Bluetooth

Definition Bluetooth (IEEE 802.15.1)

Bluetooth (BT) ist eine Mitte der 1990er Jahre von Ericsson und Nokia entwickelte und nach dem Wikingerkönig Harald Gormson Blaatandis (Blauzahn) benannte Funktechnologie. Die Weiterentwicklung dieser Technologie wurde und wird von der SIG (Bluetooth Special Interest Group) bestehend aus mehreren tausend Firmen vorgenommen. Bluetooth dient zur kabellosen Übertragung von Sprache und Daten über Kurzstrecken. Je nach Version und Leistungsklasse sind jedoch auch Entfernungen über mehrere 100 m möglich. Bei Sichtverbindung können auch noch grössere Entfernungen realisiert werden. Bluetooth nutzt das lizenzfreie ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical) zwischen 2,402 und 2,480 GHz und damit den gleichen Frequenzbereich wie WLAN.
Bevorzugtes Einsatzgebiet von Bluetooth waren anfangs mobile Geräte im Consumer-Bereich. Intensive Weiterentwicklungen u. a. in Richtung geringeren Stromverbrauch (Version 4.2, Bluetooth Low Energy oder Bluetooth Smart), haben Bluetooth mittlerweile auch für industrielle Anwendungen wie Wireless Automation befähigt: Hier ist Bluetooth sogar die derzeit robusteste Funktechnologie, wozu vor allem die Eigenschaft des Frequenz-Hoppings beiträgt.

Bluetooth in Wireless Automation

Bei der Funktion des Frequenz-Hoppings wechselt Bluetooth 1600 mal pro Sekunde zwischen 79 Kanälen (bei Version 2.1) bzw. 40 Kanälen (bei Version 4.2) nach einem komplexen Muster, welches beim Verbindungsaufbau individuell für jede Verbindung festgelegt wird und nur dem Partnergerät bekannt ist. Dadurch sind viele unabhängige Funkstrecken in einer Funkzelle möglich, da mehrere unabhängige Bluetooth-Systeme unterschiedliche Sprungtabellen (Reihenfolge der verwendeten Kanäle) verwenden. In der Praxis haben wir (Schildknecht AG) z.B. mit ca. 30 parallelen Systemen keine gegenseitigen Beeinträchtigungen auch bei Langzeitüberwachungen festgestellt. Bei realisierten 100 Funkstrecken in einer Fabrikhalle erhöht sich statistisch die Übertragungszeit nur um 20 – 50ms.
Das Frequenz-Hopping macht Bluetooth außerordentlich stabil und hochverfügbar, speziell auch in Bereichen mit starken Refexionen an metallischen Objekten wie z.B. bei Hochregalen oder in Werkhallen von metallverrarbeitenden Betrieben oder in Tunneln. Das Frequenz-Hopping hat gegenüber einer festen Kanalbelegung – wie bei WLAN – den großen Vorteil, dass schlechte bzw. belegte Kanäle nicht verwendet werden müssen (Adaptives Frequenz-Hopping). Durch die im 2,4 GHz Band hohe nutzbare Bandbreite von 80MHz findet ein Frequenz-Hopping-System auch bei generell schlechten Kanaleigenschaften immer einige nutzbare Kanäle, was eine hohe Verfügbarkeit sicherstellt. Alle Bluetooth-Versionen stehen in drei verschiedenen Leistungsklassen zur Verfügung:
Klasse 1 (bis 100 mW), Klasse 2 (bis 2,5 mW) und Klasse 3 (bis 1 mW).

Dank intensiver Weiterentwicklungen hat Bluetooth im Laufe der Zeit immer leistungsfähigere Versionen durchlaufen: von den Versionen 1.0/1.1/ 1.2 über 2.0/2.1 und 3.0 mit ihrem High Speed Modus für die Übertragung von Videos und Musik bis zu den heute aktuellen Versionen 4.0/4.1/4.2 (Bluetooth Low Energy) und zukünftig 5 unter anderem mit der Betriebsart Bluetooth Mesh.

Einsatz von Bluetooth bei Schildknecht

Die Schildknecht AG setzt Bluetooth 2.1 seit vielen Jahren weltweit in Verbindung mit ihrer umfangreichen Funkmodul-Serie DATAEAGLE 1000 bis 6000 (Industrial Wireless) ein und deckt damit äußerst vielseitige Applikationsbereiche ab (Branchen). Dabei zeigt sich immer wieder die hohe Verfügbarkeit und Stabilität der Bluetooth-Funkstrecken:
Langzeiterfahrungen mit DATAEAGLE und Bluetooth-Anwendungen mit z. B. 10 Jahren Betriebsdauer im öffentlichen Bereich wie Seilbahnen oder Schrägliften in Städten mit höchster Nutzerfrequentierung sind dafür eine eindrucksvolle Bestätigung: Anwender berichten hier über „Null Busfehler über eine Zeit von 10 Jahren“, was technisch bedeutet, dass DATAEAGLE mittels Bluetooth zuverlässig Datentelegramme über viele Jahre übertragen hat!

« Back to Glossary Index