Wie funktioniert Bluetooth?

Bluetooth verbindet so viele unserer Geräte stillschweigend miteinander, dass man leicht vergisst, dass es sich um eine beeindruckende Technologie handelt. Es hilft uns, Musik zu hören, auf unseren Handys zu sprechen und Videospiele zu spielen, ohne von kilometerlangen Kabeln enttäuscht zu werden. Wir werden erklären, wie die Technologie hinter Bluetooth funktioniert (und nein, es ist keine Zauberei), sodass Sie jeden auf der Party beeindrucken können, indem Sie erklären, wie Ihr Telefon Tanzmusik an den Lautsprecher senden kann, ohne physisch verbunden zu sein. Halten Sie die Marmeladen einfach nicht an!

Möchten Sie Ihre Hände frei machen? Schauen Sie sich unsere Liste der besten Bluetooth-Headsets an, damit Sie den Leuten erklären können, dass Sie nicht selbst sprechen.

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 einer Bluetooth-Verbindung ausgestattet, für die sowohl Software- als auch Hardwarekomponenten erforderlich sind. Auf der Hardwareseite sendet und empfängt ein mit einer Antenne ausgestatteter Chip in beiden Geräten Signale mit einer bestimmten Frequenz. Die Software interpretiert eingehende Bluetooth-Signale und sendet sie so, wie andere Geräte sie lesen und verstehen können. Im Fall des drahtlosen Lautsprechers kann das Telefon Audiodateien und Informationen in einem Format senden, das der Lautsprecher versteht, während der Lautsprecher diese Signale sowie andere Anzeigen wie Lautstärke- und Spurregler vom Telefon aus interpretieren kann .

Wenn zwei Geräte mit Bluetooth ausgestattet sind, wird normalerweise eines so eingestellt, dass es erkennbar ist. Dies bedeutet, dass es in einer Liste von Bluetooth-Geräten in der Umgebung Ihres Telefons oder eines anderen Steuergeräts angezeigt wird. In unserem Beispiel wäre der drahtlose Lautsprecher erkennbar und würde von einem mit Bluetooth ausgestatteten Telefon oder einer Fernbedienung gesteuert. Der Lautsprecher oder ein Bluetooth-Zubehör sendet ein Signal mit einigen Informationen, um andere Geräte in der Nähe auf seine Anwesenheit und Funktionen 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 basierend auf der eindeutigen Adresse in ihren jeweiligen Signalen miteinander verbinden können. Unabhängig davon, welche anderen Signale bei Wellenlängen eingehen, bei denen diese Geräte arbeiten, erkennen, lesen und senden sie immer die richtigen Signale. Bluetooth-Signale haben eine begrenzte Reichweite, wodurch verhindert wird, dass große Mengen widersprüchlicher Daten große Bereiche abdecken und die Kommunikation zwischen anderen Geräten unterbrochen wird. Mit anderen Worten, Ihr Sprecher wird immer wissen, dass Sie derjenige sind, der versucht, Nickelback zu hören, auch wenn er nicht weiß, wie er Sie dafür kritisieren soll.

Lassen Sie uns technisch werden

Laut der Bluetooth-Website arbeitet die Technologie „im nicht lizenzierten Bereich für Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM) mit 2,4 bis 2,485 GHz und verwendet ein Spreizspektrum, Frequenzsprung, Vollduplex-Signal mit einer Nennrate von 1600 Hops / s“ . Wenn Sie auf halbem Weg eingeschlafen sind, teilen wir es auf, um herauszufinden, wie Ihr Headset Anrufe von Ihrem Telefon entgegennimmt.

Bluetooth-Chips erzeugen Wellenlängen, die an Frequenzen gebunden sind, die innerhalb eines Bereichs arbeiten, der speziell für diese Art der Kommunikation über kurze Entfernungen vorgesehen ist. Andere Geräte, die diese Frequenz verwenden, sind schnurlose Telefone und Babyphone. Es gibt jedoch ein Problem, wenn immer dieselbe Frequenz verwendet wird. Andere Geräte, die mit denselben oder nahe Frequenzen 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, und im Fall von Bluetooth geschieht dies ungefähr 1600 Mal pro Sekunde. Die häufige Änderung der Wellenlänge bedeutet, dass selbst ein konsistentes Signal nicht länger als 1/1600 Sekunde unterbricht und nicht unterbrochen wird.

Bluetooth-Headsets können auf zwei verschiedene Arten über eine Voll- oder Teil-Duplex-Verbindung synchronisiert werden. Ein Vollduplex-Signal bedeutet, dass alle angeschlossenen Geräte Signale gleichzeitig senden und empfangen können - in diesem Fall ein bidirektionales Gespräch - im Gegensatz zu einem Halbduplex-Signal wie einem Walkie-Talkie, bei dem jede Seite noch sprechen kann und hör zu, nur nicht beide gleichzeitig.

Geringe Leistung, niedrige Geschwindigkeit

Bluetooth hat sich zu einer perfekten mobilen Konnektivitätsoption entwickelt, da es nicht viel Energie benötigt und das Signal nicht kilometerweit gesendet wird. Mindeststandards erfordern, dass Bluetooth-Chips eine Reichweite von mindestens 10 Metern haben, es sei denn, sie werden unter geschlossenen Umständen verwendet. Selbst industrielle Anwendungen von Bluetooth haben normalerweise keine Reichweite von mehr als 300 Fuß. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit von Bluetooth ist nicht besonders hoch. Während Anwendungen wie das Streamen von Musik oder das Telefonieren in Ordnung sind, würde die Übertragung größerer Datenmengen viel zu lange dauern, um praktisch zu sein. Der geringe Stromverbrauch ist auch wichtig, wenn Bluetooth in unseren Mobilgeräten verwendet wird. Das Letzte, was wir brauchen, ist etwas anderes, das unseren wertvollen Akku entlädt.

Darüber hinaus brachte Bluetooth 4.0 eine neue Option mit geringem Stromverbrauch mit sich, mit der drahtlose Objekte auch mit kleinsten Batterien über einen längeren Zeitraum betrieben werden können. Auf diese Weise können alle Arten von nützlichen Geräten in das Internet der Dinge integriert werden, von Duschköpfen über Öfen bis hin zu Arbeitsplatten. Diese Art von Verbindungen sind Teil der Arbeit, die durchgeführt wird, um eine bessere Konnektivität zwischen Alltagsgegenständen herzustellen, und das bereits stark genutzte Bluetooth-Protokoll wird sicherlich Teil dieser Bewegung sein. Die neueste Version des Protokolls, 4.1, ermöglicht neben leistungsstarken drahtlosen Verbindungen wie LTE auch eine bessere Kommunikation, wodurch die Vielseitigkeit von Bluetooth und verbundenen Geräten weiter erhöht wird.

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