Geräte selbst wird bei der Bluetooth-Übertragung mit der Notw Autorisierung garantiert, da der Benutzer beim Pairing des Geräts die Verbindung bestätigen muss. Die verbundenen Geräte generieren dann einen Schlüssel, mit dem sie die übertragenen Daten verschlüsseln. Zwar gibt es immer mehr Verfahren, wie man sich das Gerät mit einem Virus über das Signal anfallen lässt, die Bedrohung reduziert jedoch die relativ kurze Signalreichweite und die ständige Verbesserung des Bluetooth-Standards.

Bluetooth Protokolle

Bluetooth kann mit dem Wort Standard oder auch Protokoll bezeichnet werden. Protokolle sind sog. Dateien der Regel für die gemeinsame Kommunikation zwischen Geräten. Das Bluetooth-Protokoll selbst enthält eine Anzahl solcher Dateien. Unter der Abkürzung LMP verbirgt Bluetooth ein Radio-Link-Management-Protokoll, L2CAP bietet Datenübertragung und Streaming. ACD TP oder AVD TP-Protokolle gewährleisten die Video-und Audio-Steuerung.

Bluetooth-Profile

Damit Bluetooth in den so vielen verschiedenen Bereichen, in denen es erfolgreich eingesetzt wird, funktioniert, gibt es die so genannten Bluetooth-Profile. Das Profil ist für jede Tätigkeit unterschiedlich. Im Grunde handelt es sich um eine Reihe von Anweisungen, auf deren Grundlage ein Paar verbundener Geräte kommuniziert. Es gibt eine große Anzahl von Profilen - derzeit 36, und dies ist keineswegs eine endgültige Liste - und nicht jedes Profil muss in jedem Gerät vorhanden sein. Lassen Sie uns zumindest einige von ihnen vorstellen.

• A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) - ermöglicht die Übertragung von Musik/Ton in Stereoqualität.
• AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - bietet Möglichkeiten, die Sie zum Beispiel mit drahtlosen Kopfhörern verwenden können. Mit diesem Profil können Sie die Audiowiedergabe auf dem angeschlossenen Gerät steuern - Lautstärke, Blättern zwischen den Titeln usw.
• BPP (Basic Printing Profile) - dieses Profil wird für die Kommunikation mit dem Drucker verwendet.
• DID (Device ID Profile) - dient zur Identifizierung des angeschlossenen Geräts.
• HFP (Hands-Free Profile) - der Name sagt alles. Mit diesem Profil können Sie Ihr Mobiltelefon mit einer Freisprecheinrichtung verbinden. Es enthält auch Optionen für die Fernsteuerung des Handys, z. B. einen Anruf annehmen oder auflegen.
• SYNCH (Synchronisation Profile) - ermöglicht die Synchronisation von Geräten in Bezug auf Zeit, Datum, Kontakte, usw.
• VDP (Video Distribution Profile) - Video-Streaming-Übertragung.

Bluetooth Smart und Smart Ready

• Um zwei Bluetooth-Geräte zu verbinden, müssen sie in kompatiblen Profilen gepaart werden.
• Wir empfehlen, vor dem Kauf des Geräts, die Verbindung auszuprobieren.
• Bluetooth-Versionen 4.0 und höher wurden als Smart Ready gekennzeichnet und unterstützen die Kopplung mit intelligenten Geräten.
• Siehe das Kommunikationsdiagramm für jedes Bluetooth-Profil:

Bluetooth Version 5.1 ermöglicht zentimetergenaue Suche

Die meisten neueren Geräte verwenden heute die aktuelle Version Bluetooth 5. Die Nachfolgerin der klassischen Version 5 erschien zwei Jahre nach ihrer Vorgängering und wird 5.1 genannt. Diese Version brachte einige kleinere Verbesserungen. Und obwohl es sich (mit einer Ausnahme) um eher kosmetische Änderungen handelt, betreffen sie sowohl Software als auch Hardware - was bedeutet, dass noch nicht alle Hersteller diese Version verwenden.

Die größte Neuerung der Version 5.1 ist die verbesserte Navigation. Endlich gibt es klare Konturen der so genannten Innenraumnavigation, über die schon seit einiger Zeit gesprochen wird. Die Position des Objekts wird mit Hilfe von Bluetooth-Baken bestimmt, bei Verwendung von drei oder mehr Baken ist sie auf den Meter genau. Die Version 5.1 ist sogar noch genauer und geht bis auf den Zentimeter genau. Dies geschieht durch das Hinzufügen von zwei Funktionen, die Angle of Arrival (AoA) und Angle of Departure (AoD) genannt werden und die den Winkel des ausgehenden Signals überwachen. Der praktische Nutzen liegt auf der Hand - dank dieser Technologie kann man verlorene Schlüssel oder ein bestimmtes Regal im Geschäft finden.

Bluetooth Version 5.2: verbesserte Sicherheit und Energieeffizienz

Anfang Januar 2020 wurden die Spezifikationen für die nächste Stufe von Bluetooth Version 5 - Bluetooth 5.2 - vorgestellt. Auch hier handelt es sich um eher geringfügige Verbesserungen im Bereich der Sicherheit und insbesondere bei der Verringerung des Energieverbrauchs der Geräte. Der Bluetooth-Hersteller Silicon Labs schätzt, dass der Absatz von Bluetooth-fähigen Geräten bis 2023 um 26 % steigen wird, wobei neunzig Prozent davon die stromsparende Lösung nutzen werden.

Bluetooth Version 5.3: kleinere Verbesserungen für eine längere Ausdauer und stabile Verbindung

Mitte 2021 gab es ein kleines Update auf Bluetooth 5.3, das sich aber bis heute nicht durchgesetzt hat. Für die Hersteller von Kopfhörern und anderen drahtlosen Geräten lohnt sich die Implementierung der neuen Version einfach nicht, da sie nicht viel Neues bringt. Eine der Verbesserungen ist die automatische Kanalklassifizierung, dank derer das Gerät den besten Kanal auswählt und die daraus resultierende Verbindung stabiler ist. Außerdem haben die Entwickler mehr Kontrolle über die übertragenen Daten erhalten, so dass unnötige Daten ganz aus der Übertragung herausgenommen werden können. Dies kann zu einem etwas geringeren Akkuverbrauch führen.

Bluetooth Version 5.4: Kommunikation zwischen mehreren Geräten und standardisiertes Verschlüsselungssystem

Die neue Version 5.4 wurde bereits im letzten Jahr vorgestellt, aber erst in diesem Jahr kommt sie in den ersten Geräten zum Einsatz. Die wichtigste Neuerung der neuesten Generation ist die Kommunikation zwischen mehreren Geräten, die die PAwR-Technologie nutzt, um Strom zu sparen, ohne dass die Geräte verbunden sein müssen.

Die meisten Nutzer werden diese Änderung jedoch gar nicht bemerken, da bei dieser Methode hauptsächlich kleine Datenpakete in einem bestimmten Zeitintervall übertragen werden und sie daher nicht für die Übertragung von z. B. Musik verwendet werden kann. Es wird hauptsächlich im Einzelhandel oder in der Industrie verwendet, wo die Etiketten mehrerer Produkte gleichzeitig geändert werden können.

Eine weitere kleine Verbesserung wird durch ein neues standardisiertes Verschlüsselungssystem erreicht, das die private Sitzung zwischen dem sendenden und dem empfangenden Gerät sichert.

Bluetooth ist ein wichtiger und oft untrennbarer Bestandteil der heutigen Elektronik mit großem Potenzial für die Zukunft. Dank des niedrigen Verbrauchs und der besseren Funktionen ist diese Technologie eine Möglichkeit, die umfassendsten Ökosysteme von miteinander verbundenen Geräten zu entwickeln.