IT-Academy Logo
Sign Up Login Help
Home - Mobiles - Bluetooth



Bluetooth

Was ist Bluetooth? Wer hat es entwickelt und wie funktioniert es und was können in der Zukunft noch erwarten?


Autor: Viktor Paunovski (Paunovski)
Datum: 04-06-2005, 19:57:12
Referenzen: keine
Schwierigkeit: Anfänger
Ansichten: 6282x
Rating: 8 (1x bewertet)

Hinweis:

Für den hier dargestellte Inhalt ist nicht der Betreiber der Plattform, sondern der jeweilige Autor verantwortlich.
Falls Sie Missbrauch vermuten, bitten wir Sie, uns unter missbrauch@it-academy.cc zu kontaktieren.

[Druckansicht] [Als E-Mail senden] [Kommentar verfassen]



Einführung

Bluetooth ist eine neue Funktechnik, über die digitale Geräte ohne Kabel miteinander kommunizieren können. Mit Bluetooth lassen sich selbst kleinste Geräte per Funk steuern oder überwachen. Immer mehr Hersteller verwenden diese Funk-Technologie, um z.B. Notebook- und Handy-Zubehör drahtlos zu verbinden. In den nachfolgenden Abschnitten möchten möchte ich euch mit den einzelnen Aspekten dieser zukunftsträchtigen Technologie vertraut machen.

Historie

Die Entwicklung von Bluetooth begann bei Ericsson (1994), als man nach eine Möglichkeit suchte, die Kabel zwischen Mobiltelefonen und Zusatzgeräten zu ersetzen. 1998 Gründung der SIG (Special Interest Group) mit Ericsson, Nokia, IBM, Intel, Toshiba. Zurzeit gibt es über 3000 SIG-Mietglieder: 3COM, Lucent, Microsoft, Motorola u.v.m.

Entwicklungsziele:
  • Preisgünstiger u. kleiner Chip
  • Geringer Stromverbrauch
  • Ablösung von IrDA
  • Drahtlose Übertragung von Stimme u. Daten
  • Automatischer Aufbau einer Verbindung
  • Sichere Übertragung
  • Robuste Übertragung (Vermeidung von Interferenzen)
  • Auf offenen Standard
Der gemeinsame Grundgedanke war geschaffen. Bluetooth wurde der Öffentlichkeit als lizenzfreie Spezifikation im Mai 1998 von der Bluetooth-SIG vorgestellt.

1999 Spezifikation 1.0 veröffentlicht
2002 Einbindung in den IEEE-Standard als IEEE 802.15
2003 Spezifikation 1.2 veröffenlticht
Der Name:

Der Name "Bluetooth" kommt vom Wikingerkönig Harald Blåtand. Er vereinigte im zehnten Jahrhundert Dänemark und Norwegen und hatte den Spitznamen "Blauzahn". Und da über dieses Funksystem mehrere Übertragungsarten miteinander vereinigt werden, bekam das System den Namen "Blauzahn" - also "Bluetooth. Die Namenswahl war ein Tribut an den hohen skandinavischen Entwicklungsanteil am neuen Funkstandard.

Die Bluetooth Technik ist inzwischen zum weltweiten De-facto-Standard für Nahbereich-Funkverbindungen geworden und alle führenden Mobilfunk- und Computerhersteller entwickeln Bluetooth-Produkte.

Funktionsweise

Bluetooth-Geräte senden im lizenzfreien ISM-Band (Industrial, Scientific, and Medical band) bei 2,4 GHz (2,402-2,48). Da auch andere Anwendungen dieses Frequenzband nutzen, sind gegenseitige Störungen möglich. Insbesondere WLAN kann durch Bluetooth gestört werden. Bluetooth nicht. Um Robustheit gegenüber Störungen zu erreichen, wird ein Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping) eingesetzt. Frequenzband wird in 79 Kanäle eingeteilt, die 1600 Mal in der Sekunde gewechselt werden.

Die maximale Reichweite, die mit dem Kurzstrecken-Datenfunk Bluetooth möglich ist, beträgt etwa 10 Meter. Nur mit speziellen Verstärkern kann die Reichweite auf etwa 100 Meter erhöht werden.

Übertragungsarten:

Übertragen werden die Daten auf mehreren synchronen und einem asynchronen Datenkanal. Synchrone Kanäle übertragen in beide Richtungen jeweils 64 kBit/s (das entspricht einem ISDN-Kanal) und sind speziell für Sprachübertragungen ausgelegt. Der asynchrone Datenkanal überträgt mit maximal 721 kBit/s in der einen und 57,6 kBit/s in der anderen Richtung. Bei der optional nutzbaren symmetrischen Übertragung auf diesem Kanal sind 432,6 kBit/s in beide Richtungen möglich.

Die insgesamt zur Verfügung stehende Übertragungsleistung beträgt bei Bluetooth somit etwa 1 MBit/s.



Piconet entseht automatisch und dynamisch.

Ein Bluetooth-Netzwerk (Piconet) besteht aus einem Master und bis zu 7 weiteren Teilnehmern (Slave). Max. Wartezeit: 4ms Weitere Geräte im Parkmode möglich

Der Master steuert die Kommunikation und vergibt Sendeslots an die Slaves.

Ein Bluetooth-Gerät kann in 2 Piconetzen angemeldet sein, allerdings nur in einem Netz als Master.

Aufgaben Master:
  • Startet Verbindungsaufbau
  • Steuert Frequenzhopping
  • Synchronisiert Slaves
  • Kontrolliert Datenverkehr (Polling)
Aufgaben Slaves:
  • Synchronisiert sich mit Master
  • Kann nur senden wenn vom Master angesprochen
Scatternetz:



Überlappende Piconetze bilden ein Scatternetz.

Master eines Piconetz kann in anderen Piconetz ein Slave sein.

Ein Slave kann mehrmals Slave sein.

Sicherheit:

Alle übertragenen Daten können mit einem bis zu 128 Bit langen Schlüssel chiffriert werden. Zur Authentifizierung dient ein ebenfalls 128 Bit langer Schlüssel. Alle Bluetooth-Geräte haben eine eigene 48 Bit-Adresse. Es können also über 281 Billionen verschiedene Geräte auseinander gehalten werden. Auch die adaptive Reichweitenbegrenzung auf die besagten zehn Meter trägt zur Sicherheit bei, da so eine Manipulation des Datenstroms nur aus unmittelbarer Nähe möglich ist. Nach heutigen Erkenntnissen kann man daher Bluetooth als äußerst sicher einstufen.

Für die Identifizierung der Geräte ist bei der Herstellung einer Verbindung entweder eine Einweg-, eine Zweiweg- oder keine Beglaubigung erforderlich. Diese beruht auf einem Challenge-Response-Algorithmus, bei dem ein geheimes Passwort benutzt wird, durch das sich die Geräte gegenseitig erkennen. Damit wird die Privatsphäre des Anwenders geschützt, so dass sein Handy ausschliesslich mit seinem persönlichen Notebook kommuniziert und sich kein fremdes Kuckucksei bei diesem Austausch einnistet.

Schwachstellen:
  • Verschlüsselung ist nicht vorgeschrieben
  • PIN’s können erraten werden (Voreinstellung=0000)
Aussicht:

Bluetooth-Module, haben inzwischen nur noch die Größe einer zwei Euro-Münze. In Serie produziert, kostet solch ein Modul heute etwa 15 Euro. In Zukunft wird der Preis wohl bis unter fünf Euro sinken, wenn sich Bluetooth - wie von Experten prognostiziert - in naher Zukunft als alltägliche verwendete Technik durchsetzt. Selbst Anwendungen, welche heute noch mit Infrarot-LED (z.B. Fernsehfernbedienung oder schnurlose Kopfhörer) arbeiten, werden in Zukunft wohl mit Bluetooth ausgerüstet werden. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten, der geringe Preis und die hohe Integrierbarkeit der Module sind die schlagenden Argumente für einen kurzfristigen Markterfolg.

Neue Ziele:
  • Erhöhung der Transferrate auf 4,8Mbit/s – 12 Mbit/s
  • Verbesserte Sicherheitsmechnismen
  • Beseitigung Problem „Master-Slave“


[back to top]



Userdaten
User nicht eingeloggt

Gesamtranking
Werbung
Datenbankstand
Autoren:04508
Artikel:00815
Glossar:04116
News:13565
Userbeiträge:16552
Queueeinträge:06246
News Umfrage
Ihre Anforderungen an ein Online-Zeiterfassungs-Produkt?
Mobile Nutzung möglich (Ipone, Android)
Externe API Schnittstelle/Plugins dritter
Zeiterfassung meiner Mitarbeiter
Exportieren in CSV/XLS
Siehe Kommentar



[Results] | [Archiv] Votes: 1154
Comments: 0