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Bluetooth vs. WLAN

Die drahtlose Kommunikation von Geräten mit der Umwelt ist kaum mehr wegzudenken. Smartphones kommunizieren mit dem World Wide Web via WiFi. Maus und Tastatur werden an Computern sehr oft drahtlos mit Bluetooth verbunden. Mikrofone, Headsets und Pods aller Art sind ebenfalls mehrheitlich drahtlos mit Smartphone, Tablet, Notebook oder dem PC verbunden. Auch IoT-Geräte (Internet of Things) sind gerne drahtlos per Funk unterwegs. In diesem Beitrag werden wir Licht ins Dunkel der Begrifflichkeiten WLAN, WiFi, Bluetooth etc. bringen. Denn manchmal fragt man sich schon, was ist denn eigentlich der Unterschied und wo kommt welche Technologien zum Einsatz.

Bluetooth statt Kabelsalat

Salopp gesagt, ersetzt WiFi das WLAN-Kabel zwischen PC und Router und Bluetooth macht Schluss mit Kabeln zu allerlei Peripheriegeräten wie Drucker, Tastatur, Maus, Kopfhörer und vielen mehr. In einem gewissen Sinne konkurriert Bluetooth dabei den USB-Anschluss (Universal Serial Bus). Mit beiden Technologien werden also dem Kabelsalat der Kampf angesagt. Zwar gibt es durchaus Anwendungen, bei denen sowohl Bluetooth als auch WiFi eingesetzt werden kann, so etwa bei drahtlosen Lautsprechern. Im Allgemeinen aber haben die beiden Technologien wie oben ausgeführt unterschiedliche Anwendungsfälle. Der Hauptunterschied ist also der Zweck, für den sie eingesetzt werden.

Woher kommt der Name “Bluetooth”?

Der Name ist eine Hommage an den dänischen Wikingerkönig Harald Blauzahn. «Bluetooth» sei ursprünglich der Codename für die Entwicklung der Technologie bei den dabei beteiligten skandinavischen Firmen Nokia und Ericsson gewesen und wurde dann 1999 zum Markenamen. Für den Ersatz von meist kurzen Kabelverbindungen zwischen Geräten verwendet Bluetooth das weltweit lizenzfreie ISM-Band zwischen 2.402 GHz und 2.48 GHz. Deshalb können Bluetooth-Geräte ohne Weiteres weltweit eingesetzt werden. Damit haben wir hier auch schon eine Gemeinsamkeit zu WiFi. Neben Mikrowellenherden und allerlei sonstigen Geräten verwendet auch WLAN dieses Frequenzband. Allerdings stehen für WLAN auch noch die leistungsfähigen Frequenzen um 5 GHz zur Verfügung.

Störsicherheit trotz gestörtem Umfeld

Der Nachteil des verwendeten Frequenzbereichs ist, dass es dort zu Störungen durch andere nicht zu kontrollierende Benutzer kommen kann. Damit Bluetooth wirklich als Kabelersatz taugt, muss es aber sehr zuverlässig sein. Dazu haben sich die Erfinder an das aus der militärischen Nachrichtentechnik bekannte Verfahren des Frequenzhüpfens (engl. «Frequency Hopping») bedient. Das Frequenzband wird in 79 Kanäle à 1 MHz unterteilt, die bis 1600 Mal pro Sekunde gewechselt werden. Eine allfällige Störung ist dadurch nur kurz wirksam. Durch das Hinzufügen von zusätzlichen redundanten Bits kann dann beim Empfänger auch eine gestörte Bitsequenz wiederhergestellt werden (sog. «Forward Error Correction»).

Koppeln

Zwei Bluetooth-Geräte werden einmal miteinander gekoppelt. Bei der Kopplung verhandeln die Geräte einen individuellen geheimen PIN-Code, sodass die Verbindung auch verschlüsselt ist. Einmal gekoppelt bleibt die sie dauerhaft bestehen. Bei WiFi als Punkt-zu-Multipunkt-Topologie melden sich die Geräte mit Nutzername und Passwort beim Router an, wobei möglichst mindestens WPA2-, besser WPA3-Verschlüsselung gewählt werden sollte.

Reichweite und Stromverbrauch

WLAN-Verbindungen funktionieren auch auf grössere Entfernungen und über mehrere Räume hinweg. Auch können WLAN-Netze bei Bedarf mit Repeatern oder ähnlichem erweitert werden. Bluetooth hat dagegen meistens eine geringe Reichweite von etwa 10 Metern. Allerdings gibt es bei Bluetooth drei Leistungsklassen von 1 mW (Klasse 3) über 2.5 mW (Klasse 2) bis 100 mW (Klasse 3). Geräte der Klasse 3 ermöglichen bei guten Bedingungen eine Reichweite von bis zu 100 Metern. Klasse-1-Geräte zeichnen sich durch einen tiefen Energieverbrauch aus, was speziell bei Computermäusen und Tastaturen optimal ist und auch die Verwendung von Batterien möglich macht. Seit Bluetooth V 5.0 erreichte der Standard eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 50 Mbit/s. Das ist ein Bruchteil von den 10 Gbit/s, die bei WiFi 6 optimal möglich sind.

Fazit

Bluetooth ermöglicht die Datenübertragung über kurze Entfernungen zwischen Geräten. Beispielsweise wird es häufig in Headsets für Mobiltelefone verwendet, um die Verwendung von Freisprecheinrichtungen zu ermöglichen. Mit WiFi hingegen können Geräte eine Verbindung zum Internet herstellen. Bluetooth begrenzt die Anzahl der Geräte, die gleichzeitig eine Verbindung herstellen können, während WiFi für mehr Geräte und mehr Benutzer offen ist. Darüber hinaus ist Bluetooth in der Regel einfacher zu verwenden und benötigt weniger Strom als WiFi, obwohl dies auf Kosten der Reichweite und Geschwindigkeit der Datenübertragung erfolgt.

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