BLE-Einsatz pro Jahr um 6,5 Milliarden Geräte ausgeweitet
BLE 5.0 für IoT-Anforderungen optimiert
Bluetooth Version 5 steigert Leistung und Reichweite
Anfang Dezember 2016 stellte die SIG offiziell die fünfte Version des Bluetooth-Standards vor. Mit der Version 5 verdoppelt sich in BLE-Anwendungen die maximale Datenrate auf zwei Megabit pro Sekunde, die Reichweite im Freifeld wird von 50 auf rund 200 Meter gesteigert, sowie die Sendeleistung von 10 Milliwatt auf 100 Milliwatt erhöht.
Durch die Verdopplung der Datenrate wird BLE schneller, jedoch führt eine höhere Reichweite, je nach eingestelltem Sendemodus, auch zu niedrigeren Datenraten von 500 Kilobit pro Sekunde oder lediglich 125 Kilobit pro Sekunde. Der BLE-Protokollstack ist für Anwendungen mit möglichst geringer Leistungsaufnahme ausgelegt.
Technisch ist BLE nur mit Versionen der Bluetooth-Spezifikation ab 4.0 – die im Dezember 2009 verabschiedet wurde – oder höher kompatibel. Bluetooth-Geräte müssen den BLE-Protokollstack unterstützen, um über eine BLE-Verbindung Daten auszutauschen. Die Abwärtskompatibilität zu den Versionen 1.0 bis 3.0 ist nicht gegeben.
Richtungserkennung mit BLE
Mit der Version 5.1 wurde die Bluetooth-Spezifikation um Funktionen zur Richtungserkennung und Positionserfassung erweitert. Je nach Auslegung einer BLE-Applikation soll damit im Innenbereich eine zentimetergenaue Objektortung gewährleistet werden. 'Bluetooth Direction Finding' ist das Haupt-Feature der Bluetooth 5.1 Core-Spezifikation.
Diese neue Funktion unterstützt Ortungsdienste, bei denen bisher nur auf Signalstärke basierende Technologie mit einem Indikator für die Empfangsfeldstärke (Received Signal Strength Indicator, RSSI) eingesetzt wurden. Die BLE-basierte Ortung ermöglicht neue und optimierte Einsatzmöglichkeiten für Echtzeit-Ortungssysteme (RTLS) zur Objektverfolgung in zahlreichen Applikationen, von der Logistik und Lagerhaltung bis hin zur Sicherung von Assets in Krankenhäusern und Produktionsumgebungen.
Die BLE-Positionsbestimmung kann je nach Implementierung zur Positionsbestimmung in 2D oder 3D eingesetzt werden. 'Bluetooth Direction Finding' basiert auf den beiden Schlüsselkonzepten Angle of Arrival (AoA) und Angle of Departure (AoD). Dabei werden die Winkel-Phasenverschiebungen genutzt, die zwischen den Antennen beim Empfang (AoA) oder Senden (AoD) von HF-Signalen auftreten. Mit der Verwendung von Antennen-Arrays auf beiden Seiten der Kommunikationsverbindung können Phasenverschiebungsdaten bestimmt und daraus der Standort berechnet werden.
