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 Classic, überzeugt aber durch effiziente Kurzzeitübertragungen.
Bedeutung für Prüfung & Zertifizierung
Bluetooth LE-Geräte müssen regionale Funknormen einhalten, z. B.:
Europa: ETSI EN 300 328
USA: FCC §15.247
International: IC/ISED, MIC usw.
Trotz identischer Frequenznutzung unterscheiden sich Kanalraster und Zeitverhalten gegenüber Classic – dies ist bei Prüfungen zu berücksichtigen.
Unabhängig vom Profil ist eine Bluetooth SIG-Qualifizierung erforderlich, wenn Bluetooth-Technologie verwendet und unter der Marke Bluetooth vermarktet wird. Die Nutzung von Namen und Logo ist nur SIG-Mitgliedern mit qualifiziertem Produkt gestattet.