Die Über­tra­gung von Daten zwischen ver­schie­de­nen digitalen End­ge­rä­ten stellt in der Regel kein Problem dar, vor­aus­ge­setzt Sie haben gerade das richtige Ver­bin­dungs­ka­bel parat. Ist dieses nicht vorhanden, müssen Sie den langen Umweg über ein WLAN oder die Cloud gehen, um etwa die Fotos vom letzten Abend mit Ihren Freunden teilen zu können. Aber es gibt noch eine weitere Methode, mit der der Transfer von Bildern, Videos und Au­dio­da­tei­en ganz einfach funk­tio­niert. Der Name: Bluetooth. Die Nut­zungs­mög­lich­kei­ten: nahezu un­be­grenzt.

Was ist Bluetooth und wozu dient es?

Der Begriff Bluetooth be­schreibt eine Netz­werk­tech­no­lo­gie, die von der Ar­beits­grup­pe IEEE 802.15.1 des US-ame­ri­ka­ni­schen Institute of Elec­tri­cal and Elec­tro­nics Engineers zu einem In­dus­trie­stan­dard für Funk­ver­bin­dun­gen erhoben wurde. Bluetooth dient der ver­bin­dungs­lo­sen oder ver­bin­dungs­ori­en­tier­ten Punkt-zu-Punkt-Über­tra­gung von Sprache und Daten zwischen ver­schie­dens­ten digitalen End­ge­rä­ten. Das Hauptziel der Technik besteht darin, Ka­bel­ver­bin­dun­gen zu ersetzen bzw. gänzlich obsolet zu machen, was vor allem für mobile Endgeräte wie Smart­phones und Tablets von Vorteil ist.

Fakt

"Ver­bin­dungs­los“ bedeutet, dass eine Über­tra­gung sofort ein­ge­lei­tet wird, auch ohne dass der Empfänger seine Be­reit­schaft zur Annahme eines Da­ten­pa­kets si­gna­li­siert hat. Bei einem „ver­bin­dungs­ori­en­tier­ten“ Verfahren dagegen wird vor dem ei­gent­li­chen Da­ten­trans­fer erst eine virtuelle Ver­bin­dung zwischen den kom­mu­ni­zie­ren­den Geräten aufgebaut.

Im Vergleich zu anderen Trans­fer­tech­no­lo­gien wie USB, LAN oder WLAN ist Bluetooth auf einen Da­ten­trans­fer über eher kurze Distanzen sowie einen simplen und en­er­gie­spa­ren­den Ver­bin­dungs­auf­bau spe­zia­li­siert. Da im Vergleich zu den anderen genannten Techniken in der Regel nur geringere Über­tra­gungs­ge­schwin­dig­kei­ten erreicht werden, kann der Versand allzu großer Da­ten­pa­ke­te al­ler­dings etwas länger dauern. Für einzelne Dateien oder weniger komplexe Dienste und An­wen­dun­gen stellt Bluetooth jedoch zwei­fels­oh­ne die Ide­al­lö­sung dar.

Warum gibt es Bluetooth?

Die Erfindung von Bluetooth rührt vom allseits bekannten Problem des „Ka­bel­sa­lats“ her: Schon seit den 1980er Jahren wurde mit ver­schie­de­nen Mitteln versucht, her­kömm­li­che, ka­bel­ge­bun­de­ne Ver­bin­dungs­tech­ni­ken durch kabellose Al­ter­na­ti­ven zu ersetzen. Ein viel­ver­spre­chen­der Kandidat war die In­fra­rot­tech­nik, die z. B. für die Kom­mu­ni­ka­ti­on von Computern mit Druckern ein­ge­setzt wurde. Der relativ hohe Strom­ver­brauch sowie die Not­wen­dig­keit, einen direkten „Sicht­kon­takt“ zwischen den zu ver­bin­den­den Geräten her­zu­stel­len und auf­recht­erhal­ten zu müssen, ver­hin­der­ten jedoch, dass sich die Tech­no­lo­gie durch­setz­te.

In den 1990er Jahren rief dann ein Kon­sor­ti­um aus den Elek­tronik­un­ter­neh­men Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba die Bluetooth Special Interest Group (kurz: Bluetooth SIG) ins Leben, die eine eigene tech­no­lo­gi­sche Lösung ent­wi­ckeln sollte. „Bluetooth“ war bis zu diesem Zeitpunkt nur der Codename des Projekts, doch in Er­man­ge­lung anderer Vor­schlä­ge wurde er bald als end­gül­ti­ger Mar­ken­na­me über­nom­men.

Fakt

Die im September 1998 ge­grün­de­te Bluetooth SIG ist heute eine Non-Profit-Or­ga­ni­sa­ti­on aus insgesamt ca. 33.000 Un­ter­neh­men (Stand: 2017), die gemeinsam die Bluetooth-Standards de­fi­nie­ren und die Ent­wick­lung der Funk­tech­nik weiter vor­an­trei­ben. Jede Firma, die selbst Bluetooth-fähige Geräte ent­wi­ckelt und pro­du­ziert, ist zur Teilnahme an der Or­ga­ni­sa­ti­on ver­pflich­tet. Die wich­tigs­ten Promoter der SIG sind derzeit Apple, Ericsson, Lenovo, Nokia, Toshiba, Intel und Microsoft.

Dass die be­tei­lig­ten Firmen Ericsson und Nokia beide aus Skan­di­na­vi­en stammen, dürfte bei der Na­mens­wahl ein aus­schlag­ge­ben­der Faktor gewesen sein: Das Wort „Bluetooth“ soll nämlich an Harald Blauzahn, den dänischen Wi­kin­ger­kö­nig, erinnern. Dieser schaffte es im 10. Jahr­hun­dert, die ver­fein­de­ten Teile Norwegens und Dänemarks zu einem Kö­nig­reich zu vereinen. Das ikonische Bluetooth-Symbol stellt übrigens eine Kom­bi­na­ti­on aus den alt­nor­di­schen Runen ᚼ und dar, die für Harald Blauzahns Initialen (HB) stehen.

Wie funk­tio­niert Bluetooth?

Bluetooth ist das Ergebnis einer Ko­ope­ra­ti­on zahl­rei­cher Parteien. So ist das grund­sätz­li­che Funk­ver­fah­ren im We­sent­li­chen auf die Arbeit des nie­der­län­di­schen Pro­fes­sors Jaap Haartsen und des Schweden Sven Mattisson zu­rück­zu­füh­ren, die beide für das Mobilfunk- und In­ter­net­un­ter­neh­men Ericsson ar­bei­te­ten. Andere Aspekte verdankt Bluetooth wiederum zu großen Teilen den Tech­nik­kon­zer­nen Intel und Nokia. Wir erklären Ihnen die tech­ni­schen Hin­ter­grün­de.

Der Bluetooth-Chip

Vor­aus­set­zung dafür, dass ein digitales Gerät als „Bluetooth-fähig“ gilt, ist eine ent­spre­chen­de Software zur Steuerung des Da­ten­trans­fers sowie ein spe­zi­el­ler Bluetooth-Chip, der über eine Sende- und eine Emp­fangs­ein­heit verfügt und fest in der Hardware verbaut ist. Zu den bekannten Her­stel­lern solcher Chips zählen etwa Atheros, Nordic Se­mi­con­duc­tor oder Toshiba. Man kann auch einen Bluetooth-Adapter an die USB-Schnitt­stel­le eines Geräts an­schlie­ßen und es somit um diese Funktion erweitern.

Die Bluetooth-Ver­bin­dung

Die de­di­zier­te Bluetooth-Frequenz liegt in einem li­zenz­frei­en ISM-Band zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz. Kom­pa­ti­ble Geräte, die den Standards der Bluetooth SIG ent­spre­chen, dürfen als so­ge­nann­te Short Range Devices (SRD) weltweit zu­las­sungs­frei in diesem Fre­quenz­be­reich senden. Um sich dafür eindeutig iden­ti­fi­zie­ren zu können, verfügt jedes Gerät über eine in­di­vi­du­el­le, 48 Bit lange MAC-Adresse.

Fakt

Als ISM-Bänder (In­dus­tri­al, Sci­en­ti­fic and Medical Bands) gelten Fre­quenz­bän­der, die von Hoch­fre­quenz­ge­rä­ten in der Industrie, Wis­sen­schaft, Medizin sowie in häus­li­chen Um­ge­bun­gen li­zenz­frei und (zumeist) ge­neh­mi­gungs­frei genutzt werden dürfen. Ein Fre­quenz­band bzw. -bereich be­zeich­net dabei einen Teil­be­reich des elek­tro­ma­gne­ti­schen Spektrums, der zur tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­on verwendet wird.

Eine Ver­bin­dung kann von jedem be­lie­bi­gen Gerät ausgehen, das sich dadurch zu einem „Master“ („Meister“) gegenüber den „Slaves“ („Sklaven“, also den be­tei­lig­ten Geräten) erhebt und dadurch ein so­ge­nann­tes „Piconetz“ (ein Bluetooth-Netzwerk) ein­rich­tet. Dieses bleibt so lange bestehen, bis der Master die Bluetooth-Funktion in seinem System wieder de­ak­ti­viert. Geräte, die sich in ein Piconetz einwählen wollen, „lauschen“ im Scan-Modus alle 2,56 Sekunden nach einem Signal des Masters. Der Ver­bin­dungs­auf­bau erfolgt dann durch­schnitt­lich innerhalb von 1,28 Sekunden. Die Ver­bin­dung zweier oder mehrerer Geräte via Bluetooth wird auch „Pairing“ („Paaren“) genannt.

In der Praxis müssen sich die Teil­neh­mer eines Pi­co­net­zes in un­mit­tel­ba­rer Nähe zu­ein­an­der aufhalten und die Bluetooth-Funktion auf ihrem je­wei­li­gen Gerät aktiviert haben. Die Ak­ti­vie­rung erfolgt je nach Gerät über eine spezielle Software, ein Kon­troll­feld oder eine Taste, auf der das Bluetooth-Symbol zu sehen ist. Der Ver­bin­dungs­auf­bau muss daraufhin mittels einer (meist vier­stel­li­gen) PIN au­to­ri­siert werden, die auf dem Bild­schirm des Slave-Geräts angezeigt wird oder im je­wei­li­gen Handbuch vermerkt ist. Dieser auch als „Schlüs­sel­ver­ga­be“ be­zeich­ne­te Vorgang dient der Si­cher­heit gegenüber Dritten und muss in der Regel nur einmalig statt­fin­den. Danach wird das „gepaarte“ Gerät in einer Liste ge­spei­chert und verbindet sich immer au­to­ma­tisch, sobald es sich in Reich­wei­te des Pi­co­net­zes befindet – vor­aus­ge­setzt, Bluetooth ist aktiviert.

Hinweis

Im IONOS Digital Guide erfahren Sie auch, wie Sie mit ver­schie­de­nen Geräten eine Bluetooth-Ver­bin­dung her­stel­len.

Das Bluetooth-Netzwerk (Piconetz)

Maximal acht aktiv teil­neh­men­de Bluetooth-Geräte bilden ein so­ge­nann­tes Piconetz. Außerdem können theo­re­tisch bis zu ca. 200 weitere Geräte im en­er­gie­spa­ren­den Standby- bzw. PARK-Modus gleich­zei­tig im Netzwerk verweilen und auf Anfrage aktiviert werden. Ein Bluetooth-Gerät kann zugleich in mehreren Pi­co­net­zen als Slave an­ge­mel­det sein, aber in nur einem selbst als Master fungieren. Bis zu zehn Piconetze bilden ein so­ge­nann­tes Scat­ter­netz. Jedes darin ent­hal­te­ne Gerät kann mit den anderen in Kontakt treten. Darunter leidet jedoch die Da­ten­über­tra­gungs­ra­te.

Die Bluetooth-Profile

Jeder Bluetooth-Chip kommt mit einem so­ge­nann­ten Pro­to­koll­sta­pel bzw. -stack daher. Dabei handelt es sich um ein Software-Paket, das die Dienste für die Ver­wen­dung ver­schie­de­ner Bluetooth-Profile be­inhal­tet. Ähnlich wie die Treiber auf einem Computer legen diese Profile fest, welche Art von Daten zwischen Geräten über­tra­gen werden können und welche Dienste dadurch verfügbar sind. Die Profile, die ein Gerät be­herrscht, kann man meist an seinen tech­ni­schen Daten ablesen. Um bestimmte Funk­tio­nen nutzbar zu machen, müssen alle be­tei­lig­ten Geräte dieselben Profile un­ter­stüt­zen. Oftmals kann man fehlende Profile z. B. über die In­ter­net­sei­te des Chip-Her­stel­lers bzw. Stack-Anbieters beziehen und ergänzen.

Die folgende Tabelle enthält einige häufig ver­wen­de­te Stan­dard­pro­fi­le. Da aber ständig neue Profile hin­zu­kom­men, um flexibel auf neue Ge­rä­te­an­for­de­run­gen reagieren zu können, erhebt sie keinen Anspruch auf Voll­stän­dig­keit.

Profil-Kürzel Profil-Name Funktion Geräte (Beispiele)
A2DP Advanced Audio Dis­tri­bu­ti­on Profile Über­tra­gung von Au­dio­da­ten in Ste­reo­qua­li­tät Frei­sprech­an­la­gen, Kopfhörer, MP3-Player
AVRCP Audio/Video Remote Control Profile Fern­steue­rung von Audio- und Vi­deo­play­ern Fernseher, HiFi-Anlagen, Notebooks
BIP Basic Imaging Profile Über­tra­gung von Bild­da­tei­en Di­gi­tal­ka­me­ras, Drucker, Smart­phones
BPP Basic Printing Profile Ver­bin­dung zu Druckern Drucker, Notebooks, Smart­phones
CTP Cordless Telephony Profile Ver­bin­dung zu Schnurlos-Telefonen Computer, Notebooks, Schnurlos-Telefone
FAX Fax Profile Ver­bin­dung zu Fax­ge­rä­ten Computer, Faxgeräte, Notebooks, Smart­phones
GATT Generic Attribute Profile En­er­gie­ef­fi­zi­en­te Über­tra­gung kleiner Da­ten­men­gen bei Bluetooth 4.0 Low Energy Computer, Notebooks, Smart­phones
HDP Health Device Profile Sichere Ver­bin­dung zu me­di­zi­ni­schen Geräten Fern­steue­run­gen, me­di­zi­ni­sche Geräte
HFP Hands-Free Profile Ver­bin­dung zu Frei­sprech­an­la­gen Frei­sprech­an­la­gen, Smart­phones
HID Human Interface Device Profile Ver­bin­dung zu Ein­ga­be­ge­rä­ten Computer, Mäuse, Tas­ta­tu­ren
HSP Headset Profile Ver­bin­dung zu Headsets Computer, Frei­sprech­an­la­gen, Smart­phones
ICP Intercom Profile Direkte Sprach­kom­mu­ni­ka­ti­on Computer, Schnur­los­te­le­fo­ne, Smart­phones
OBEX Object Exchange Profile Ge­ne­ri­scher Da­ten­aus­tausch zwischen zwei Geräten Computer, Notebooks, Smart­phones
PBA Phonebook Access Profile Be­reit­stel­lung von Te­le­fon­buch-Daten Frei­sprech­an­la­gen, Smart­phones
(r)SAP (remote) SIM Access Profile Be­reit­stel­lung von Daten einer Handy-SIM-Karte Frei­sprech­an­la­gen, Smart­phones
VDP Video Dis­tri­bu­ti­on Profile Über­tra­gung von Vi­deo­si­gna­len Camcorder, Computer, tragbare Vi­deo­play­er

Für welche Arten von Geräten wird Bluetooth genutzt?

Für Bluetooth exis­tie­ren zahl­rei­che Ver­wen­dungs­mög­lich­kei­ten und Ein­satz­be­rei­che, weswegen im Folgenden nur einige Beispiele genannt werden sollen.

  • Computer und Notebooks: Viele aktuelle Windows- und Linux-Be­triebs­sys­te­me un­ter­stüt­zen stan­dard­mä­ßig Bluetooth. Ein in der Hardware verbauter Chip er­mög­licht die Anbindung ver­schie­de­ner Pe­ri­phe­rie­ge­rä­te wie Mäuse, Tas­ta­tu­ren, Kopfhörer und Drucker. Zudem wird die Funk­tech­nik für Security-Tokens im Rahmen der Zwei-Faktor-Au­then­ti­fi­zie­rung verwendet.
  • Mo­bil­ge­rä­te: Bluetooth-Chips sind in praktisch allen modernen Handys und Tablets in­te­griert. Mit ihrer Hilfe lassen sich z. B. Dateien, Fotos und Videos mit dem Heim­com­pu­ter syn­chro­ni­sie­ren.
  • Audio-Aus­ga­be­ge­rä­te: Viele kabellose Laut­spre­cher und Headsets verfügen über Bluetooth, womit MP3-Dateien direkt vom Smart­phone ab­ge­spielt werden können.
  • Frei­sprech­an­la­gen: Wird das Smart­phone per Bluetooth mit der Frei­sprech­an­la­ge im Autoradio oder im Mo­tor­rad­helm gekoppelt, können ein­ge­hen­de Anrufe direkt ent­ge­gen­ge­nom­men werden. Bei gut aus­ge­stat­te­ten Kraft­fahr­zeu­gen ist auch der Bord­com­pu­ter mit der Funk­tech­nik kom­pa­ti­bel, sodass über die Cockpit-Anzeige durch die Kontakte und Menüs auf dem Handy navigiert werden kann.
  • Fit­ness­ge­rä­te und Smart-Home-Technik: Manche Fit­ness­tra­cker und Smart­wat­ches senden Ge­sund­heits­da­ten per Bluetooth direkt an eine Ge­sund­heits-App auf dem Smart­phone. Bluetooth-fähige Kü­chen­ge­rä­te, Alarm­sys­te­me, elek­tro­ni­sche Schlüssel und digitale Bil­der­rah­men tragen außerdem zum welt­wei­ten Siegeszug der Smart-Home-Systeme bei.
  • Spiel­zeu­ge und Gaming-Konsolen: Die Spiel­zeug­indus­trie bringt ständig neue Puppen und Action-Figuren auf den Markt, die mit­ein­an­der per Bluetooth kom­mu­ni­zie­ren und in­ter­agie­ren können. Auch die Game-Con­trol­ler von beliebten Vi­deo­spiel­kon­so­len wie der Nintendo Switch, Play­Sta­ti­on 4 und Xbox One funk­tio­nie­ren über den Funk­stan­dard.
  • Me­di­zin­tech­nik: Hörgeräte höherer Preis­klas­sen können dank Bluetooth mit Frei­sprech­funk­tio­nen aus­ge­stat­tet werden. Zudem ist es damit möglich, fort­schritt­li­che Arm- und Bein­pro­the­sen, In­su­lin­pum­pen und Blut­zu­cker­mess­ge­rä­te per Funk zu kon­fi­gu­rie­ren.
  • Industrie: Die kabellose Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik bringt nicht zuletzt die Industrie selbst voran, indem sie Maschinen und Fer­ti­gungs­an­la­gen mit­ein­an­der vernetzt und es somit er­mög­licht, Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se weit­ge­hend zu au­to­ma­ti­sie­ren.

Welche Bluetooth-Versionen gibt es?

Mitte 1999 wurde mit Bluetooth 1.0a die erste Version des neuen Funk­stan­dards mit einer damaligen Da­ten­über­tra­gungs­ra­te von 732,2 kbit/s her­aus­ge­bracht. Jedoch hatte sie, genau wie ihr Nach­fol­ger 1.0b, mit einigen an­fäng­li­chen Mängeln und Si­cher­heits­pro­ble­men zu kämpfen. Erst Bluetooth 1.1 (Anfang 2001) bildete ein solides Fundament für markt­fä­hi­ge Produkte. Seitdem wurde das System kon­ti­nu­ier­lich wei­ter­ent­wi­ckelt und ver­bes­sert, wobei be­son­de­res Augenmerk auf Si­cher­heit, Stö­rungs­re­sis­tenz und Ver­bin­dungs­ge­schwin­dig­keit gelegt wurde.

Das Ergebnis ist eine Vielfalt an Bluetooth-Versionen, die auf­ein­an­der aufbauen und sich vor allem in ihrer maximal möglichen Da­ten­über­tra­gungs­ra­te, aber auch in ihrer Funk­tio­na­li­tät und ihrem An­wen­dungs­be­reich un­ter­schei­den.

Bluetooth-Version Er­schei­nen Max. Datenrate Wich­tigs­te Neue­run­gen
Bluetooth 1.0a Juli 1999 732,2 kbit/s Erste of­fi­zi­el­le Version
Bluetooth 1.0b Dezember 1999 732,2 kbit/s Generelle Ver­bes­se­run­gen
Bluetooth 1.1 Februar 2001 732,2 kbit/s Ver­bin­dungs- und Si­cher­heits­pro­ble­me behoben; erste markt­fä­hi­ge Pro­dukt­ver­si­on; Ver­schlüs­se­lung; bis zu sieben Ver­bin­dun­gen gleich­zei­tig
Bluetooth 1.2 November 2003 1 Mbit/s Ab­wärts­kom­pa­ti­bi­li­tät zu Bluetooth 1.1; weniger stö­rungs­emp­find­lich dank AFH (Adaptive Frequency Hopping)
Bluetooth 2.0 + EDR November 2004 2,1 Mbit/s Dreifache Da­ten­ra­ten möglich dank EDR (Enhanced Data Rate); diverse Verfahren zur En­er­gie­ein­spa­rung; zu­sätz­li­che Nutzung von NFC (Near Field Com­mu­ni­ca­ti­on) beim Pairing
Bluetooth 2.1 + EDR August 2007 2,1 Mbit/s Au­to­ma­ti­sche Ver­bin­dung ohne PIN dank Secure Simple Pairing
Bluetooth 3.0 + HS April 2009 24 Mbit/s Zu­sätz­li­cher Highspeed-Kanal (HS) auf Basis von WLAN und UWB (Ul­trab­reit­band)
Bluetooth 4.0 LE (auch: Bluetooth SMART) Dezember 2009 24 Mbit/s Pro­to­koll­sta­pel Low Energy (LE) für ver­schie­de­ne en­er­gie­spa­ren­de Verfahren (z. B. GATT-Profil) für kleine Geräte; ver­bes­ser­te Feh­ler­kor­rek­tur; 128-Bit-Ver­schlüs­se­lung
Bluetooth 4.1 Dezember 2013 25 Mbit/s Kleinst­ge­rä­te benötigen keinen Ver­mitt­ler mehr; IPv6
Bluetooth 4.2 Dezember 2014 25 Mbit/s Generelle Ver­bes­se­run­gen
Bluetooth 5 Dezember 2016 50 Mbit/s Deutliche Erhöhung von Reich­wei­te und Datenrate

Mitt­ler­wei­le exis­tie­ren also über zehn Bluetooth-Versionen, die mit Ausnahme der en­er­gie­spa­ren­den Variante 4.0 LE allesamt mit­ein­an­der kom­pa­ti­bel sind. Ältere Versionen als Bluetooth 3.0 kommen in der Praxis aber nur noch selten vor.

Nachdem manche Benutzer und Experten zeit­wei­lig schon von Bluetooth als „sinkendem Stern“ sprachen, re­vi­ta­li­sier­te Version 4.0 LE die Tech­no­lo­gie. Mithilfe des Low-Energy-Pro­to­koll­sta­pels waren noch nie da­ge­we­se­ne En­er­gie­ein­spa­run­gen möglich, dank denen Bluetooth auch auf Kleinst­ge­rä­ten wie Smart­wat­ches, elek­tro­ni­schen Tür­schlös­sern und in­tel­li­gen­ten Glüh­bir­nen ein­setz­bar wurde. Seitdem gilt der bald 20 Jahre alte Funk­stan­dard als eine der wich­tigs­ten Trieb­kräf­te des Internets der Dinge (Internet of Things, kurz: IoT).

Version 4.1 erlaubt es Kleinst­ge­rä­ten in­zwi­schen, auch ohne einen „Ver­mitt­ler“ mit anderen Geräten zu kom­mu­ni­zie­ren. So kann ein Fitness-Armband einen Puls­mes­ser direkt ansteuern, ohne den Umweg über ein Smart­phone gehen zu müssen. Eine weitere Neuerung ist die Un­ter­stüt­zung von IPv6, wodurch jedes Bluetooth-fähige IoT-Gerät eine eigene IP-Adresse erhält, über die es von seinem Benutzer aus dem Internet an­steu­er­bar ist. Als tech­ni­scher Höchst­stand galt bislang jedoch die Version 4.2, die sich durch kleinere Da­ten­pa­ke­te sowie eine höhere Ge­schwin­dig­keit, längere Ak­ku­lauf­zeit und mehr Si­cher­heit aus­zeich­net.

Aber auch das ist noch nicht das Ende der Fah­nen­stan­ge: Im Dezember 2016 brachte die SIG das lang erwartete Bluetooth 5 heraus, das weiterhin auf IoT-Geräte spe­zia­li­siert ist und sich gegenüber seinem Vorgänger nochmal in jeder Hinsicht ver­bes­sert hat. So sollen bei einem gleich­blei­bend geringen En­er­gie­ver­brauch eine um 800 Prozent erhöhte Sen­de­ka­pa­zi­tät sowie Reich­wei­ten von bis zu 200 Metern (draußen) bzw. 40 Metern (drinnen) möglich sein. Dies solle auch dazu beitragen, die Ent­wick­lung der so­ge­nann­ten Beacons weiter vor­an­zu­trei­ben. Dabei handelt es sich um kleine Bluetooth-Sender, die z. B. in Museen ein­ge­setzt werden, um zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen auf die Smart­phones von Besuchern zu senden.

Zwar ist die Anzahl der Geräte, die die neue Version un­ter­stüt­zen, zurzeit noch recht über­sicht­lich – einige Experten handeln Bluetooth 5 aber schon als „tech­ni­schen Mei­len­stein“, der (zumindest im IoT-Bereich) sogar WLAN den Rang ablaufen könnte.

Wie hoch ist die Bluetooth-Reich­wei­te?

Bezüglich der Frage nach der maximalen Reich­wei­te von Bluetooth lassen sich bislang drei Klassen un­ter­schei­den, die sich nach dem Bedarf des je­wei­li­gen Geräts richten:

Klasse Max. Sen­de­leis­tung Max. Reich­wei­te (innen) Max. Reich­wei­te (außen) Ein­satz­be­rei­che (Beispiele)
Klasse 1 100 mW 100 m 200 m Computer, Notebooks
Klasse 2 2,5 mW 10 m 50 m Bluetooth-Adapter, Computer, Notebooks
Klasse 3 1 mW 1 m 10 m Mo­bil­ge­rä­te

Es muss erwähnt werden, dass der Einsatz von Bluetooth-Tech­no­lo­gie immer einen Kom­pro­miss zwischen Datenrate/Reich­wei­te und Strom­ver­brauch erfordert. Version 4.0 bei­spiels­wei­se benötigt im Low-Energy-Modus nur sehr wenig Strom, erreicht aber auch nur 1 Mbit/s bei einer Reich­wei­te von höchstens 10 Metern. Im Nor­mal­be­trieb können maximal 25 Mbit/s erzielt werden, wodurch die Reich­wei­te, aber auch der En­er­gie­be­darf pro­por­tio­nal steigen. Her­stel­ler Bluetooth-fähiger Geräte müssen daher genau kal­ku­lie­ren, wie sie ihre Produkte kon­fi­gu­rie­ren, damit sie für ihren Ein­satz­zweck geeignet sind. Lediglich die neueste Version Bluetooth 5 ist dank fort­schritt­li­chen En­er­gie­spar­maß­nah­men zu Reich­wei­ten von 200 Metern im Au­ßen­be­reich und 40 Metern im In­nen­be­reich imstande, kann aber auch im LE- oder EDR-Modus betrieben werden.

Insgesamt ist die maximale Reich­wei­te eines Bluetooth-fähigen Geräts immer davon abhängig, ob es in Au­ßen­be­rei­chen oder drinnen (z. B. innerhalb einer Wohnung) ein­ge­setzt wird. Der Grund: Hin­der­nis­se wie Mauern, große Möbel oder me­tal­li­sche Struk­tu­ren können die Ver­bin­dung stören. Die Bauform der auf den Funk­kom­mu­ni­ka­ti­ons­we­gen ein­ge­setz­ten Sende- und Emp­fangs­an­ten­nen und die Art der zu ver­sen­den­den Da­ten­pa­ke­te sind weitere Parameter, die für die Reich­wei­te einer Bluetooth-Ver­bin­dung aus­schlag­ge­bend sein können.

Ver­schie­de­ne Verfahren, die man unter dem Sam­mel­be­griff „Frequency Hopping“ zu­sam­men­fas­sen kann, haben die Stör­an­fäl­lig­keit von Bluetooth von Version zu Version nach­hal­tig ver­rin­gert. Dabei wird das ver­wen­de­te Fre­quenz­band in einzelne, gleich große Kanäle un­ter­teilt, die mehrere Tausend Mal pro Sekunde bzw. je nach Bedarf ge­wech­selt werden, um konstant stö­rungs­frei senden zu können. So wird wei­test­ge­hend si­cher­ge­stellt, dass sich die Bluetooth-Kom­mu­ni­ka­ti­on und andere Funk­ver­bin­dun­gen wie WLAN, LTE oder Mi­kro­wel­len nicht in die Quere kommen.

Wie sicher ist Bluetooth?

Dank Ver­schlüs­se­lung und ver­schie­de­ner anderer Si­cher­heits­me­cha­nis­men gilt Bluetooth gemeinhin als relativ sicher. Jedoch wurde bereits mehrfach bewiesen, dass auch neuere Versionen des Funk­stan­dards an­greif­bar sind, z. B. aufgrund feh­ler­haf­ter Im­ple­men­tie­run­gen seitens der Her­stel­ler.

Der be­lieb­tes­te An­griffs­punkt ist dabei fast immer die Schlüs­sel­ver­ga­be beim Pairing, wobei Cy­ber­kri­mi­nel­le versuchen, an die zur Au­to­ri­sie­rung ver­wen­de­te PIN zu gelangen. Da diese in der Regel nur einmal pro Ver­bin­dungs­auf­bau vergeben werden muss, ist das Zeit­fens­ter für solche Angriffe üb­li­cher­wei­se äußerst kurz.

Es gibt jedoch einen Trick, der weder groß­ar­ti­ge IT-Kennt­nis­se noch spezielle Technik erfordert: Beim „Bluesmack“ stören Angreifer eine bereits be­stehen­de Bluetooth-Ver­bin­dung. Dadurch sind die ah­nungs­lo­sen Benutzer gezwungen, erneut eine PIN aus­zu­tau­schen, die die Angreifer dann abfangen, um sich Zugang zum je­wei­li­gen Gerät zu ver­schaf­fen. In­fol­ge­des­sen können sie Da­ten­strö­me abhören und ma­ni­pu­lie­ren („Blues­nar­fing“) und fi­nan­zi­el­le Schäden anrichten, indem sie kos­ten­pflich­ti­ge Hotlines und SMS-Dienste anrufen („Bluebug­ging“). Damit solch eine Attacke gelingt, müssen sich die Angreifer jedoch in der Nähe der zu hackenden Geräte aufhalten.

Als Bluetooth-Nutzer können Sie einige Vor­beu­gungs­maß­nah­men treffen:

  • Fragen Sie schon vor dem Kauf eines digitalen Geräts, ob es möglich ist, bei Bluetooth-Ver­bin­dun­gen manuell eine PIN zu vergeben (von Her­stel­lern fest­ge­leg­te Stan­dard­schlüs­sel wie „0000“ oder „1234“ bieten nicht genügend Si­cher­heit).
  • De­ak­ti­vie­ren Sie die Option „Secure Simple Pairing“ (au­to­ma­ti­sche Ver­bin­dung zu neuen Geräten ohne PIN, z. B. bei Bluetooth 2.1 + EDR) und gehen Sie dazu über, jede Bluetooth-Ver­bin­dung nur noch manuell her­zu­stel­len.
  • Wählen Sie einen langen PIN-Code mit min­des­tens acht nu­me­ri­schen Zeichen, soweit es die Software gestattet.
  • Verwenden Sie den „Un­sicht­bar­keits­mo­dus“, der Ihren Bluetooth-Nut­zer­na­men an­ony­mi­siert.
  • Vermeiden Sie es, Bluetooth an belebten Orten wie z. B. öf­fent­li­chen Plätzen zu verwenden, da hier die Wahr­schein­lich­keit größer ist, dass sich ein spe­zia­li­sier­ter Hacker in Ihrer un­mit­tel­ba­ren Nähe aufhält.
  • Speichern Sie ver­trau­ens­wür­di­ge Geräte in Ihrer Bluetooth-Ge­rä­te­lis­te. Dadurch entfällt die erneute PIN-Eingabe bei einem späteren Ver­bin­dungs­auf­bau, sodass ein wichtiger An­griffs­punkt wegfällt.
  • Wenn bei einer bereits be­stehen­den Ver­bin­dung eine erneute Au­to­ri­sie­rung per PIN verlangt wird, sollte das ein Alarm­si­gnal für Sie sein. Un­ter­bre­chen Sie in diesem Fall vorerst den Ver­bin­dungs­ver­such und wechseln Sie Ihren Auf­ent­halts­ort, um aus der Reich­wei­te eines möglichen An­grei­fers zu gelangen.
  • De­ak­ti­vie­ren Sie Bluetooth sofort nach Gebrauch. Schalten Sie Bluetooth nur an, wenn Sie es auch wirklich nutzen wollen – dies schont auch den Akku Ihres digitalen Geräts.

Fazit: Funk­stan­dard für jetzt und immer?

Bluetooth wurde schon häufig für tot erklärt; zu kom­pli­ziert und langsam war die Funk­tech­nik im Vergleich zur herrlich einfachen und flotten Da­ten­über­tra­gung per Kabel. Doch diese Ansicht ist längst überholt, denn spä­tes­tens mit der en­er­gie­spa­ren­den Version 4.0 hat sich Bluetooth einen Namen gemacht – nämlich als die Trieb­fe­der des weg­wei­sen­den Internets der Dinge. Und wenn sich Wirt­schafts­exper­ten in einem Punkt einig sind, dann darin, dass in­tel­li­gen­ten All­tags­ge­gen­stän­den wie Fitness-Trackern, Smart-Home-Devices und Kfz-Bord­com­pu­tern die Zukunft gehört. Wir können also davon ausgehen, dass Bluetooth seinen Ruf als In­dus­trie­stan­dard noch lange ver­tei­di­gen wird.

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