Bluetooth

Bluetooth die in letzter Zeit wohl wichtigste Entwicklung im Bereich der Kurzstrecken-Kommunikation per Funk. Bis zu 8 Geräte können wechselseitig miteinander kommunizieren. U.a. sind folgende Funktionen prädestiniert: Datenaustausch zwischen Notebook, PDA und Handy, drucken, wireless LAN, Dial-Up-Adapter für drahtlose Nutzung von Netzwerk, ISDN und analogen Telefonleitungen (z.B. per Stecker für die TAE-Dose), drahtlose Headsets für moderne Handys, Fernsteuerung, ...

Die Funk-Komponenten sind recht preiswert. Zuerst ging man von ca. $ 20 pro Chip aus, langfristig sollte ein BT-Chip ca. 5$ kosten. Dieser Preispunkt wurde Ende 2002 auch erreicht. Dazu kommt aber noch die Integration, ein Software-Stack, ...). Bei diesem niedrigen Preis ist eine Integration in praktisch jedes Gerät (Notebook, Organizer, PDA, Handy, Drucker, Fernseher und Radio, weitere elektronische Geräte aller Art) möglich. Voraussetzung für diese niedrigen Preise sind hohe Stückzahlen in der Produktion. Am 24.5.2005 konnte bekannt gegeben werden, dass wöchentlich 5 Millionen Units produziert werden, und dass es weltweit ca. 250 Millionen Bluetooth-Geräte gibt. Eine andere Zahl: CSR hat im 3. Quartal 2005 seinen 150-millionsten Bluetooth-Chip produziert.

14.11.2006 - 1 Milliarde Bluetooth-Devices! Der genaue Wortlaut der Pressemitteilung der Bluetooth SIG ist "Bluetooth enabled products are now in the hands of one billion consumers worldwide said the Bluetooth Special Interest Group (SIG) today. Citing shipment information from ABI Research ...". Daraus lese sich eigentlich, dass 1 Milliarde Menschen jeder mindestens ein Bluetooth-Gerät haben. Die, die Bluetooth wirklich nutzen, haben wohl mindestens zwei... Und was ist mit den Geräten, die schon nicht mehr benutzt werden? Aber in der Zusammenfassung der Presse-Mitteilung steht "installed base of more than one billion products ...", und das ist wohl das, was gemeint ist, und auch aufgrund von Hersteller-Informationen über ausgelieferte Geräte ermittelt werden kann. Egal - in jedem Fall ein schon fast unglaublicher Erfolg.

Beispielsweise kann die Elektronik in einem Koffer, der Notebook, Drucker und Ladeelektronik beinhaltet, und in dem auch die Kommunikation per Handy vorgesehen ist, drastisch vereinfacht werden. Alle diese Komponenten können nämlich ohne Kabel direkt per Funk miteinander kommunizieren. Es entstehen keine Kosten für eine neue Verkabelung, wenn ein anderes Notebook oder Handy zum Einsatz kommen soll.

Ein anderes Einsatzfeld kann die Steuerung von Haushaltsgeräten vom Notebook aus sein: es weckt, schaltet Radio und Kaffeemaschine ein, zeigt auf dem Bildschirm den Namen des Anrufers auf dem ISDN-Telefon an und holt sich vielleicht gleich ein paar Notizen oder die nächsten Termine dazu. Und das alles ohne lästiges Kabel-Gestöpsel. Das Notebook kann überall in der Wohnung stehen, denn die Reichweite der Funkverbindung beträgt ca. 10 Meter.

Die wichtigsten Technischen Daten (Version 1.0)

Frequenz
2.402 – 2.480 GHz; 79 Kanäle in 1 MHz Abstand mit Frequenz-Hopping (1.600 Wechsel pro Sekunde)
Brutto-Datenrate
1 MBit/sec, mit Bluetooth 2.0 bis 3 MBit/s, bis zu 12 MBit/s geplant
Netto-Datenrate (ohne Kompression, ohne Störungen)
symmetrisch: 432,6 kBit/s in beiden Richtungen
asymmetrisch: bis zu 723,2 kBit/s in einer Richtung und 57,6 kBit/s in der anderen
"wesentlich weniger" im Fall von Scatternetz (Gerät ist Mitglied in zwei Pico-Netzen gleichzeitig)
Sendeleistung / Reichweite (spezifiziert, weiter möglich, weniger bei Hindernissen in der Line-of-Sight)
Class 1: 100 mW für 100 m Reichweite
Class 2: 2,5 mW für 20 m Reichweite (ungebräuchlich aber standardisiert)
Class 3: 1 mW für 10 m Reichweite

So fing es an

Im Frühjahr 1999 (CeBIT) wurden die ersten funktionierenden Geräte vorgestellt. Vor allem bei den Initiatoren Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba waren erste Produkte zu bestaunen. Dazu gehört eine PC-Card von Nokia, die über ein Compact-Flash-großes Modul eine PC-Direkt-Verbindung herstellt. Da auch einige digitale Kameras diesen Steckplatz haben, kann man sich leicht vorstellen, dass ein Modul sinnvoll ist, das sich gegenüber der Kamera als Speicherkarte identifiziert und auf der anderen Seite seinen Speicher immer wieder über Funk leert, indem es aufgenommene Bilder per Funk an ein Notebook oder ein anderes Speichermedium übermittelt.

Weiter gab es ein modifiziertes Handy von Nokia (6110), bei dem das Modul und ein Interface in einem Power-Akku-Gehäuse integriert sind. Bei Ericsson ist die Handy-Lösung ein Steck-Modul, wie es das auch schon in einer Infrarot-Ausführung gibt. Von Ericsson gibt es ein Bluetooth-Headset, das Anfang 2001 auf den Markt kam (wurde schon am 15.11.99 offiziell angekündigt). Schließlich wurde ein C-Pen gezeigt. Das ist ein Kugelschreiber-großer Scanner, der seine Daten in der heutigen Variante per Infrarot an einen PC überträgt, und der auf der CeBIT ´99 mit funktionierender Bluetooth-Integration gezeigt wurde.

Im Q3 ´99 stehen die ersten Chips für Entwickler von Bluetooth-Geräten zur Verfügung. Im Juni 1999 wurde die endgültige Version des Standards verabschiedet. Im dritten Quartal 1999 sollte ursprünglich die Massenproduktion der Chips starten und für Ende 1999 war die Verfügbarkeit der ersten Serien-Produkte geplant. Diese Planung verzögerte sich allerdings etwas, da die Produktion nicht wie geplant starten konnte. Es wurde Sommer 2000, und damit waren erste Produkte im dritten Quartal verfügbar.

Seit Februar 2001 gilt die Version 1.1 des Bluetooth-Standards. Eine weitere Versions-Nummer ist bis auf weiteres nicht geplant. Die Version 1.1 wird in erster Linie durch neue Profile erweitert. Derzeit gibt es rund 25 davon (irgendwo habe ich die Zahl 60 gelesen). Eine gute Übersicht über die aktuellen Bluetooth-Profile stellt AVM bereit.

Beim Kauf von Bluetooth-Geräten sollte man darauf achten, dass die Geräte, die miteinander kommunizieren sollen, auch übereinstimmende Profile anbieten. Idealerweise hat man vor dem Kauf eine Testmöglichkeit, erhält vom Verkäufer eine entsprechende Garantie oder findet Anwender-Berichte, die besagen, dass sie die gesuchte Konfiguration erfolgreich nutzen. Z.B. in der Bluetooth-Datenbank des Heise-Verlags (Link weiter unten).

Die Bluetooth SIG hat am 8.11.2004 die Version 2.0 des Bluetooth Standards incl. EDR (Enhanced Data Rate) verabschiedet. Von Broadcom und CSR kamen die ersten Chips, seit dem ersten Quartal 2005 auch von RF Micro Devices. Die Haupt-Neuerungen sind:

Zur Presse-Mitteilung der Bluetooth SIG zur Version 2.0 des Standards.

2009 wurde die nächste Stufe des Standards vorgestellt, die Version 3.0. Neue Features sind u.a.

Hier die Features und detaillierten Specs der "v3.0 + HS" und die Presse-Mitteilung vom 22. April 2009. Atheros (2011 von Qualcomm übernommen), Broadcom, CSR und Marvell haben schon die ersten Produkte angekündigt.

Verfügbare Produkte

Der Mobile Computing Spezialist RFI (später Anycom Technologies) lieferte im September 2000 bereits die ersten beiden Bluetooth-Produkte aus. Man stellte erstmal eine PC-Card und das "BPM", ein Bluetooth Drucker-Modul her. Seit dem Oktober 2000 ist auch von Toshiba eine Bluetooth-PC-Card zu bekommen. Dazu gehört die Software "Spanworks", mit der leicht die Verbindung zu anderen PCs hergestellt wird. Anstelle eines Beamers kann ähnlich wie bei Videokonferenzen eine Präsentation auf mehrere Notebooks verteilt werden, in denen auch eine Bluetooth-PC-Card steckt und Spanworks läuft.

Von Ericsson gibt es seit Februar 2001 ein Bluetooth-Headset, das u.a. an das Modell T20s angeschlossen werden kann. Das R520m von Ericsson ist ein Handy, das außer mit Bluetooth auch mit GPRS und HSCSD ausgestattet ist (WAP und SMS sowieso). Mittlerweile (2004) hat die Mehrzahl der Handys Bluetooth eingebaut.

Sphinx Elektronik hat auf der CeBIT 2000 zwei Bluetooth-Module vorgestellt: eine PC-Card (die haben praktisch alle anderen Firmen auch im Programm) und mit dem "PICO Plug" ein Modul, das sowohl auf die serielle als auch auf die parallele Schnittstelle gesteckt werden kann. Die ersten Notebooks mit eingebautem Bluetooth-Modul wurden für 2001 angekündigt. Damals gab es schon Notebooks mit integrierter 802.11-WLAN-Karte, an deren Stelle man in dann (geplant für 2001) optional eine Bluetooth-Karte einsetzen kann.

Verschiedene Hersteller haben Digital Access Points (DAP) angekündigt. Siemens, Stollmann und andere sind Hersteller. Inventel (seit 2005 Thomson Telecom) brachte mit BlueDSL und EtherBlueT DAPs für DSL bzw. Ethernet auf den Markt. Seit dem zweiten Halbjahr 2001 liefert AVM mit BlueFRITZ! ISDN Set einen ISDN Access Point aus, mit denen man über 100 m Entfernung alle Features eines ISDN-Zugangs nutzen kann. Weitere Bluetooth-Produkte sind in Planung. Von Socket (heute Socket Mobile) gab es u.a. eine Compact-Flash-Bluetooth-Karte zur Verbindung von Pocket PCs mit Handys und Druckern. Von Smartdata kommt das Bluetooth-Gerät Zukero, das Streaming Content, Bilder und anderes direkt auf dem Fernseher darstellen kann und einfach in den Cinch-Stecker gesteckt wird.


Cambridge Silicon Radio stellt Single-Chip Bluetooth Hardware her und beliefert u.a. Sony, IBM, Compaq, LG, Xircom, NEC, Fujitsu, ALPS, TDK, Mitsumi und Psion. CSR gab im Februar 2002 bekannt, dass das 1000. Casira-Entwickler-Kit verkauft wurde.

Im Mai 1999 kündigte Ericsson ein Bluetooth Developer Kit für 9.000 englische Pfund an. Seit Februar 2000 wurde ein Bluetooth Starter Kit für $ 3.000 geliefert. Inzwischen sind die Einstiegspreise für Entwickler-Kits auf einige hundert Euro gesunken. Entwickler-Kits bieten u.a. folgende Unternehmen an: Cambridge Silicon Radio (CSR; Development Kit "BlueLab" [kostete im Oktober 2001 999 $]), Digianswer (mittlerweile von Motorola übernommen), Ericsson, Nokia, OKI (im Oktober 2002 für 495 Dollar, inklusive Antenne, Stack "BlueMagic 3.0" von Open Interface, diverse Beispielanwendungen), Philips, Rococo Software (Software Development Kit "Impronto", Fokus auf Java), RTX (RTX hat auch Erfahrung mit DECT und anderen Funktechniken), Silicon Wave (auch Hersteller eines One-Chip-Bluetooth-Moduls), Tality (früher Symbionics) und Philips (früher VLSI). Extended Systems stellte im Dezember 1999 einen Bluetooth Protocol Stack vor. Mittlerweile gehören sie zu Sybase.

Alles weitere über diese Bluetooth finden Sie natürlich auf der Webseite der SIG Bluetooth im Internet.

Mitglieder der SIG Bluetooth

Mit Stand vom 30.8.1998 waren neben den Gründungsmitgliedern Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba folgende Firmen Mitglied der Special Interest Group Bluetooth:
3Com (Palm, Megahertz, 3Com, USR), Acer America, Adherent Systems Ltd, Atmel Corporation, Axis, Breezecom Ltd, Cambridge Consultants Ltd, Casio, Cetecom, Cirrus Logic, Compaq, Convergence Corporation, Creative Digital Inc, Dell, D.S.R. Ltd, Elvior OU, Eureka USA Ltd, GN Netcom as, Inforned Technology Inc, Innolabs Corporation, Intersil (damals Harris Corporation), JavaSoft, Jeeves Telecom Ltd, Kvaser AB (Bluetooth-Technik als Alternative / Ergänzung zum CAN-Bus in Fahrzeugen), Linköping University, Logitech, Logivox Software Inc, Lucent Technologies UK Limited, Luxsonor Inc, Maxim Integrated Products Inc, Metricom, Motorola, NCR Corporation, NeoParadigm Labs Inc., NERE ASA, NTT Docomo, one2one, Philstar Electronics, Plantronics, Psion Software PLC, Psion Computers PLC, Puma Technologies, Quadriga Lda, Qualcomm, Seiko Epson Corporations, Siemens Forsvarsystem, Silicon Wave Inc, Socket Communication, Symbian, Symbionics, Symbol Technologies, System Innovation AB-Possio, TDK, Temic Semiconductor, Texas Instruments, T-Span System, Universal Empowering Technologies, Veriteq Instruments, VLSI, Xircom (seit 2001 Teil von Intel), Tagmaster AB, TAC AB, TTP Communications Ltd.

Im September 1999 waren es über 1000 Firmen und im Herbst 2000 schon über 2.000. (24.07.2001: 2491) In 2005 wird die Zahl von 3.400 Mitgliedern genannt, und im November 2006 über 6.000!

Am 1.12.99 haben die fünf Gründer der Bluetooth Special Interest Group (SIG) (Ericsson, IBM, Intel, Nokia and Toshiba) angekündigt, dass 3Com, Lucent (später Agere, die wurden dann Teil von LSI, und die seit 2014 zu Broadcom gehören), Microsoft und Motorola in die sog. Promoter-Gruppe aufgenommen werden.

Am 13.10.2006 hat die Bluetooth SIG bekannt gegeben, dass Lenovo den Platz von IBM in der Promoter-Group übernommen hat. Hier der Wortlaut der Presse-Meldung. Lenovo hat 2005 nicht nur die PC- und Notebook-Sparte von IBM übernommen, sondern produziert auch eine Vielzahl anderer Bluetooth-Geräte.

Es gibt drei Stufen der Mitgliedschaft, die mit unterschiedlichem Einfluss auf die Entwicklung des Standards, aber auch mit unterschiedlichen Mitgliedskosten verbunden sind: "Adopter Companies" (am 8.1.2007: 6904), "Associate Companies" (242) und "Promoter Companies" (8). Eine vollständige Liste aller Bluetooth-Mitglieder findet man auf http://www.bluetooth.com/Bluetooth/SIG/Directory/.

Immer wieder wird die Frage gestellt, wie sich denn Wireless LAN und Bluetooth miteinander vertragen. Aus technischer Sicht - sie nutzen ja den selben Frequenzbereich. Und auch vom Einsatz-Grund her - beide sind Nahbereichs-Funktechniken, die in einem gebührenfreien Bereich zum Einsatz kommen. Die Antwort ist ein klares "kein Problem". Es gibt eine Reihe von Untersuchungen dazu. In einem Artikel aus dem Haus IBM zur Differenzierung zwischen Bluetooth und WLAN wird dargestellt, dass es nicht nur keine technischen Probleme zwischen diesen beiden Techniken gibt, sondern eben auch gute Gründe für jede dieser beiden Techniken, in bestimmten Bereichen bevorzugt verwendet zu werden. (Weitere Info dazu auf Anfrage beim Webmaster). Bald soll es sogar Geräte geben, die automatisch Bluetooth- und WLAN-Funkversorgung erkennen und in einem Modul beide Funktechniken simultan unterstützen. Mobilian (2003 von Intel übernommen) entwicklete einen Chipsatz, mit dem das möglich ist.

Bluetooth is a trademark of the Bluetooth SIG, Inc.

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