Personal Area Networks mit Bluetooth

Eigentlich ist Bluetooth mehr als nur eine Technologie zur Vernetzung elektronischer Arbeitshilfsmittel. Die Väter dieser Funktechnik sehen das Spektrum der möglichen Anwendungen deutlich breiter.

Neben der Datenübertragung enthalten die Bluetooth-Spezifikationen auch Protokolle für Audio- und Multimedia-Inhalte.

Trotzdem dürften in der nächsten Zeit vor allem Bluetooth-Geräte auf den Markt kommen, die für mobile Anwender interessant sind. Besonders die Hersteller von Mobiltelefonen, Headsets, PDAs und Notebooks zeigen rege Aktivität bei der Integration des Verfahrens in ihre Produkte.

Technologie

Bluetooth nutzt zur Datenübertragung das für industrielle, medizinische und Forschungszwecke freigegebene 2,4-GHz-Frequenzband. Damit teilt es sich diesen in den meisten Ländern der Welt lizenzfrei nutzbaren Bereich mit Geräten wie Mikrowellenherden, schnurlosen Telefonen und nicht zuletzt auch WLANs nach dem Standard IEEE 802.11. Eines der Designziele war daher die möglichst geringe Anfälligkeit gegen Störfaktoren auf dem verwendeten Frequenzband. Weitere Punkte im Pflichtenheft der Entwickler waren Robustheit, einfache Implementierbarkeit, geringer Energiebedarf und nicht zuletzt geringe Kosten der Chipsätze.

Eine einfache Möglichkeit, diese Vorgaben zu erfüllen, ist die Beschränkung der Reichweite. Der Sende- und Empfangsradius von Bluetooth-Devices beträgt 10 Meter, genug also, um alle Geräte im direkten Umfeld einer Person oder auch im Bereich des Heim- oder Büroarbeitsplatzes anzusprechen. Um den genannten Störern im genutzten Frequenzband zu begegnen, verwendet Bluetooth das Frequenzsprungverfahren – Frequency Hopping Spread Spektrum, FHSS – zur Datenübertragung. Bis zu 1600mal in der Sekunde wechselt ein Bluetooth-Device die Übertragungsfrequenz. Als netter Nebeneffekt sind die Signale aufgrund der kurzen Sende-Timeslots nur mit großem Aufwand an Spezialequipment abzuhören, Bluetooth bietet also guten Schutz vor Lauschattacken.

Das Übertragungsprotokoll selbst ist eine Kombination aus Circuit- und Packet-Switching. Für Datentransfers bietet Bluetooth drei verschiedene Wege an: einen asynchronen Datenkanal, bis zu drei parallele synchrone Sprachkanäle oder einen speziellen Kanal, der gleichzeitig asynchrone Daten und synchrone Sprache unterstützt. Sprachverbindung arbeiten stets mit einer Bandbreite von 64 kbit/s in beide Richtungen. Der asynchrone Datenkanal beherrscht zwei verschiedene Modi unterschiedlicher Bandbreite. Zum einen das asymmetrische Verfahren mit 723,2 kbit/s in die eine und 57,6 kbit/s in die andere Richtung, oder den symmetrischen Modus mit 433,9 kbit/s Up- und Downstream.

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