BLE (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 (BSIG) hat ein Energie-effizientes Konzept, Bluetooth Low Energy (BLE), 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, um Daten von Smart Wearables oder um Sensordaten in der Produktionstechnik.

Kenndaten von Bluetooth Low 
   Energy (BLE)

Kenndaten von Bluetooth Low Energy (BLE)

Bluetooth Low Energy ist Bestandteil von Bluetooth 4.0, der auch als Bluetooth Smart und Bluetooth Smart Ready bezeichnet wird. Bluetooth 4.0 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. In diesem Bluetooth-Standard hat die BSIG das Bluetooth-Mesh, ein Mesh-Netz mit dem der Ausdehnungsbereich erweitert wird, spezifiziert.

Als Modulationsverfahren benutzt BLE das Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) und das adaptive Frequenzsprungverfahren (AFH), 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. Die Datensicherheit wird durch die Verschlüsselung nach dem Advanced Encryption Standard (AES) mit 128 Bit und der Schlüsselgenerierung nach dem Diffie-Hellman-Verfahren sichergestellt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Bluetooth-Low-Energy
Englisch: Bluetooth low energy - BLE
Veröffentlicht: 23.08.2017
Wörter: 287
Tags: #Bluetooth
Links: AES (advanced encryption standard), AFH (adaptive frequency hopping), Bandbreite, Bit (binary digit), Bluetooth