Am Sonntag wurde Bluetooth 25 Jahre alt. Das ist nicht nur ein Grund zum gratulieren, sondern auch um sich nochmal anzuschauen, was das eigentlich ist. Schließlich benutzt es fast jeder von uns permanent, hat jedoch kaum eine Ahnung von den Details. Eine technologisierte Welt ohne den Übertragungsstandard ist heute kaum noch denkbar, benutzt man ihn doch häufiger, als man glauben möchte. Sei es für die Kopfhörer, Lautsprecher oder für die Musikwiedergabe im Auto: Nahezu überall benutzt Du Bluetooth. Vorbei sind die Zeiten, als die Welt noch eine verkabelte war.
Für viele ist schon jetzt kaum vorstellbar, dass man einmal ein Kabel gebraucht hat, um das Lieblingslied oder die Urlaubsbilder vom einen auf das andere Gerät zu übertragen. Sicherlich haben sich auch andere Methoden wie Airdrop oder das direkte Versenden von Daten über das Internet etabliert, die Nutzung von Bluetooth hat jedoch nie nachgelassen und wurde im Lauf der Jahre stetig ausgebaut. In diesem Artikel setzen wir uns mit dem Übertragungsstandard daher einmal genauer auseinander.
Bei Bluetooth handelt es sich um einen kabellosen Übertragungsstandard für die Kommunikation zwischen zwei Geräten über eine kurze Distanz per Funktechnik. Dabei hat sich Bluetooth in den letzten 25 Jahren so sehr etabliert, dass es in mehr als 8 Millionen Produkten serienmäßig integriert ist. Der Vorteil von Bluetooth für Dich ist dabei vor allem, dass es eine Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Produkten, wie zum Beispiel einem Smartphone und einem Computer, darstellt.
Wie funktioniert Bluetooth?
Doch wie funktioniert das Ganze am Ende des Tages? Jedes Gerät, welches mit Bluetooth ausgestattet ist, verfügt über einen Mikrochip mit einer Sende- und Empfangseinheit. Dieser Chip ist grundsätzlich die Voraussetzung für das kabellose Verbinden von Geräten und die Übertragung von Daten.
Jedes Gerät hat dabei seine eigene einmalige 48-Bit lange Seriennummer zur eindeutigen Bluetooth-Funkstandard-Identifizierung. Die Verbindung zwischen zwei Bluetooth-fähigen Geräten erfolgt dann im sogenannten ISM-Band. Dies ist das gleiche Frequenzband, das auch für das Klingeln von schnurlosen Telefonen oder dem Öffnen von elektronischen Garagentoren verantwortlich ist.
Um die Überlagerung mehrerer Funkwellen zu vermeiden, wechseln Bluetooth-Geräte regelmäßig die Frequenz. Dies geschieht, indem das Frequenzband in 78 Abschnitte unterteilt wird. Die Frequenz selbst wird dann in 1-MHz-Schritten bis zu 16.000 Mal in der Sekunde geändert. So werden Störungen vermieden. Es können theoretisch bis zu acht aktive Geräte per Bluetooth verbunden werden. Sie bilden in diesem Kontext dann ein Bluetooth-Netz, auch Piconet genannt. Ein Gerät kann dabei sogar in zwei Netz parallel agieren. Nach der von einem der beiden Geräte initiierten Verbindung sind die beiden Geräte über die Bluetooth-Verbindung gekoppelt.
Was brauche ich für Bluetooth?
Für die Verbindung via Bluetooth – das sogenannte „Pairing“ – sind zwei Voraussetzungen wichtig. Zum einen müssen sich beide Geräte in unmittelbarer Umgebung voneinander befinden. Dabei unterscheidet sich die Reichweite je nach Klasse.
Wie auch viele andere Technologien entwickelt sich auch Bluetooth stetig weiter. Eine optimale Verbindung zwischen zwei Geräten wird durch die aktuelle Bluetooth-Verbindung gewährleistet. Derzeit ist die Version 5.3 die aktuellste. Die genannten Versionen sind verbessert in Sicherheit und Übertragungsgeschwindigkeit. Außerdem wurde der Stromverbrauch weiter reduziert. Dies ist durch die Verwendung des Low Energy Standards möglich. In Zukunft soll es sogar einen ganz neuen Standard geben.
Für eine funktionierende Bluetooth-Verbindung ist es nicht zwingend notwendig, die neueste Bluetooth-Version auf beiden Geräten zu haben. Die Geräte sind trotz unterschiedlicher Versionen miteinander kompatibel. Die einzige Ausnahme bilden Geräte, die ausschließlich über das Low Energy Protokoll (siehe unten) kommunizieren. Sie sind mit Standards älter als 4.0 nicht kompatibel. Smartwatches und Fitness-Tracker sind ein Beispiel dafür.
| Bluetooth-Klasse | Reichweite |
|---|---|
| I | 100 Meter |
| II | 20 Meter |
| III | 10 Meter |
Die unterschiedlichen Klassen
Die Bluetooth-Klasse wiederum unterscheidet sich je nach Bedarf des Gerätes. Ein Lautsprecher benötigt beispielsweise eine Reichweite der Klasse I oder II. Eine Smartwatch oder ein Kopfhörer dagegen nur eine stromsparende Klasse III, denn diese Geräte befinden sich überwiegend in der Nähe des Sendegeräts. Die Angaben der Reichweite gelten allerdings nur bei optimalen Bedingungen, wenn keine Störquellen wie etwa Wände vorhanden sind.
Grundsätzlich ist auch ein Radius von 100 Meter Entfernung kaum erforderlich bei Bluetooth-Geräten, weshalb die Hersteller meist Bluetooth der Klasse III verbauen. Die Geräte der Klasse I senden mit einer Leistung von 100 Milliwatt. Verglichen mit einem WLAN-Sender, der mit einer Leistung von ca. 300 Milliwatt arbeitet, ist die Leistung des Senders somit relativ gering. Die Reichweite ist dennoch immer noch höher als bei anderen Techniken, wie zum Beispiel NFC (Near Field Communication). Die zweite Voraussetzung, die erfüllt werden muss, ist, dass beide Geräte zur Empfangsbereitschaft aktiviert sind.
Die zwei Bluetooth-Arten
- BR/EDR: Basic Rate/Enhanced Data Rate ermöglicht Dir eine durchgehende kabellose Verbindung und verwendet einen Point-to-Point (P2P) Funkstandard, um eine One-to-one (1 : 1) Kommunikation der Geräte herzustellen. Ideal ist dies für kabellose Lautsprecher, Kopfhörer oder Freisprechanlagen.
- LE: Bluetooth Low Energy dagegen ermöglicht eine kurzzeitige kabellose Verbindung und nutzt dazu mehrere Funkstandards:
- Point-to-Point: Diese Netzwerkstruktur wird, wie bereits erwähnt, für eine 1 : 1 Kommunikation der Geräte genutzt. Sie ist ideal für Produkte, die auf eine Verbindung angewiesen sind, wie Fitness-Tracker.
- Broadcast: Hier wird eine One-to-many (1:m) Kommunikation der Geräte ermöglicht. Dieses ist beispielsweise nötig für die Verwendung von Beacons. Beacons werden eingesetzt, um Besucher im Laden zu lokalisieren und ortsabhängige Angebote auf das jeweilige Endgerät zu schicken.
- Mesh: Mesh, das Netz, meint eine großflächige, maßgeschneiderte many-to-many (m:m) Kommunikation von Geräten. Diese Netzstruktur wird angewandt, wenn mehrere Geräte zuverlässig und sicher miteinander kommunizieren müssen, wie beispielsweise bei Smart Home Produkten.
Ein kleiner Fun-Fact zum Abschluss:
Der Name kommt wirklich von einem dänischen König des 10. Jahrhunderts. Harald Blauzahn vereinte nämlich weite Teile Dänemarks und Norwegens unter sich, so wie auch Bluetooth verschiedene Gerätetypen miteinander kommunizieren lässt. Das Logo stellt dabei ein Monogramm der altnordischen Runen der Buchstaben H und B dar.
Bluetooth ist insgesamt also eine tolle Technologie, die den Alltag in vielen Dingen erleichtert und die man nicht mehr missen möchte. Der Funkstandard ist zwar weniger komplex und leistungsfähig als eine WLAN-Verbindung, erreicht jedoch in vielen Fällen aus. Kurze Entfernungen können mit dieser einfachen Verbindung schnell abgedeckt werden und Daten somit kabellos übertragen werden.