Smarte Dinge = Smarte Kommunikation

Bereits in den vergangenen Ausgaben haben wir über unterschiedliche Standards im IoT-Bereich berichtet. In dieser Ausgabe werfen wir einen Blick auf Bluetooth: Während in der Spezifikation 1.0 die maximale Datendurchsatzrate noch bei 732,2kbit/s lag, können mittlerweile Datenmengen bis zu 2,1Mbps übertragen werden – und das bei einer Reichweite von bis zu 1.000m. Was verspricht Bluetooth 5.0 und welcher Tools und Komponenten bedarf es, um mit Bluetooth Dinge ‘smart’ werden zu lassen?

Standardisiert spricht man heute von Bluetooth classic oder BR/EDGE – basierend auf BT Version2.1, Blutooth Smart; single mode oder Bluetooth Low Energy – geringer Energieverbrauch und Bluetooth Smart Ready, dual mode oder BR/EDGE/LE. All diese verschiedenen Standards lassen sich applikationsbedingt einsetzen und eröffnen ein breites Einsatzspektrum – BT classic ist prädestiniert für die kontinuierliche Übertragung von großen Datenmengen, wie z.B. bei Infotainment-Szenarien wie (Audio-, Headset- und Streaming-Anwendungen). Beim Einsatz von kabellosen Sensoren, Wearables, Smart Gadgets oder für den Betrieb von medical sensing devices und Smartphones wird BT Smart oder BT Smart Ready verwendet – effektiv und energieeffizient. Gilt es doch in der Regel viele Daten in nur kurzen Intervallen zu übermitteln und anschließend das Gerät in eine Art Stromspar-Modus zu schicken. Besonders Smartphones setzen auf BT Smart Ready, denn das smarte Handy ist längst auch zum Infotainment-Device avanciert und benötigt daher sowohl die BT-classic-Abdeckung, als auch die Energieeffizienz von BT Smart. Bluetooth 5.0 steht bereits in den Startlöchern. Laut der SIG wird Bluetooth 5.0 die Reichweite vervierfachen, die Geschwindigkeit verdoppeln und Bluetooth Low Energy (BT4/4.1) industrietauglich machen. Ein smarter Bluetooth Standard für die Industrie, die bislang, wenn überhaupt auf Bluetooth classic, mit seiner Reichweite von bis zu 1.000m gesetzt hat. Die neue Bluetooth Smart Version wird durch eine deutlich erhöhte Sendeleistung von +20dbm und einem Energieeinsatz von 100mW auftrumpfen, darüber hinaus spricht die SIG von ‘connectionless IoT’ und meint damit nichts anderes, als einen erweiterten Funkbereich, der bei einer Bluetooth-5.0-Verbindung auf das bislang erforderliche Pairing der Bluetooth-fähigen Geräte untereinander verzichtet. Beacons, TAGs und ähnliches sind dafür geradezu geschaffen – besonders in geschlossenen Räumen, in großen Industrieanlagen, Flughäfen, Lager&Logistk-Zentren etc. wird BT 5.0 deren Funktionen unterstützen. Damit werden unzählige neue Dienste denkbar wie z.B.: Warenerfassung, Behältermanagement, Standortinformationen, Gebäudeleitsysteme, Material-Handling und Telematik Szenarien. Via Bluetooth können aus den unterschiedlichsten Objekte ‘smart’ gemacht werden – diese sind dann in der Lage – je nach eingesetztem Bluetooth Standard die verschiedensten Szenarien abzubilden. Dafür bedarf es entsprechender Produkte und Lösungen – vom Bluetooth TAG bis hin zum USB Stick, der in der Lage ist, unterschiedliche Bluetooth Standards miteinander zu verbinden, so dass auch Geräte und Anlagen aus dem Bestand in das IoT integriert werden können. Es gibt viele Funk-Module mit integrierter Sensorik, die applikationsbedingt angepasst werden können. Diverse eingebaute Sensoren (Temperatur, Luftfeuchte- und druck, sowie Lichtstärke, Bewegung und Beschleunigung, sowie Status-Meldungen) sind verfügbar. Track&Trace-Szenarien können ebenso wie Kühlketten Monitoring abgedeckt werden. Die erfassten Sensordaten werden via Bluetooth an einen Konnektor-Stick und dann an ein IoT Gateway oder direkt ins Gateway eingespeist – je nach Anwendungsfall. Bei den Bluetooth USB Konnektoren von m2m Germany stehen unterschiedliche Standards zu Verfügung. Eine ganze Produktfamilie, die in Kombination mit Bluetooth TAGs zahlreiche Features abdeckt und universell einsetzbar sind. Die Sticks können Reichweiten von bis zu 1.000m bedienen, verschiedene Standards miteinander verbinden und auch als Long-Range Gateways für Smart Sensors, medical devices, Wearables, Fitness und Healthcare Gadgets verwendet werden.

Vielseitigkeit ist das A und O

Mit einem Bluetooth Stick am Rechner, hat etwa ein Arzt sofort alle Daten in seinem PC, in seiner Software/Datenbank und damit auf dem Monitor. Alle Daten die von den am Patienten angebrachten Diagnosegeräten via Bluetooth gesendet werden, stehen unmittelbar zur Verfügung und können ausgewertet werden. Das gilt sowohl bei einem Besuch in der Praxis, als auch für die Übermittlung von Patientendaten via Cloud von zu Hause aus. Ebenso können diese Vital-Daten per Internetverbindung an das Smartphone oder den PC von betreuenden Familienmitgliedern übertragen werden. Kühlketten-Monitoring – sei es für medizinische Produkte oder Lebensmittel, wird im Zusammenspiel von Bluetooth-Stick und Bluetooth-Smart TAG zum Kinderspiel – ‘getagte’ Kühlboxen oder Behälter agieren via Tablet oder Smartphone, eine angebundene Telematik-Einheit bekommt via Bluetooth ein Komplett-Monitoring – von der Beladung bis zur Entnahme. Die Bluetooth TAGs können vom ersten Verarbeitungsschritt bis hin zum letzten an den jeweiligen Objekten angebracht sein und lückenlos verschiedenste Umweltbedingungen monitoren. Mit einem TAG wird jedes Ding zum ‘smart Objekt’. Ein anders Szenario ist der Einsatz in Lagerlogistik und Telematik. In einer großen Lagerhalle steht z.B. PCs. Am Rechner befindet sich ein Bluetooth-Konnektor-Stick, der alle relevanten Daten eines vorbeifahrenden Gabelstaplers – der über ein Bluetooth-Gateway verfügt oder aber die Daten der beförderten Objekte – die mit einem Smart TAG versehen sind, empfängt. Damit stehen alle Fahrer-, Fahrzeug- und Ladungsdaten unmittelbar zur Verfügung. Gleichermaßen profitieren Mitarbeiter in größeren Lagern oder Fuhrparks: Handscanner können in ihrer Reichweite – je nach Stick – um eine fünf bis sechs Mal größere Reichweite, als herkömmliche Geräte gesteigert werden. Verbessert wird auch die Interaktion von Warenwirtschafts- und Lagerlogistik-Systemen via Smartphone und Tablet, damit wird noch flexibleres Handeln ermöglicht und der effiziente Einsatz von Gütern und Personal gesteigert. Die Kombination aus Bluetooth Smart TAG und einem Bluetooth-USB-Smart-Stick bietet einen flexiblen und unkomplizierten Einstieg in das Zeitalter von IoT und Industrie 4.0.