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Glossar

Bluetooth

Der Bluetooth Standard geht auf das Jahr 1998 zurück. Damals wurde die "Special Interest Group" (SIG) gegründet, die sich aus den Firmen Ericsson Mobile Communications, Nokia, IBM, Intel und Toshiba zusammensetzte. Ziel der SIG war es, einen herstellerunabhängigen Standard für Peer-to-Peer-Datenkommunikation über kurze Distanzen zu schaffen, die sich zu geringen Kosten realisieren lassen. Der daraus hervorgegangene Standard wurde Bluetooth genannt. Der Name geht auf den Wikinger Harald Bluetooth (Harald Blauzahn), König von Dänemark (940-981n. Chr.) zurück, der die Christianisierung und die Vereinigung von Dänemark und Norwegen bewirkte.

Bluetooth ist ein offener Industriestandard (IEEE 802.15.1-2002) für ein lizenzfreies Nahbereichsfunkverfahren zur kabellosen Sprach- und Datenkommunikation zwischen IT-Geräten (Kabelersatz und Ad-hoc-Networking). Bluetooth arbeitet im 2,4-GHz-ISM-Frequenzband auf 79 Kanälen bei den Frequenzen f = (2402 + k) MHz, k = 0,...,78 (ISM ="Industrial Scientific and Medical"). Bluetooth unterstützt asynchrone verbindungslose Übertragung mit maximal 723,2 kbit/s in der einen und 57,6 kbit/s in der anderen Richtung (asymmetrisch) bzw. mit maximal 433,9 kbit/s in beide Richtungen (symmetrisch). Für Sprachübertragung stehen bei Bluetooth bis zu drei synchrone verbindungsorientierte Kanäle mit je 64 kbit/s zur Verfügung; die Sprachkodierung erfolgt über Modulation.

Hinsichtlich der Sendeleistung und Reichweite werden drei Geräteklassen unterschieden:
Klasse 1: Sendeleistung 1-100mW (0 bis 20 dBm, Reichweite ca. 100m)
Klasse 2: Sendeleistung 0,25-2,5mW (-6 bis 4 dBm, Reichweite ca. 10m)
Klasse 3: Sendeleistung bis 1mW (bis 0 dBm, Reichweite ca. 0,1-10m)

Zur Senkung des Stromverbrauchs sind Spar-Modi und Sendeleistungsregelung (Power Control) spezifiziert. Neben den hardwarenahen Protokollen (Funktechnik und Basisband) definiert die Spezifikation für das Verbindungsmanagement eine Link-Schicht, die neben Fehlerkorrekturverfahren auch kryptographische Sicherheitsmechanismen (Verschlüsselung, WEP) bereitstellt. Um die Interoperabilität unterschiedlicher Geräte sicherzustellen, ohne dass in allen Geräten immer alle existierenden Protokolle implementiert sind, hat die SIG sogenannte Anwendungs-Profile definiert. Neben grundlegenden Profilen wie zum Beispiel dem Generic Access Profile, dem Serial Port Profile oder dem Generic Object Exchange Profile gibt es beispielsweise ein Headset Profile, ein LAN Access Profile, ein PAN (Personal Area Networking) Profile usw.

Damit jedes Bluetooth-Gerät als Kommunikationspartner eindeutig zu identifizieren ist, verfügt es über eine 48 Bit lange öffentlich bekannte und weltweit eindeutige Geräteadresse, die so genannte Bluetooth Device Address. Neben einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Bluetooth-Geräten unterstützt Bluetooth auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen. Da Bluetooth ei n funkbasiertes Verfahren ist, besteht grundsätzlich die Gefahr, dass "unberechtigte" bluetoothfähige Geräte die Bluetooth-Kommunikation mithören bzw. sich aktiv in die Kommunikationsverbindung einschalten. Neben nicht-kryptographischen (Korrektur-)Verfahren zum Schutz gegen Übertragungsfehler sieht die Spezifikation deshalb kryptographische Authentisierungs- und Verschlüsselungs-Algorithmen vor. Diese sind bereits auf Chip-Ebene implementiert und gelten als nicht sicher.

 

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