IoT-Vernetzung
Konnektivität für das Internet der Dinge
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Bluetooth, aber nicht wie wir es kennen
Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, ist Bluetooth-LE eine sehr reizvolle Technologie. Aber wo liegen die Grenzen der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, die sie darstellt? Zuerst gilt es zu verstehen, dass Bluetooth-LE nicht die Fähigkeiten von Classic-Bluetooth in einer sparsameren Form bietet. Entwickler können damit nicht die Funktionalität von Classic-Bluetooth auf eine batterieschonende Art magisch erreichen. Entwicklungen, welche die klassische Bluetooth-Funktionalität erfordern, beispielsweise Streamen von Musikdateien oder anderen Daten mit Übertragungsraten größer 1 MBit/s, sind immer noch sehr energieintensiv.
Bluetooth-LE wurde für einen komplett anderen Anwendungsbereich entwickelt. Mit dieser Technologie wird blitzartig eine Verbindung aufgebaut, gefolgt von kurzen Übertragungen winziger Datenpakete und der anschließenden sofortigen Trennung der Verbindung. Diese Fähigkeit zur „pulsierenden“ Datenübertragung ist für die Kommunikation von Datenfetzen geeignet, zum Beispiel „Kühlschranktemperatur über 5 °C gestiegen“ oder „Zimmer ist frei“.
Von den 40 Funkkanälen, die einem Bluetooth-LE-Gerät zur Verfügung stehen, melden nur drei ihre Verfügbarkeit an andere Bluetooth-Geräte – statt 32 bei Classic-Bluetooth. Daher sind hier die Übertragungen von Meldungen sehr viel schneller als bei Classic-Bluetooth – 1,2 statt 22,5 ms. Bei 37 Kanälen zur Datenübertragungen lassen sich Beeinträchtigungen problemlos vermeiden, sodass die Übertragung schnell bewerkstelligt werden kann.
Diese Auslegung ist gewollt: Die Kombination aus der Fähigkeit zur pulsierenden Datenübertragung und die Freiheit, zwischen den Frequenzkanälen zu wechseln, ermöglicht schnelle und störungsfreie Datenübertragungen, sodass der Funk über lange Zeiträume im Ruhezustand verbleiben kann. Dies bedeutet auch, dass Bluetooth-LE für die Übermittlung von „Statusdaten“ statt für das Streamen von Inhalten verwendet wird. Zwar können Bluetooth-LE-Geräte eine theoretische maximale Datenübertragungsrate in Bit pro Sekunde angeben, wenn jedoch der Entwickler einer Anwendung auch nur in Begriffen wie „Datenübertragungsrate“ denken muss, ist Bluetooth-LE nicht die richtige Technologie dafür.
Eine gute Anwendung für Bluetooth-LE heißt, der Bluetooth-Funk ist fast die gesamte Zeit über abgeschaltet.
Endprodukte mit Bluetooth-LE
Der Appcessory-Markt ist nur der offensichtlichste Einsatzbereich für Bluetooth-LE, da eine Funkverbindung zu einem Smartphone oder Tablet benötigt wird. Wahrscheinlich finden die Entwickler auch im Automatisierungsbereich Anwendungsmöglichkeiten für den privaten und industriellen Einsatz. Beispielsweise kann eine Reihe von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren die Bodenbeschaffenheit in einem Gewächshaus überwachen und mit ihren Daten die Bewässerungs- und Belüftungsanlagen steuern. Wie bei vielen industriellen Anwendungen eröffnet hier das Bluetooth-Smart-Logo, das auf vielen Konsumartikeln zu finden ist, keinerlei Vorteile. Industrielle OEM (Erstausrüster), die keine Bluetooth-Smart-Zertifizierung benötigen, können sich die Kosten für eine unabhängige Konformitätsbewertung ihres Produkts mit dem Bluetooth-4.1-Standard sparen.
Man rechnet auch damit, dass Bluetooth-LE den Markt für Sensorverbindungen in Personal Area Networks (PAN) dominieren wird. Vor allem die Nachfrage in den Industrieländern nach immer ausgefeilteren Geräten zur Überwachung des Gesundheitszustands scheint rapide zu steigen. Eine Bluetooth-LE-Schnittstelle für ein Smartphone oder Tablet könnte sich für neue Generationen folgender Geräte als unverzichtbar erweisen:
- Herzfrequenzmesser
- Blutzuckermessgeräte
- Pulsoximeter
- Näherungssensoren
Weitere denkbare Anwendungsgebiete sind Smart-Watches, die als Hilfsmonitor für ein anderes Gerät dienen können, oder Smart-Tags, die den Besitzer warnen, wenn er sich zu weit von seinem Gerät entfernt.
Schnelle Umsetzung schon heute
Als Industriestandard unterstützt die Bluetooth-LE-Technologie eine breite und vielseitige Zulieferkette. Während bei der Produktion von Konsumgeräten der Fokus auf einer möglichst kostengünstigen Herstellung liegt, kann auf die Verwendung eines Chipsatzes beim Entwurf eines Bluetooth-LE-Systems verzichtet werden und ein Einsatz eines vorzertifizierten Moduls, wie diese bereits von einigen Herstellern angeboten werden, in Betracht gezogen werden. Damit ist ein geringeres Risiko mit weniger Aufwand für die Entwicklung verbunden, was zu einer kürzeren Time-to-Market (TTM) führt. Für viele stellt sich vielleicht die Frage, ob Bluetooth-LE den Durchbruch im Markt geschafft hat? Wenn es darum geht, ältere und komplexere Technologien mit höherem Energieverbrauch zu ersetzen, kann diese sicherlich positiv beantwortet werden.
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