Bluetooth 4.2 erklärt: Das kann die nächste Version

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Die neue Version Bluetooth 4.2 blickt auf eine lange Geschichte zurück: Mitte der Neunziger hatten Ingenieure vom Handyhersteller Ericsson die bahnbrechende Idee, Telefone könnten Daten wie beispielsweise Nummernlisten mit einem PC austauschen, ohne ein Kabel anschließen zu müssen. Als Namensgeber für den einen neu zu definierenden Standard wählten sie eine Figur aus der nordischen Geschichte, den König Harald I. „Blauzahn“ Gormson (dänisch Harald Blåtand), der um 970 n. Chr. die Königreiche Dänemark und Norwegen einte. Er tat dies anstelle von Krieg durch Kommunikation und Verhandlungsgeschick.

Toll, wenn eine Funknorm in gleicher Weise die unterschiedlichen Königreiche der Elektronik zusammenführen würde. Und dieses Ansinnen klappte, weil sich Entwickler fast aller führenden Hersteller zusammentaten und gemeinsam Bluetooth entwickelten. Mittlerweile wird die Funknorm von Milliarden von Geräten unterstützt und verschickt alle erdenklichen Arten von Daten.

Es hat sich viel getan

1998 gründeten Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba und Intel die Bluetooth Special Interest Group (SIG), jedoch wurde erst 2001 mit der Version 1.1 die erste fehlerfrei lauffähige Fassung der Norm verabschiedet. Bluetooth nutzt dabei das Frequenzband von 2,402 GHz bis 2,480 GHz, und unterteilt es in 79 Kanäle, zwischen denen bis zu 1600 mal pro Sekunde umgeschaltet wird. Das macht die Verbindung sicherer gegen Störungen, was sehr wichtig ist, da man sich das Band mit WLAN und anderen Technologien teilt.

Bluetooth sollte niemals zur Übertragung großer Datenmengen genutzt werden, sondern alternativ zu WLAN einen einfacheren Punkt-zu-Punkt Verbindungsaufbau ermöglichen. So lassen sich mal eben ein paar Steuerbefehle oder Adressinfos teilen – perfekt zum Beispiel für Maus und Tastatur, die auch vom zweiten großen Pluspunkt der Technologie, dem geringen Stromverbrauch, profitieren.

Etwas mehr Kapazität erfordert die Übermittlung von Audiodaten. Die wurde schon früh und sogar bidirektional eingeführt, als Handys verstärkt mit Headsets betrieben wurden. Der dafür genutzte Codec SBC ist nicht sonderlich effizient oder gut klingend, geht aber aufgrund seiner Simplizität sparsam mit Ressourcen um und ist der einzige fest vorgeschriebene Audiocodec im Bluetooth- Universum. Wenn man schon einmal Audiodaten vom Smartphone verschickt, sollte das aber auch gut klingen können und nicht nur für Sprache optimiert sein.

Die Variabilität der Tonnormen ist ein gutes Beispiel für die Komplexität von Bluetooth, wo jeder Hersteller einbringen kann, was ihm wichtig ist. Allein der Kern der neuen Spezifikation 4.2 ist 2772 Seiten lang, ergänzt durch Dokumente der 120 Profile, die festlegen, welche Arten von Daten wie ausgetauscht werden dürfen.

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Im Beispiel der Audio code c s kann neben SBC (48kHz, Stereo, bis 345 kbit/s) auch in MPEG1 (inkl . MP3), MPEG2, MPEG4- AAC und ATRAC übertragen werden. Hinzu kommen herstellerspezifische Verfahren, in unserem Fall der hochwertige Codec APT-X, der einerseits mit wenig Latenz (AV-Sync), oder auch akustisch völlig verlustfrei arbeitet. Es müssen sich nur Quelle und Ziel auf dasselbe Verfahren einigen, dann wird Bluetooth highendig.

Auch die einfache Punkt-zu-Punkt-Übertragung reichte den Machern nicht aus. Jedes Device konnte sich anfangs schon mit bis zu sieben anderen unterhalten und dabei sowohl Master als auch Slave werden. Es entstehen so genannte Piconetze, die sich die Bandbreite teilen müssen. Dass neuerdings auch Broadcasting in einem erweiterten Mesh-Netzwerk in der stromsparenden Bluetooth-Smart-Technologie möglich ist, demonstrierte der Hersteller CSR eindrucksvoll, als auf einer Party auf der CES 2015 1000 Tanzwütige mit Leuchtsticks ausgestattet wurden, die der DJ fernsteuerte.

„Smart“ nennen sich ab Bluetooth 4.0 Devices, die mit geringsten Mengen Strom auskommen, dafür aber relativ einfältig sind. Sie können nicht mit „alten“ Bluetooth-Geräten kommunizieren. Dazu braucht es Master mit „Smart-ready“-Logo, die sowohl klassisches als auch das Niedrigenergie- Bluetooth kombinieren.

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Über die Jahre wurden immer neue Varianten von Bluetooth eingeführt, die Datenrate und die Sicherheit erhöht sowie den Stromverbrauch gesenkt haben. Erst wurde alles an Geschwindigkeit aus der mageren Bandbreite geholt (2.0, EDR), dann mit Highspeed (3.0) die WLAN-Technologie zur Hilfe gerufen. Mit der Version 4.0 kam vor fünf Jahren der Durchbruch, der der Funktechnologie die Welt der Wearables und des Internets der Dinge öffnete.

Der Stromverbrauch soll nun so gering sein, dass Gesundheitssensoren und Fitnesstracker mit kleinster Abmessung und geringem Gewicht äußerst lange Betriebszeiten haben können. Zu guter Letzt wurde mit der Version 4.2 eine sichere und variable Verbindung zum Internet geschaffen – nach Paketstandard IPv6, mit dem sich die Anzahl der möglichen Geräte potenziert. So kann nun das Internet der Dinge, also Haussteuerung (z.B. Beleuchtung, Heizung, Sicherheit), Smart Meters und Kommunikation mit Haushaltsgeräten auf Basis von Bluetooth entwickelt werden. Ist ein Übergabepunkt zum WWW vorhanden, kann dann alles weltweit gesteuert werden.