Was ist BLE (Bluetooth Low Energy) und wie funktioniert es?

Bluetooth ist eine nützliche Technologie für die Datenübertragung. Es ist jetzt in verschiedenen Geräten zu finden und ist beliebt für alles, vom Musikstreaming bis zum Filesharing.

Ein Nachteil von Bluetooth ist, dass es auf Ihrem Gerät ziemlich viel Akku verbraucht. Lässt man den ganzen Tag eine Bluetooth-Verbindung eingeschaltet, macht sich der zusätzliche Stromverbrauch bemerkbar.

Besonders problematisch ist dies bei Geräten mit begrenzter Leistung, wie sie zum Beispiel zum Internet der Dinge gehören, oder auch nur Ihr Smartphone.

Bluetooth Low Energy wurde entwickelt, um dieses Problem zu beheben. Was genau ist BLE und wie funktioniert es?

Was ist Bluetooth?

Bluetooth ist eine kurze Reichweite Funktechnologie-Standard. Es verwendet UHF-Funkwellen in den ISM-Bändern von 2,402 GHz bis 2,48 GHz.

Es ermöglicht Ihnen, Personal Area Networks aufzubauen und Daten zwischen Geräten in der Nähe auszutauschen. Es wurde ursprünglich entwickelt, um eine Alternative zu Kabeln zu bieten. Vor seiner Einführung waren die meisten PC-Peripheriegeräte nicht drahtlos.

Was ist Bluetooth Low Energy?

Bluetooth Low Energy basiert auf Bluetooth. Es wurde 2011 veröffentlicht und wird auch als Bluetooth Smart und Bluetooth 4.0 bezeichnet.

BLE bietet viele der gleichen Funktionen wie Bluetooth, konzentriert sich jedoch auf geringen Stromverbrauch. Dadurch ist es nicht so schnell wie Bluetooth und eignet sich nicht zum Übertragen großer Dateien. Aber es ist ideal, um kleine Datenmengen bei minimalem Stromverbrauch zu übertragen.

BLE hat es einer Vielzahl kleiner IoT-Geräte wie Sensoren und Tags ermöglicht, trotz geringer Batterien zu kommunizieren.

Wie verbraucht BLE weniger Strom?

BLE verwendet dieselben Funkwellenbänder wie Bluetooth und ermöglicht zwei Geräten den Datenaustausch auf viele der gleichen Arten.

Der Unterschied besteht darin, dass BLE-Geräte zwischen den Verbindungen im Ruhezustand bleiben. Sie sind auch so konzipiert, dass sie nur für einige Sekunden kommunizieren, wenn sie eine Verbindung herstellen.

Dies steht im Gegensatz zu "Classic Bluetooth", das immer an ist und für eine kontinuierliche Kommunikation konzipiert wurde, die oft Stunden dauert.

Das Abschalten zwischen Übertragungen ermöglicht es BLE-Geräten, mit einem Bruchteil der Leistung effektiv zu kommunizieren. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein BLE-Gerät mit einer einzigen Batterie ein Jahr lang hält.

BLE vs. Bluetooth

BLE wird hauptsächlich verwendet, um Strom zu sparen, aber es gibt tatsächlich einige wichtige Unterschiede.

• Bluetooth bietet eine kontinuierliche Kommunikation in zwei Richtungen. BLE kommuniziert nur in kurzen Bursts, und einige BLE-Verbindungen gehen nur in eine Richtung.
• Bluetooth führt Datenübertragungen mit 1-3 MBs durch. BLE ist auf 125 KB bis 2 MB begrenzt.
• Bluetooth ist sprachfähig und BLE nicht.
• Bluetooth-Verbindungen eine Latenz haben von bis zu 100ms. BLE-Verbindungen haben eine Latenz von 6 ms. Denken Sie daran, dass niedriger besser ist.
• Bluetooth verbraucht 1 Watt Leistung. BLE verbraucht zwischen 0,01 und 0,5 Watt. Dies bedeutet, dass einige BLE-Geräte 100-mal weniger Strom verbrauchen.

Unterstützen alle Smartphones BLE?

Seit 2012 unterstützen fast alle Smartphones sowohl Classic Bluetooth als auch BLE. BLE-Unterstützung wurde in iPhone 4 und Android 4.3 eingeführt. BLE wird auch von den meisten Windows-, Linux- und Mac-Geräten unterstützt.

Was sind Bluetooth-Beacons?

Bluetooth Low Energy ist mehr als nur ein Werkzeug für die Datenübertragung. Die wohl wichtigste Anwendung der Technologie ist die Erstellung von Beacons.

Bluetooth-Beacons sind Hardware-Sender, die die BLE-Technologie verwenden, um alle paar Sekunden eine ID-Nummer auszusenden.

Diese ID-Nummer wird dann von BLE-Geräten in der Umgebung abgeholt. Wenn ein Gerät die ID-Nummer erkennt, kann es sich mit dem Beacon verbinden und Informationen empfangen.

Beispielsweise könnte ein Beacon verwendet werden, um Benachrichtigungen an jedes BLE-fähige Smartphone zu senden, auf dem eine bestimmte App installiert ist.

Wofür wird Bluetooth Low Energy verwendet?

BLE wird Bluetooth niemals ersetzen. Aber sie ist für viele Anwendungen zur Standardtechnologie geworden.

Intelligente Geräte

Die meisten intelligenten Geräte verwenden BLE, um miteinander zu kommunizieren. Viele Smart-Geräte haben eine begrenzte Leistung und könnten die Bluetooth-Nutzung nicht unterstützen. BLE ist auch in den meisten Smartphones enthalten und bietet daher eine einfache Kompatibilität.

Proximity-Marketing

BLE kann verwendet werden, um Werbebotschaften an Smartphones in der Nähe zu senden. Auf diese Weise kann das Marketing ausschließlich auf der Grundlage des Standorts an Personen ausgerichtet werden. Beispielsweise kann ein Geschäft Benachrichtigungen an Personen senden, wenn sie das Geschäft betreten.

Indoor-Standortverfolgung

GPS ist offensichtlich effektiv bei der Standortverfolgung. Aber es ist normalerweise nicht genau genug, um in kleinen Bereichen wie innerhalb von Gebäuden verwendet zu werden. BLE bietet eine nützliche Alternative zum Indoor-Tracking. In Kombination mit Beacons kann es verwendet werden, um ein Smartphone von Raum zu Raum zu verfolgen.

Anlagenmanagement

BLE kann auch verwendet werden, um physische Gegenstände zu verfolgen und ist daher im Asset Management beliebt. Jeder zu verfolgende Artikel erhält ein BLE-Tag. Beacons werden dann im gesamten Gebäude aufgestellt, um auf die eindeutige ID jedes Tags zu hören.

Wofür wird Bluetooth Low Energy nicht verwendet?

Das ursprüngliche Bluetooth wird immer noch für Anwendungen verwendet, bei denen der Stromverbrauch keine Priorität hat. Bluetooth ist schneller und wird daher immer noch gerne für die Übertragung großer Dateien verwendet. Es wird auch für PC-Peripheriegeräte wie Tastaturen und Headsets verwendet, die eine kontinuierliche Kommunikation erfordern.

Wie sicher ist Bluetooth Low Energy?

Alle BLE-Anschlüsse sind ausgestattet mit AES-128 Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Dadurch wird verhindert, dass Daten gelesen werden, wenn sie jemals abgefangen werden.

Man-in-the-Middle-Angriffe sind möglich, dies kann jedoch nur für einen begrenzten Zeitraum geschehen, wenn sich zwei BLE-Geräte koppeln.

Die begrenzte Reichweite von BLE ist auch aus Sicherheitsgründen von Vorteil. Jeder Versuch, ein BLE-Gerät zu hacken, erfordert, dass der Hacker sich ihm nähert.

Wie BLE das Internet der Dinge verändert hat

Viele der beliebtesten Anwendungen des Internets der Dinge wären ohne Bluetooth Low Energy nicht möglich. Durch die Reduzierung des Stromverbrauchs können IoT-Geräte deutlich kleiner werden und länger halten.

BLE ist daher für viele der Wearables, Tags und anderen Smart Devices verantwortlich, die wir heute verwenden. Es ist wahrscheinlich, dass BLE nur an Bedeutung gewinnt, wenn mehr Geräte miteinander verbunden werden.

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