Universeller Funkstandard 25 Jahre Bluetooth SIG: Jetzt mit Full-Stack für Beleuchtungssteuerung

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Bluetooth ist heute so normal wie Ethernet oder WLAN. Das war nicht immer so: Vor 25 Jahren ist die Bluetooth Special Interest Group angetreten, lästigen Kabeln den Garaus zu machen. Den fünf Gründern Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba haben sich im Laufe der Zeit rund 38.000 Unternehmen angeschlossen. Zum Jubiläum gibt es spannende Neuigkeiten.

Kabel nerven! Dass heutige Schreibtische (zumindest theoretisch) frei von Kabel-Wirrwarr zwischen Computer, Maus und Tastatur sind, dass sich Musik per Knopf im Ohr genießen lässt, ohne ständig mit dem Kabel irgendwo hängen zu bleiben, dass sich so manche Smart-Home-Geräte einfach per Smartphone bedienen lassen – das ist der Verdienst der Bluetooth Special Interest Group, kurz Bluetooth SIG. Diese ist Eigentümerin des Bluetooth-Warenzeichens und Herausgeberin der Bluetooth-Spezifikation.

Gut möglich, dass das einführende Statement der Grund dafür war, dass sich Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba 1998 zu einer Interessengemeinschaft zusammenschlossen, um über einen möglichen Kurzstreckenfunkstandard zu diskutieren. Damals war nicht absehbar, dass aus dieser Initiative ein wichtiges Standardisierungsgremium für den heute weltweit wohl am weitesten verbreiteten Funkstandard werden würde. Bereits 1999 kamen die Branchenschwergewichte 3Com, Lucent, Microsoft und Motorola an Bord. Im Laufe der Jahre folgten viele weitere: Mittlerweile tragen über 38.000 Mitgliedern zur Entwicklung bei und sind auch um die Verbreitung von Bluetooth bemüht.

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Vom Kabelersatz zum Full-Stack-Standard zur Beleuchtungssteuerung

Ursprünglich wurde Bluetooth erdacht als eine Funkschnittstelle für kurze Distanzen, die lästige Kabel ersetzt. So sollten etwa mobile Kleingeräte wie Mobiltelefone und PDAs als auch Computer und Peripheriegeräte drahtlos miteinander kommunizieren können. Der Niederländer Jaap Haartsen und der Schwede Sven Mattisson entwickelten wesentliche Teile des Funkverfahrens für Ericsson. Nokia und Intel ergänzten weitere Komponenten.

Als erste endgültige Spezifikation veröffentlichte die SIG Version 1.0a im Juli 1999, Version 1.0b folgte im Dezember desselben Jahres. Bis zur ersten ratifizierten Version von Bluetooth sollten nach der Gründung der SIG allerdings drei Jahre vergehen: Erst im Februar 2001 wurde der Standard in der Version 1.1 vorgelegt. Dieser galt als die erste solide Grundlage für kommerzielle Produkte. Die Vorversionen hatten mit einigen Unzulänglichkeiten zu kämpfen, etwa unzureichenden Sicherheitsmechanismen.

Von 0,7 auf 50 MBit/s in 20 Jahren

Seit diesen Anfängen hat der Bluetooth-Standard bislang fünf Generationen durchlaufen und im Vergleich zur ursprünglichen Intention – einem Ersatz für kurze Kabel – erstaunliche Fähigkeiten dazugelernt.

Ein Meilenstein war die Einführung von Bluetooth Low Energy mit der Version 4.0 im Jahr 2010. Quasi huckepack gab es noch eine verbesserte Fehlerkorrektur und 128-Bit-AES-Verschlüsselung obendrauf. Einen weiteren großen Schritt machte die Technik mit Version 5 im Jahr 2016: Neben der Optimierung des LE-Modus wurden Standortübermittlung, selbstständiger Verbindungsaufbau und der Wegfall des Pairings eingeführt. Damit wurden beispielsweise Anwendungen zur Geolokalisierung von Assets möglich, die sich durch das Hinzufügen von Direction Finding noch verbessern ließen. Damit können zum Beispiel Mobilgeräten die Richtung von Objekten präzise erkennen.

Version 5.2 brachte insbesondere Verbesserungen im Audio-Bereich, etwa die Broadcastfunktion und eine weitere Optimierung von Bluetooth LE und die Einführung des Low Complexity Communications Codec (LC3) als neuen Standard-Codec. Die maximale Datenübertragungsrate hat von ursprünglich rund 0,7 auf mittlerweile 50 MBit/s in der Version 5.x zugelegt. Dafür war das Anheben der maximalen Sendeleistung von 1 mW (0 dBm) auf 100 mW (20 dBm) nötig.

Bluetooth jetzt mit Full-Stack-Standard für vernetzte Beleuchtungssteuerung

Heute ist Bluetooth der universelle Funkstandard für unzählige Anwendungen von Smartphones bis hin zu Kopfhörern, von Fitness-Trackern bis hin zu Asset-Trackern und vom industriellen IoT bis hin zum umgebenden IoT: Die Drahtlostechnik unterstützt mittlerweile kommerzielle und industrielle Lösungen, die helfen, Energiekosten zu senken, die eigene Produktivität zu erhöhen und auch Ausfallzeiten in Fabriken zu reduzieren.

Pünktlich zu ihrem 25. Geburtstag hat die Bluetooth SIG nun den Full-Stack-Standard für vernetzte Beleuchtungssteuerung vervollständigt. Die neue Technologie Bluetooth NLC (Networked Lighting Control) ist nach eigenen Angaben die letzte fehlende Verbindung, die erforderlich ist, um bei der drahtlosen Beleuchtungssteuerung eine globale Interoperabilität zwischen mehreren Anbietern zu erreichen. Dank der neuen Standardisierung von Funk über die Geräteschicht verspricht Bluetooth NLC Beleuchtungsanbietern schnellere Innovationen, erhöhte Marktchancen und zusätzliche Einnahmemodelle. Die nun mögliche herstellerübergreifende Interoperabilität wird aller Voraussicht nach für eine breite Akzeptanz der drahtlosen Beleuchtungssteuerung sorgen. Kunden könnten von vereinfachtem Einsatz und besserer Skalierbarkeit profitieren.

Beleuchtung: Anfänge für Bluetooth-Steuerung vor über 10 Jahren

Vor mehr als einem Jahrzehnt begann die Beleuchtungsindustrie, sich in Richtung einer Standardisierung der drahtlosen Beleuchtungssteuerung unter Verwendung der Bluetooth-Technologie zu bewegen. Dabei nutzte sie zunächst Bluetooth Low Energy (LE) auf der Funkschicht, später Bluetooth Mesh zur Standardisierung der Kommunikationsschicht im Protokollstack. Die jetzige Veröffentlichung der neuen Bluetooth NLC-Profilspezifikationen erweitert dieses um die Standardisierung auf der Geräteebene und ergänzt den Full-Stack-Bluetooth NLC-Standard.

„Die Etablierung weltweit verfügbarer drahtloser Standards war seit jeher ein wichtiger Meilenstein, um es Ökosystemen vernetzter Geräte zu ermöglichen, ihr volles Potenzial zu erreichen. Bei der drahtlosen Beleuchtungssteuerung ist es ebenso“, sagt Andrew Zignani, Senior Research Director bei ABI-Research. Bluetooth NLC erweitere die Chancen der Anbieter, indem es Kundenvertrauen und Zuversicht schaffe, die Akzeptanz erhöhe und das Gesamtpotenzial des Marktes für Beleuchtungssteuerung freisetze.

„Bluetooth NLC ist die letzte fehlende Verbindung“

Der Bluetooth Mesh-Standard habe bereits eine transformatorische Wirkung auf die Landschaft der drahtlosen Beleuchtungssteuerung gehabt, ist Rafał Han, CEO von Silvair, sicher. „Bluetooth NLC ist die letzte fehlende Verbindung, um bei der drahtlosen Beleuchtungssteuerung eine globale Interoperabilität zu erreichen.“ Sie ermögliche, dass Komponenten verschiedener Anbieter nahtlos zusammenarbeiten.

Ohne einen Full-Stack-Standard für kabellose Beleuchtungssteuerung, der Geräteprofile enthält, war die Einführung der drahtlosen Beleuchtungssteuerung begrenzt und die Angst vor der Anbieterbindung groß. „Bluetooth NLC löst diese Herausforderung durch eine offene, standardisierte Interoperabilität“, sagt Edward Lees, Head of Technical Product Development – Digital Solutions and Services bei Feilo Sylvania International. „Bluetooth NLC wird dem Markt für kabellose Beleuchtungssteuerung helfen, Hindernisse für die Einführung zu beseitigen und sein volles Potenzial auszuschöpfen.“ (me)

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