Bluetooth

Was ist Bluetooth?

Bluetooth ist ein Protokoll für Nahbereichskommunikation und Datenübertragung, das drahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Geräten ermöglicht. Es nutzt das 2,4-GHz-Frequenzband und überträgt Daten über Radiowellen in beide Richtungen (Senden und Empfangen).

Bluetooth wurde ursprünglich entwickelt, um physische Verbindungen zwischen Geräten, wie Mobiltelefonen, Laptops und Peripheriegeräten, zu ersetzen. Es ermöglicht die Übertragung vieler Arten von Daten (zum Beispiel Sprache, Video und Text) über große Bereiche. Die drahtlose Bluetooth-Technologie ermöglicht es Geräten mit Bluetooth, sich zu verbinden, ohne Kabel verwenden oder komplizierte Verfahren einrichten zu müssen.

Die Hauptvorteile des Bluetooth-Protokolls umfassen:

• Geringer Stromverbrauch: daher ist es perfekt für Geräte geeignet, die mit drahtlosen Batterien betrieben werden, wie Smartphones, Tablets und Kopfhörer.
• Fähigkeit, PANs (Personal Area Networks) zu erstellen, um mehrere Geräte zu verbinden. Dies ermöglicht es dem Benutzer, das Telefon als Fernbedienung für Lautsprecher, Smart-TV oder jedes andere Bluetooth-fähige Gerät zu verwenden, indem er unter den verbundenen Geräten auswählt.

Technische Spezifikationen

Bluetooth verwendet das 2,4-GHz-ISM-Band und Frequenzsprung-Spread-Spectrum-Techniken (FHSS), die dabei helfen, Interferenzen zu bewältigen. Es hat eine Übertragungsleistung von bis zu 100 Milliwatt, eine Reichweite von etwa 100m (330ft).

Bluetooth ist eine Unterstützungstechnologie mit 79 Kanälen mit einer Bandbreite von jeweils 1 MHz. Die Bandbreite reicht von 1 Mbps (Bluetooth 1.x) bis zu 3 Mbps (Bluetooth 2.0+EDR und neueste Versionen). Standard Bluetooth in der Version 5.0 bietet Hochgeschwindigkeitsdatensätze, Langstreckenübertragung und Minimierung von Interferenzen.

Verwaltung und Standards

Die Bluetooth SIG (Special Interest Group), ein Industriekonsortium mehrerer Unternehmen aus den Telekommunikations-, Computer- und Unterhaltungselektroniksektoren, ist die Organisation, die den Bluetooth-Standard verwaltet.

SIG verwaltet die Entwicklung und Förderung der Bluetooth-Technologie und gewährleistet die Interoperabilität und Kompatibilität mit anderen Bluetooth-Geräten. Sie bestimmen die technischen Spezifikationen und Anforderungen für Bluetooth-Geräte, die einem gemeinsamen Satz technischer Standards folgen sollen. Dies ermöglicht es heterogenen Geräten verschiedener Anbieter, miteinander zu kommunizieren, ohne Barrieren.

Die SIG verwaltet weiterhin das Bluetooth-Markenzeichen- und Lizenzierungsprogramm, sodass Unternehmen das Bluetooth-Zeichen und -Logo auf ihren Produkten verwenden können, um ihre Einhaltung des Bluetooth-Standards anzuzeigen. Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) unterstützt ebenfalls die Standardisierung von Bluetooth, indem es die physischen und die Media-Access-Control-(MAC)-Schichten für die Bluetooth-Kommunikation durch den IEEE 802.15.1-Standard standardisiert. Diese Standardisierung stellt sicher, dass Bluetooth-Geräte ordnungsgemäß funktionieren und mit anderen drahtlosen Technologien, die dieselben Frequenzbänder nutzen, betrieben werden können.

Ursprung von Bluetooth

Das Wort „Bluetooth“ ist tatsächlich die wörtliche Übersetzung des Namens des skandinavischen Königs Harald Blåtand (Bluetooth), der im 10. Jahrhundert angeblich rivalisierende Fraktionen innerhalb der nordischen Länder vereinte. Der Name stammt von Harald Bluetooth, einem dänischen König, dem dominierenden Herrscher des 10. Jahrhunderts. Die Hauptmerkmale, die Harald Bluetooth von anderen Monarchen abhoben, waren seine effektive Diplomatie und Kommunikation zwischen verschiedenen Stämmen. Der Name wurde gewählt, um zu verdeutlichen, was diese Technologie tut – verschiedene Geräte und Operationen in der Industrie und anderswo verbinden.

Entwicklung und Einführung

Die Implementierung der Bluetooth-Technologie begann Ende der neunziger Jahre, als Ericsson, ein finnisches Telekommunikationsunternehmen, sich hauptsächlich darauf konzentrierte, die in Kommunikationsgeräten verwendeten Kabel zu eliminieren. Bereits ein Jahr später, 1998, bildete Ericsson ein Konsortium aus Unternehmen, darunter Nokia, IBM und Intel, und die Bluetooth Special Interest Group (B-SIG) wurde mit der Aufgabe betraut, die Technologie voranzutreiben und zu fördern. Die SIG besteht aus Mitgliedern führender Bluetooth-Technologieunternehmen, die gemeinsam an der Entwicklung neuer Bluetooth-Technologien arbeiten.

Die Praktikabilität von Bluetooth ersetzte seinen Konkurrenten, die Infrarot-Technologie, zu Beginn der 2000er Jahre und repräsentierte eine der markantesten Äras in der Geschichte des Mobiltelefons. Dies wurde durch die Einführung von Geräten mit geringem Energieverbrauch, wie Mobiltelefone, Laptops und drahtlose Headsets, gekennzeichnet. Diese Geräte wurden zur Grundlage für viele Verbraucherelektronikprodukte, die eine nahtlose Konnektivität und Datenübertragung zwischen Geräten ermöglichten.

Expansion und Standardisierung

Mit dem wachsenden Erfolg von Bluetooth übernahm die Bluetooth SIG eine entscheidende Aufgabe bei der Entwicklung und Realisierung neuer Bluetooth-Anwendungen sowie der Gewährleistung der Gerätekompatibilität durch Feinabstimmung des Bluetooth-Standards.

Bluetooth-Headsets standen zunächst im Fokus. Die Technologie erweiterte sich jedoch allmählich auf viele Verbraucherelektronikprodukte, wie Mobiltelefone, Laptops, Lautsprecher, Smartwatches und Hausautomationssysteme. Dies erweiterte das Spektrum der Möglichkeiten für drahtlose Konnektivität und führte zu technologischen Innovationen auf dem Markt für Verbraucherelektronik.

Standardisierung war der Schlüssel zum Erfolg von Bluetooth, wobei die Bluetooth SIG und die IEEE gemeinsam technologische Spezifikationen und Anforderungen definierten, die einheitliche Prinzipien für alle Geräte unabhängig von ihren Marken oder Modellen bereitstellten.

Bemerkenswerte Meilensteine

Bemerkenswerte Meilensteine in der Bluetooth-Entwicklung:

1. 1999: Die Bluetooth 1.0-Spezifikation wurde eingeführt und ebnete damit den Weg für die Konnektivität von Bluetooth-Geräten.
2. 2002: Mit dem Bluetooth-Profil 1.2 wurde die ULtra High-Speed Data Rate (EDR)-Technologie hinzugefügt, um die Datenübertragung zu beschleunigen und die Audioqualität zu verbessern.
3. 2004: Unter der Bluetooth 2.0-Spezifikation wurden die Klassen 1, 2 und 3, die Unterstützung für bessere Geschwindigkeiten und Energieeffizienz darstellen, als Standardfunktionen verfügbar.
4. 2007: Die Bluetooth 2.1-Spezifikation führte SSP (Simple Secure Pairing) für bessere Sicherheit und verwaltetes Pairing ein.
5. 2010: Die Bluetooth 4.0-Spezifikation brachte die Bluetooth Low Energy (BLE)-Technologie für Gerätefamilien wie Fitness-Tracker und Smartwatches, die Verbindungen mit niedrigem Energieverbrauch erfordern.
6. 2016: Die Veröffentlichung der Bluetooth-Spezifikationen 5.0 war durch bessere Funktionen gekennzeichnet, die eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit, größere Reichweite und bessere Kompatibilität mit anderen Wi-Fi-Technologien beinhalteten.

Diese Meilensteine bezeugen die unermüdliche Entwicklung und Modernisierung der Bluetooth-Technologie, die zu neuen Anwendungen führte und drahtlose Verbindungssysteme erweiterte.

Verweise

1. “Bluetooth Range: 100m, 1km, or 10km?”. bluair.pl.
2. “Basics | Bluetooth Technology Website”. Bluetooth.com. 23 Mai 2010.
3. Muller, Nathan J. (2002). Networking A to Z. McGraw-Hill Professional. pp. 45–47.
4. “Über uns – Bluetooth Technology Website”. Bluetooth.com.
5. “Programm zur Durchsetzung von Markenrechten„. Bluetooth.com.
6. Bluetooth SIG – Spezifikationen: Spezifikationen | Bluetooth® Technology Website
7. Wikipedia – Bluetooth: Bluetooth – Wikipedia
8. IEEE Xplore – Überblick über die Bluetooth-Technologie: Bluetooth technology | IEEE Conference Publication

Additional Resources

• Cybermobbing
• Wo ist?
• Screencast
• Global Positioning System (GPS)