Was ist Bluetooth Low Energy?

Da die Themen Gebäudeautomation und Telemedizin ständig an Bedeutung gewinnen, haben verschiedene Standardisierungsgremien ihre Kommunikationskonzepte auf die Übertragung von Steuerungsdaten, Schaltbefehlen, Sensorwerten und Zählerstände optimiert und entsprechende funktechnische Spezifikationen erarbeitet. Beispiele hierfür sind u.a. die funktechnischen Varianten vom Konnex-Bus, Meter-Bus, von ZigBee und Bluetooth.

Die Bluetooth Special Interest Group (SIG) hat ein Energie-effizientes Konzept, Bluetooth Low Energy (BLE), auch bekannt als Bluetooth Smart Ready, für die Übertragung von Sensorwerten und Steuerdaten standardisiert. Bei den Sensorwerten kann es sich auch um Patientenüberwachung in der Telemedizin handeln, so beispielsweise um EKG-Werte, die mit einem EKG-Pflaster abgetastet werden.

 

Kenndaten von Bluetooth Low Energy (BLE)

  • Frequenzband: ISM-Band
  • Frequenzbereich: 2,402 – 2,483 GHz
  • Kanalzahl: 40
  • Kanalbreite: 1 MHz
  • Datenrate: 1 MBit/s
  • Modulation: GFSK, Frequenzsprung
  • Max. Strom: < 20 mA
  • Empfangsempf.: -70dBm
  • max. Entfernung: bis 10 m

 

Bluetooth-Low-Energy ist Bestandteil der Bluetooth-Version 4.0. Es arbeitet im 2,4-GHz-Band mit 40 Kanälen zwischen 2,402 GHz und 2,483 GHz, von denen die drei Kanäle 0, 12 und 39 als Signalisierungskanäle reserviert sind. Die Kanalbreite beträgt 1 MHz. BLE benutzt als Modulationsverfahren das Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) mit Frequenzsprungverfahren (FHSS), das mit 1.600 Frequenzsprüngen in der Sekunde zwischen den vorher festgelegten Frequenzkanälen sendet. Das Verfahren ist latenzfrei, es hat also keine Latenzzeiten. Die effektiv genutzte Bandbreite beträgt 1 MHz, die Datenrate 1 Mbit/s. Die überbrückbare Entfernung liegt bei etwa 10 m. Während des Übertragungsmodus braucht der Sender maximal 10 mA. Das Tastverhältnis zwischen dem Übertragungsmodus und dem Ruhezustand liegt bei 0,25 %. Das bedeutet, dass die gemittelte Stromaufnahme im Mikro-Ampere-Bereich liegt. Zur Datensicherheit benutzt Bluetooth Low Energy den Advanced Encryption Standard (AES) mit 128 Bit.

Thomas Vehmeier ist Diplom-Volkswirt, Internet-Macher und Online-Publizist. Online bereits seit 1993, berät er heute Konzerne und mittelständische Unternehmen bei ihrer Internet-Strategie und unterstützt im Interim-Management – zuletzt im ThinkTank des Telekom-CEO, zuvor vor allem für Franchise-Zentralen und Handelsunternehmen.

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