Bluetooth 5: Funkleistung wird verzehnfacht

Die neue Version des Bluetooth-Standards ist schneller, kann weiter senden und spart gelegentlich mehr Strom. Das gilt allerdings nur für die Low-Energy-Variante.

Artikel veröffentlicht am 8. Dezember 2016, 7:35 Uhr, Alexander Merz

Logo des Gremiums (Bild: Bluetooth SIG)

Die Bluetooth Special Interest Group (SIG) hat am 6. Dezember 2016 die fünfte Version des Bluetooth-Funkstandards vorgestellt. Die Änderungen beziehen sich vor allem auf Bluetooth Low Energy (BLE), aus Nutzersicht ergeben sich für das klassische Bluetooth keine Änderungen. Bluetooth Low Energy wird inzwischen häufig von kleinen, stromsparenden Geräten zur Datenübertragung verwendet, zum Beispiel zwischen einem Fitnessarmband und einem Smartphone.

Die Veröffentlichung des Bluetooth-5-Standards erfolgte fast genau zwei Jahre nach der Vorstellung der bisher aktuellen Version 4.2.

Mit Bluetooth 5 steigt die maximal erlaubte Sendeleistung für BLE von bisher 10 mW auf 100 mW. BLE-Geräte sollen damit bis zu 200 Meter weit senden können. Die maximale Sendeleistung entspricht damit der üblichen maximalen Sendeleistung von 2,4-GHz-WLAN-Geräten nach 802.11 b/g/n. Die Bluetooth-Spezifikation weist darauf hin, dass die Sendeleistung von 100 mW für BLE nicht überall erlaubt sei. Nutzer müssen deshalb womöglich zukünftig mit regional unterschiedlichen Varianten oder Konfigurationen eines Gerätes mit BLE rechnen, wie es teilweise heute schon bei WLAN-Geräten der Fall ist.

Um einen besseren Überblick über die Sendeleistung eines Gerätes zu erhalten, definiert Bluetooth 5 mehrere Leistungsklassen.

Klasse	Minimale Sendestärke	Maximale Sendestärke
1	10 mW	100 mW
1.5	0,01 mW	10 mW
2	0,01 mW	2,5 mW
3	0,01 mW	1 mW

Bluetooth 5 Leistungsklassen

Sowohl schneller als auch langsamer

Schneller soll BLE durch die Verdopplung der möglichen Datenrate werden. Mit Bluetooth 5 können Daten auch bei BLE per Enhanced Data Rate (EDR) übertragen werden. EDR bietet für BLE eine Bruttodatenrate von 2 Mbit/s. Bislang betrug die Bruttodatenrate 1 Mbit/s. Der EDR-Standard wird für klassische Bluetooth-Verbindungen bereits seit Bluetooth V2.0 benutzt.

Gleichzeitig kann BLE aber auch langsamer werden. In Hinblick auf die höhere Reichweite können übermittelte Daten mit einer Fehlerkorrektur abgesichert werden. Je nach verwendetem Korrekturmodus fällt die Datenrate dann aber auf 500 Kbits/s oder sogar nur 125 Kbits/s.

Spart mehr Energie im Einzelfall

Die angekündigte Erhöhung der Datenmenge von Advertising-Nachrichten erfolgt durch die Möglichkeit, mehrere Datenpakete in eine Nachricht zu packen. Ursprünglich sendeten Bluetooth-Geräte Advertising-Nachrichten aus, damit sie von anderen erkannt werden konnten. Erst nach einer Kopplung erfolgt dann der Datenaustausch. Zukünftig sollen Advertising-Nachrichten aber auch als stromsparende Methode für die sporadische Übertragung von Nutzerdaten verwendet werden, für die keine dauerhafte Verbindung erforderlich ist.

Eine weitere neue Technik, damit Bluetooth-5-Geräte Strom sparen können, ist das Periodic Advertising. Ein sendendes BLE-Gerät kann damit angeben, wie lange es zwischen regelmäßig ausgestrahlten Advertising-Nachrichten pausiert. Wenn das Empfängergerät diese Periode kennt, kann es während der Pausen in einen stromsparenden Ruhemodus wechseln, ohne eine neue Übertragung zu verpassen.

Neue Chips bald verfügbar

Parallel zur Vorstellung des neuen Bluetooth-5-Standards haben Chiphersteller begonnen, Funkchips für den neuen Standard anzukündigen. So präsentierte Nordic Semiconductor den neuen nRF52840. Er gehört zur populären nRF52-Familie, die einen ARM-Mikrocontroller und einen Bluetooth-Controller miteinander in einem Chip vereinen. Sie sind deshalb in vielen Bluetooth-fähigen Geräten zu finden.