Bluetooth – Grundlagen

Bluetooth Wireless-Technologie ist eine Kommunikationstechnologie für die Funkvernetzung mit kurzer Reichweite, die Kabel bei tragbaren und fest stehenden Geräten überflüssig machen und gleichzeitig ein hohes Sicherheitsniveau bieten soll. Die wesentlichen Merkmale der Bluetooth-Technologie sind geringe Störanfälligkeit, niedriger Energieverbrauch und geringe Kosten. Die Bluetooth-Spezifikation definiert eine einheitliche Struktur für die Verbindung und Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Geräten.

Die Bluetooth-Technologie ist weltweit so verbreitet, dass jedes Bluetooth-fähige Gerät nahezu überall auf der Welt mit einem anderen Bluetooth-fähigen Gerät in der näheren Umgebung in Verbindung treten kann. Bluetooth-fähige elektronische Geräte stellen die Verbindung und Kommunikation miteinander drahtlos über Ad-hoc-Netzwerke (so genannte Piconetze) mit kurzer Reichweite her. Jedes Gerät kann gleichzeitig mit sieben weiteren Geräten in einem Piconetz kommunizieren. Die einzelnen Geräte können dabei gleichzeitig mehreren Piconetzen angehören. Piconetze werden dynamisch aufgebaut und automatisch aktiviert, sobald Bluetooth-fähige Geräte in den Sendebereich eintreten bzw. diesen verlassen.

Eine wesentliche Stärke der Bluetooth Wireless-Technologie ist die gleichzeitige Verarbeitung von Daten- und Sprachübertragungen. So kommen Benutzer in den Genuss einer Reihe innovativer Lösungen wie Headsets beim Telefonieren, kabelloses Drucken und Faxen oder die gegenseitige Abstimmung von PDA, Laptop und Mobiltelefon.

Versionen der Kernspezifikation

• Version 2.0 + Enhanced Data Rate (EDR, verbesserte Datenrate), übernommen im November 2004
• Version 1.2, übernommen im November 2003 

Aufbau der Spezifikation
Anders als viele andere Funkstandards bietet die Bluetooth-Funkspezifikation Entwicklern Definitionen auf Verbindungs- und Anwendungsebene, die Daten- und Sprachanwendungen unterstützen.

Spektrum
Bluetooth-Geräte senden im lizenzfreien ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical-Band) zwischen 2,4 und 2,485 GHz. Verwendet wird eine Vollduplexübertragung im Spreizspektrum mit Frequenzsprungverfahren bei einer nominalen Rate von 1600 Sprüngen pro Sekunde. Das 2,4-GHz-ISM-Band ist in den meisten Ländern lizenzfrei verfügbar.

Interferenzen
Das bei der Bluetooth-Technologie verwendete adaptive Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping) soll Interferenzen zwischen Funktechnologien, die sich das 2,4-GHz-Band teilen, reduzieren. Dieses Verfahren macht sich die innerhalb des Spektrums verfügbaren Frequenzen zu Nutze. Andere Geräte im Spektrum werden erkannt und deren Frequenzen vermieden. Dieses adaptive Hopping ermöglicht eine effizientere Übertragung innerhalb des Spektrums und bietet den Benutzern eine bessere Leistung, selbst wenn sie neben Bluetooth noch andere Technologien verwenden. Die Signalsprünge finden innerhalb von 79 Frequenzstufen mit einem Abstand von 1 MHz statt, wodurch eine geringe Störanfälligkeit erzielt wird.

Reichweite
Die Reichweite eines Bluetooth-Geräts ist von seiner Leistungsklasse abhängig:

• Klasse 3: Bietet eine Reichweite von bis zu einem Meter.
• Klasse 2: Die am häufigsten in mobilen Geräten verwendete Sendeleistungsklasse mit einer Reichweite von zehn Metern.
• Klasse 1: Diese Klasse wird v. a. in Unternehmen eingesetzt und bietet eine Reichweite von 100 Metern.

Energieaufnahme
Am häufigsten verwendet wird die Funkklasse 2 mit einer Energieaufnahme von 2,5 mW. Bluetooth-Geräte sind für ihren sehr geringen Energieverbrauch bekannt. Dieses wird durch die Spezifikation unterstützt, die ein Abschalten der Funkgeräte bei Inaktivität erlaubt.

Datenübertragungsrate
1 Mbit/s bei Version 1.2; bis zu 3 Mbit/s bei Version 2.0 plus EDR