Wie funktioniert Bluetooth?

Bluetooth verbindet so viele unserer Geräte lautlos miteinander, dass man leicht vergisst, dass es sich dabei um ein ziemlich beeindruckendes Stück Technologie handelt. Es hilft uns, Musik zu hören, zu telefonieren und Videospiele zu spielen, ohne uns durch kilometerlange Kabel, die überall verstreut sind, frustrieren zu müssen. Wir erklären Ihnen, wie die Technologie hinter Bluetooth funktioniert (und nein, es ist keine Zauberei), damit Sie beeindrucken können allen auf der Party, indem Sie erklären, wie Ihr Telefon Tanzmusik an den Lautsprecher senden kann, ohne dass eine Verbindung besteht physisch. Unterbrechen Sie die Jams einfach nicht!

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Wie funktioniert es?

Um zu verstehen, wie eine Bluetooth-Verbindung funktioniert, benötigen wir ein Beispiel für die verwendete drahtlose Technologie. Nehmen wir also ein Telefon, das mit einem drahtlosen Lautsprecher verbunden ist. Erstens ist jedes Gerät mit Bluetooth-Konnektivität ausgestattet, eine Funktion, die sowohl Software- als auch Hardwarekomponenten erfordert. Auf der Hardwareseite sendet und empfängt ein mit einer Antenne ausgestatteter Chip in beiden Geräten Signale auf einer bestimmten Frequenz. Die Software interpretiert eingehende Bluetooth-Signale und sendet sie so aus, dass andere Geräte sie lesen und verstehen können. Im Fall des drahtlosen Lautsprechers weiß das Telefon, wie es Audiodateien und Informationen in einem Format sendet, das der Lautsprecher verwendet versteht, während der Sprecher diese Signale – sowie andere Indikatoren wie Lautstärke- und Spurregler – aus dem interpretieren kann Telefon.

Wenn zwei Geräte mit Bluetooth ausgestattet sind, wird normalerweise eines davon auf erkennbar eingestellt. Das bedeutet, dass es in einer Liste der Bluetooth-Geräte in der Umgebung Ihres Telefons oder einer anderen Steuerung angezeigt wird Gerät. In unserem Beispiel wäre der kabellose Lautsprecher erkennbar und würde am Ende über ein Bluetooth-fähiges Telefon oder eine Fernbedienung gesteuert. Der Lautsprecher oder ein beliebiges Bluetooth-Zubehör sendet ein Signal mit ein paar Informationen aus, um andere Geräte in der Nähe auf seine Anwesenheit und Fähigkeiten aufmerksam zu machen. Sie weisen Ihr Telefon an, eine Verbindung herzustellen, und die beiden Geräte bilden ein persönliches Netzwerk oder Piconetz.

Ab diesem Zeitpunkt wissen die beiden Geräte, dass sie sich anhand der eindeutigen Adresse in ihren jeweiligen Signalen miteinander verbinden müssen. Unabhängig davon, welche anderen Signale auf den Wellenlängen, in denen diese Geräte arbeiten, eingehen, werden sie immer die richtigen Signale erkennen, lesen und senden. Bluetooth-Signale haben eine begrenzte Reichweite, was verhindert, dass große Mengen widersprüchlicher Daten weite Bereiche abdecken und die Kommunikation zwischen anderen Geräten unterbrechen. Mit anderen Worten: Ihr Sprecher wird immer wissen, dass Sie derjenige sind, der versucht, Nickelback zuzuhören, auch wenn er nicht weiß, wie er Sie dafür kritisieren soll.

Kommen wir zur Technik

Laut der Bluetooth-Website wird die Technologie „im nicht lizenzierten industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Bereich (ISM) eingesetzt. Band bei 2,4 bis 2,485 GHz, unter Verwendung eines Spread-Spectrum-Frequenzsprung-Vollduplexsignals mit einer Nennrate von 1600 Hops/Sek. Wenn Sie dabei eingeschlafen sind, lassen Sie uns die Sache aufschlüsseln, um herauszufinden, woher Ihr Headset genau weiß, wie es Anrufe von Ihrem Telefon entgegennimmt.

Bluetooth-Chips erzeugen Wellenlängen, die an Frequenzen gebunden sind, die in einem Bereich liegen, der speziell für diese Art der Kommunikation über kurze Entfernungen vorgesehen ist. Andere Geräte, die diese Frequenz nutzen, sind unter anderem schnurlose Telefone und Babyphones Monitore. Es gibt jedoch ein Problem, wenn immer die gleiche Frequenz verwendet wird. Andere Geräte, die auf derselben oder einer ähnlichen Frequenz arbeiten, können zu Signalunterbrechungen führen.

Um dies zu verhindern, wird das Signal über einen größeren Frequenzbereich verteilt. Um dies zu erreichen, springt das Signal um die Frequenz herum, und im Fall von Bluetooth geschieht dies etwa 1600 Mal pro Sekunde. Der häufige Wechsel der Wellenlänge bedeutet, dass selbst ein konsistentes Signal nicht länger als 1/1600 Sekunde unterbrochen wird und auch nicht unterbrochen wird.

Bluetooth-Headsets können auf zwei verschiedene Arten synchronisiert werden: über eine Voll- oder Teilduplex-Verbindung. Ein Vollduplex-Signal bedeutet, dass alle angeschlossenen Geräte Signale senden und empfangen können – in diesem Fall eine Zwei-Wege-Konversation – gleichzeitig, im Gegensatz zu einem Halbduplex-Signal, wie bei einem Walkie-Talkie, bei dem jede Seite immer noch sprechen und zuhören kann, nur nicht beide gleichzeitig gleiche Zeit.

Geringe Leistung, niedrige Geschwindigkeit

Bluetooth hat sich zu einer perfekten Option für die mobile Konnektivität entwickelt, da es nicht viel Energie verbraucht und das Signal nicht kilometerweit übertragen wird. Mindeststandards erfordern, dass Bluetooth-Chips eine Reichweite von mindestens 10 Metern (ca. 30 Fuß) haben, es sei denn, sie werden in geschlossenen Räumen verwendet. Selbst bei industriellen Anwendungen von Bluetooth beträgt die Reichweite in der Regel nicht mehr als 90 Meter. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit von Bluetooth ist nicht besonders hoch, sodass bei Anwendungen wie dem Streamen von Musik usw Telefongespräche sind in Ordnung, die Übertragung größerer Datenmengen würde viel zu lange dauern praktisch. Der geringe Stromverbrauch ist auch wichtig, wenn Bluetooth in unseren Mobilgeräten verwendet wird, wo das Letzte, was wir brauchen, etwas anderes ist, das unseren wertvollen Akku entlädt.

Darüber hinaus brachte Bluetooth 4.0 eine neue Energiesparoption mit sich, die es drahtlosen Objekten ermöglicht, auch mit den kleinsten Batterien über einen längeren Zeitraum betrieben zu werden. Dadurch können alle möglichen nützlichen Geräte in das Internet der Dinge integriert werden, von Duschköpfen über Öfen bis hin zu Arbeitsplatten. Diese Art von Verbindungen ist Teil der Arbeit, die unternommen wird, um eine bessere Konnektivität zwischen ihnen zu schaffen Alltagsgegenstände, und das bereits stark genutzte Bluetooth-Protokoll wird sicherlich ein Teil davon sein Bewegung. Die neueste Version des Protokolls, 4.1, ermöglicht neben leistungsstarken drahtlosen Verbindungen wie LTE auch eine bessere Kommunikation und erhöht so die Vielseitigkeit von Bluetooth und verbundenen Geräten weiter.

Wofür nutzen Sie Bluetooth am häufigsten? Haben Sie noch Fragen zur Funktionsweise? Lass es uns in den Kommentaren wissen!

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