Die Bluetooth-Technologie in der Version 5.1 beinhaltet innovative „Richtungsfindungs“-Funktionen. Diese ermöglichen es Bluetooth-fähigen Geräten, ihren exakten physischen Standort im Zentimeterbereich zu ermitteln. Dadurch wird die Positionsbestimmung in Innenräumen erheblich verbessert. Diese Weiterentwicklung der Technologie verspricht zudem stabilere und zuverlässigere Bluetooth-Verbindungen.
Präzise Standortbestimmung mit Bluetooth
Bisherige Bluetooth-Systeme zur Standortnäherung schätzten die Distanz zu einem Gerät – beispielsweise einem Smart-Home-Gerät oder einer Smartwatch – anhand der Signalstärke. Sie konnten zwar feststellen, dass sich ein Gerät in einigen Metern Entfernung befindet, jedoch nicht die genaue Richtung.
Diese Einschränkung wird nun durch eine neue Peilfunktion in Bluetooth 5.1 überwunden. Die Bluetooth Special Interest Group (SIG), die verantwortliche Industriegruppe, hat diese Funktion bekanntgegeben. Ein Ortungssystem kann nun erkennen, aus welcher Richtung ein Bluetooth-Signal gesendet wird. Die Kombination aus Entfernung und Richtung ermöglicht es Bluetooth-Geräten, die Position eines Objekts mit zentimetergenauer Präzision zu bestimmen.
Bluetooth 5.1 bietet zwei Methoden zur Richtungsbestimmung: „Angle of Arrival“ (AoA) und „Angle of Departure“ (AoD). Für beide Methoden benötigt mindestens ein Gerät eine Antennenanordnung. Die Daten, die von diesen Antennen empfangen werden, ermöglichen die Bestimmung der Signalrichtung.
Ein Smartphone mit Bluetooth 5.1 kann von einem Ortungssystem exakt lokalisiert werden. Diese Technologie kann zur Verbesserung der Navigation in Gebäuden, zum Auffinden verlegter Schlüssel oder zur präziseren Steuerung von Smart-Home-Geräten verwendet werden.
Schnellere Verbindungen und geringerer Energieverbrauch
Bluetooth 5.1 ist, anders als die Version 5.0, keine grundlegende Überarbeitung. Die Neuerungen sind zwar weniger umfangreich, aber dennoch nützlich.
Bluetooth Low Energy-Geräte verwenden ein „Generic Attribute Profile“ (GATT). Jedes Mal, wenn sich ein Client-Gerät verbindet, führt es eine „Diensterkennung“ durch, um zu überprüfen, welche Funktionen das Server-Gerät unterstützt. Das kostet Zeit und Energie. Bluetooth 5.1 optimiert das Caching, sodass Client-Geräte die Diensterkennung überspringen können, wenn keine Änderungen erfolgt sind. Diese „GATT-Caching-Verbesserungen“ verkürzen die Verbindungszeiten und reduzieren den Energieverbrauch.
Optimierungen bei der Verbindungsankündigung
Bluetooth 5.1 bringt Verbesserungen bei der „Werbung“. Dieser Begriff beschreibt, wie ein Bluetooth-Gerät seine Bereitschaft zur Verbindung bekannt gibt und sich anderen Geräten in der Nähe zeigt. Diese Optimierungen sollen die Verbindungen reibungsloser gestalten.
Eine Neuerung ist die „randomisierte Werbekanal-Indexierung“. In Bluetooth 5.0 mussten Geräte die Kanäle 37, 38 und 39 in einer festen Reihenfolge nutzen. Nun können die Geräte die Kanäle zufällig auswählen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass sich zwei Bluetooth-Geräte auf denselben Kanälen überlappen und gegenseitig stören. Das ist besonders in Umgebungen mit vielen Bluetooth-Geräten hilfreich.
Bluetooth 5.0 führte die Synchronisierung der Verbindungssuche mit dem „Werbeplan“ eines anderen Geräts ein. Wenn beispielsweise ein Smartphone per Bluetooth mit einem Fernseher verbunden wird, kann der Fernseher dem Telefon mitteilen, wann es mit einem Datenfeld namens SyncInfo wirbt. Das Telefon muss dann nicht ständig nach dem Fernseher suchen, sondern weiß genau, wann der Fernseher zur Verbindung bereit ist. Das spart Energie und ist besonders vorteilhaft, wenn Geräte zu bestimmten Zeiten Daten austauschen müssen.
Der Austausch der „periodischen Werbesynchronisierung“ verbraucht jedoch Energie, was für stromsparende Geräte unerwünscht ist. Mit der „periodischen Werbesynchronisationsübertragung“ können verbundene Geräte diese Daten untereinander austauschen. Beispielsweise kann das Smartphone die Informationen zum Werbeplan des Fernsehers direkt an die Smartwatch weitergeben, ohne dass die Smartwatch die Information vom Fernseher abrufen muss. Das kann den Energieverbrauch von Geräten mit geringem Stromverbrauch reduzieren und die Akkulaufzeit verlängern.
Weitere technische Details zu den Funktionen finden Sie im offiziellen Überblick über die Funktionen der Bluetooth-Kernspezifikation. Das Dokument enthält auch Informationen zu weiteren, kleineren Änderungen, die hier nicht explizit erwähnt wurden.