Bluetooth Low Energy (LE)
Bluetooth Low Energy (LE), eingeführt mit Bluetooth 4.0 im Jahr 2010, ist ein Funkprotokoll für die energieeffiziente Nahbereichskommunikation. Im Gegensatz zu Bluetooth Classic ist LE speziell für batteriebetriebene Geräte und sporadische Datenübertragungen ausgelegt – ideal für Wearables, Sensoren und IoT-Anwendungen.
Frequenz & Modulation
Bluetooth LE nutzt das 2,4 GHz ISM-Band und verwendet 40 Kanäle mit 2 MHz Kanalabstand:
Datenkanäle: 37
Advertising-Kanäle: 3
Als Modulationsverfahren kommt GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) zum Einsatz. Mehrere physikalische Schichten (PHY) sind definiert:
LE 1M PHY: 1 Mbit/s Datenrate (Standard)
LE 2M PHY: 2 Mbit/s für höhere Datenraten
LE Coded PHY: 125 kbit/s (S=8) oder 500 kbit/s (S=2) mit Forward Error Correction (FEC) für größere Reichweite
Diese PHY-Varianten ermöglichen eine flexible Anpassung zwischen Reichweite und Geschwindigkeit bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch.
Typische Anwendungen
Bluetooth LE wird in Szenarien eingesetzt, in denen geringer Energieverbrauch und kurze Datenübertragungen im Vordergrund stehen:
Gesundheit & Fitness: Herzfrequenzmesser, Temperatursensoren, Fitness-Tracker
Industrie & Smart Home: BLE-Beacons, Präsenzmelder, Lichtsteuerung
Peripheriegeräte: BLE HID für Tastaturen und Mäuse
Broadcasting: Beacons und erweiterte Werbung (ab Bluetooth 5)
Für den strukturierten Datenaustausch wird hauptsächlich das Generic Attribute Profile (GATT) verwendet, das auf vordefinierten Services und Characteristic-Strukturen basiert.
Unterschiede zu Bluetooth Classic
Im Vergleich zu BR/EDR bietet Bluetooth LE folgende Eigenschaften:
Deutlich geringerer Energieverbrauch
Optimierte Verbindungsprozeduren und Schlafmodi
Keine Unterstützung klassischer Profile wie A2DP oder SPP
Native Unterstützung für One-to-Many-Werbung und GATT-basierte Kommunikation
Bluetooth LE erreicht nicht die kontinuierliche Datenrate von Bluetooth Classic, überzeugt aber durch effiziente Kurzzeitübertragungen.
Relevanz für Prüfung und Zertifizierung
Bluetooth LE-Geräte müssen regionale Funkanforderungen erfüllen. Die wichtigsten Zulassungswege sind nachfolgend aufgeführt.
| Region / Behörde | Zulassungsweg |
|---|---|
| EU (CE / RED) | EN 300 328 (Selbsterklärung) |
| USA (FCC) | FCC §15.247 via TCB |
| Kanada (ISED) | RSS-247 + IC ID |
| Brasilien (ANATEL) | ANATEL SRD |
| Japan (MIC / Telec) | MIC / Telec-Zertifizierung |
| China (SRRC) | SRRC / CMIIT-ID |
| Region / Behörde | Zulassungsweg |
|---|---|
| EU (CE / RED) | EN 300 328 (Selbsterklärung) |
| USA (FCC) | FCC §15.247 via TCB |
| Kanada (ISED) | RSS-247 + IC ID |
| Brasilien (ANATEL) | ANATEL SRD |
| Japan (MIC / Telec) | MIC / Telec-Zertifizierung |
| China (SRRC) | SRRC / CMIIT-ID |
Obwohl Bluetooth LE im selben 2,4-GHz-Band wie Bluetooth Classic arbeitet, erfordern die Kanalstruktur, das Timing-Verhalten und die PHY-Eigenschaften eine separate Bewertung während der regulatorischen Prüfung.
Zusätzlich zur regulatorischen Zulassung ist die Bluetooth SIG-Qualifizierung für jedes Produkt verpflichtend, das Bluetooth-Technologie nutzt und den Bluetooth-Namen oder das Logo verwenden möchte. Die Qualifizierung umfasst Protokoll-, Interoperabilitäts- und Listungsanforderungen und kann nur von registrierten SIG-Mitgliedern abgeschlossen werden.