Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Bericht von der ersten Bluetooth Europe in Amsterdam : Ausgabe 20/2014, 06.11.2014

Bluetooth Smart als Treiber für das Internet of Things

Am 16. und 17. September fand die erste europäische Bluetooth-Konferenz in Amsterdam statt. Die «Bluetooth Europe» stand vollständig im Zeichen von Bluetooth Smart, der Erweiterung des Bluetooth- Standards um eine Variante, die auf niedrigen Stromverbrauch bei niedriger Datenrate ausgelegt ist. Auffällig war, wie die Verwendung des älteren Namens «Bluetooth Low Energy» peinlichst vermieden wurde.

Autor: Dr. Cuno Pfister, Geschäftsführer, Oberon microsystems AG

Bluetooth Smart ist in den letzten beiden Jahren vor allem im Zusammenhang mit Fitnessarmbändern, Smart Watches und ähnlichen Wearables populär geworden. Dies spiegelt sich auch im Wachstum wider, denn es liegt noch deutlich über dem 20-Prozent-Wachstum des klassischen Bluetooth. Dessen dominierender Use Case ist nach wie vor das Audio-Streaming. Ein Marktanalyst erwartet, dass sich bereits 2015 mehr Chips mit Blue-tooth Smart verkaufen als solche, die ausschliesslich Bluetooth Classic unterstützen – die Schätzungen für Bluetooth-Smart- bzw. -Smart-Ready-Chips im Jahre 2018 reichen von 500 Millionen bis 1,2 Milliarden Stück.

Mobile-Anwendungen führen zum Erfolg

Der entscheidende Erfolgsfaktor ist, dass heute alle modernen Smartphones und Tab- lets eine Kombination aus Bluetooth Smart und Classic unterstützen – Bluetooth Smart Ready. Für Accessories und Wearables hingegen kommen die günstigeren reinen Bluetooth-Smart-Chips zum Einsatz. Für die Kommunikation zwischen den Chips braucht es keinerlei Gateways oder Router, wie dies bei den meisten anderen Funktechnologien notwendig ist.

Da Smartphones und Tablets auch im industriellen Bereich rasant Einzug halten, ist Bluetooth Smart beispielsweise für die Inbetriebnahme und Wartung von Geräten attraktiv, da Anwender auf anfällige Stecker und teure Displays verzichten können. Die einfache Benutzung ist ebenfalls ein immer wieder genanntes Schlüsselelement von Bluetooth Smart. Die Konferenz hat ein Gefühl vermittelt, in welchen Märkten und in welchem Tempo sich Bluetooth Smart etabliert. Der Markt für Fitnessgeräte dürfte sich in den kommenden Jahren graduell auf Gesundheitsgeräte wie etwa Pulsmesser ausweiten und von da auch auf medizinische Geräte.

Beacons sind im Aufwind – der User behält die Kontrolle

Parallel beginnt sich der Bereich der Bluetooth Smart Beacons, ausgelöst durch Apples iBeacon-Standard, zu etablieren. Ein Beacon ist die technisch gesehen einfachste Anwendung von Bluetooth Smart – ein Beacon sendet im Wesentlichen einfach eine ID aus. Die Use-Cases für einen solchen «physischen Hyperlink» sind jedoch erstaunlich vielfältig: von der Indoor-Positionierung – also dort, wo GPS-Signale nicht mehr empfangen werden – über mobiles Marketing bis zu Logistikanwendungen, wie beispielsweise dem Tracking von Paketen oder auch von Personen im Gesundheitsbereich.

Indoor-Positioning spielte an der Bluetooth Europe überraschenderweise praktisch keine Rolle, mobiles Marketing dafür umso mehr: Eine App auf einem Smartphone kann je nach Nähe zu einem Beacon reagieren, etwa den Benutzer auf ein Spezialangebot eines Geschäfts hinweisen, vor dem sich der Benutzer gerade befindet. Wie sich dies auch mit Berücksichtigung hoher Privacy-Anforderungen realisieren lässt, haben die Redner anhand eines Fallbeispiels der Regent Street in London dargestellt, dem englischen Äquivalent zur Zürcher Bahnhofstras-se. Der Schlüssel war, dem Benutzer volle Kontrolle über seine Daten zu geben und nur auf Angebote mit für ihn sehr hoher Relevanz hinzuweisen – um einen Überdruss aufgrund von Beacon-Spam zu verhindern.

Dauerbrenner Cloud-Anbindung

Weitere Märkte für Bluetooth Smart, die in den kommenden zwei bis drei Jahren wichtig werden dürften, sind Home-Automation und industrielle Anwendungen. Leica Geosystems hat zudem eine Anwendung aus dem Bauwesen vorgestellt: Bluetooth Smart in Laser-Distanzmessgeräten. Besonders bei diesen Themen war die Cloud-Anbindung ein Dauerthema: Bluetooth Smart als attraktive «Edge»-Technologie für das Internet of Things. Eine Integration mit dem Internet kann auf zwei Ebenen erfolgen: dem Application-Layer (Web, d.h. HTTP) oder dem Transport-Layer (Internet, d.h. IP).

Für den ersten Ansatz hat die Bluetooth SIG vor einem halben Jahr einen Standard veröffentlicht, das GATT REST API. Die Aktivitäten in diesem Bereich waren besonders spannend, da Oberon dieses Protokoll für das 3G zu Bluetooth-Smart-Gateway implementiert hat (siehe www.limmat.co). Längerfristig ist jedoch auch die Integration auf Transport-Layer, beispielsweise mit einer Variante von 6LoWPAN, ein Thema. Es gibt eine Bluetooth SIG Working Group, die dieses Thema bearbeitet. Ein Chiphersteller hat angekündigt, bereits in diesem Jahr eine Implementierung vorzustellen.

Wie ernten Geräte Energie?

Es scheint auch praktisch jeder Chiphersteller sein eigenes Mesh-Protokoll als Erweiterung von Bluetooth Smart implementiert zu haben. Im Hintergrund ist ein Tauziehen um den offiziellen Standard im Gange. Batterielebens- dauer und Reichweite waren ebenfalls Dauer-themen. Es gab Präsentationen zu besonders stromsparenden Chips, aber auch einen Vortrag von Prof. Dr. Marcel Meli vom Institute of Embedded Systems der ZHAW zum Thema Energy Harvesting. Er hat die verschiedenen, heute gängigen Methoden verglichen, mit denen ein Gerät aus seiner Umgebung Energie gewinnen kann. Eine Firma hat ein Bluetooth-Smart-Modul vorgestellt, das durch Verstärkung der empfangenen Signale eine Kommunikation von bis zu 450 m Distanz erreicht.

Mehrere Sprecher haben die Wichtigkeit von End-to-End-Security betont. Gerade aus industrieller Sicht stellt sich die Frage, wie sich dies realisieren lässt. Ausser Apples Homekit Accessory Protocol hat der Autor dazu im Umfeld von Bluetooth Smart jedoch bisher keinen umfassenden Ansatz gesehen.

Uneinigkeit bei der Architektur

Die meisten Teilnehmer der Bluetooth Europe schienen implizit anzunehmen, dass eine andauernde Kommunikation mit der Cloud wünschenswert oder nötig ist. Lediglich Robin Heydon, der Autor des Standardbuches über Bluetooth Smart, hat offen eine Gegenposition vertreten. Er hält es nicht für sinnvoll, wenn beispielsweise ein Stuhl ein Bit Information, wie, «es hat sich jemand auf mich gesetzt», via Cloud an die Klimaanlage übermittelt. Das solle stattdessen mit viel geringerem Aufwand und mit erhöhter Robustheit direkt geschehen. Seine Position hat zu einer kurzen Architekturdiskussion geführt: Verteilte versus zentrale Intelligenz, anbieterunabhängige Standards versus «Walled Gardens» wie etwa das Apple Ökosystem, Abhängigkeit von Internet und Cloud versus deren Mehrwert usw. Es dürften verschiedene Ansätze ausprobiert werden – der Markt wird zeigen, welche sich durchsetzen.

Man darf diese erste Ausgabe der Bluetooth Europe sicherlich als Erfolg bezeichnen. Trotz hoher Preise war der Event mit etwa 300 Teilnehmern ausgebucht. Es ist zu erwarten, dass dies nicht die letzte solcher Veranstaltungen in Europa bleiben wird.

Infoservice


Oberon microsystems AG
Technoparkstrasse 1, 8005 Zürich
Tel. 044 445 17 51, Fax 044 445 17 52
pfister@oberon.ch, www.oberon.ch



Karl Torvmark, Strategic Marketing Manager bei Texas Instruments, zeigte in seinem Referat Beispiele für den industriellen Einsatz von Bluetooth Smart


Parallel zur Konferenz fand eine Begleitausstellung statt – sie bot einen idealen Rahmen für persön-liche Gespräche