Auch innerhalb der vier Wände eröffnen die Neuerungen in Bluetooth 5 neue Möglichkeiten: Der dritte eingeführte Übertragungsmodus erlaubt eine Verdopplung der Bluetooth-Low-Energy-Datenübertragungsrate. „Im Zusammenspiel mit der Data Packet Length Extension können damit sogar einfache Videostreams übertragen werden – und das bei erheblich geringerem Energieverbrauch und mit preisgünstigerer Hardware als mit WiFi“, erklärt Hantsche. So lässt sich ein digitaler Türspion oder ein Staubsaugroboter mit Kamera nutzen, um bei Abwesenheit nach dem Rechten zu sehen. „Die sehr langen Batterielaufzeiten und der niedrige Materialpreis sollten dazu beitragen, dass solche smarten Gadgets bald in alle Wohnungen einziehen und nicht mehr eine Frage des Anschaffungspreises oder der notwendigen Verkabelungen sind“, so die Einschätzung von Bernd Hantsche.
Neben Bluetooth 5 tragen auch NB-IoT und LTE-M dazu bei, im Smart-Home-Bereich die nächste High-Tech-Generation einzuläuten. „Beispielsweise bei Strom-, Gas- und Wasserzählern geht es nicht nur darum, den Servicetechniker einzusparen, der bisher die Messuhren per 169MHz-Funk von der Straße aus ausgelesen hat. Vielmehr ist es das Ziel, die Verbräuche möglichst im Sekundentakt zu überwachen, so dass Smart-Metering-Anwendungen die aufkommende Smart-Grid-Infrastrukturen unterstützen können“, so Hantsche. Diese wiederum können den Smart-Home-Geräten mitteilen, wann sie hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Energie am besten - und damit am kostengünstigsten - ihre Arbeit verrichten sollen. So könnte sich beispielsweise nachts die Waschmaschine einschalten, wenn zu viel Energie in den Netzen zur Verfügung steht. „Dadurch soll jedoch weder der Gerätepreis noch der Stromverbrauch steigen und die Datenübertragung soll möglichst unabhängig von privaten Netzzugängen sein“, beschreibt Hantsche die Anforderungen. „Offen bleibt, ob sich die neuen Mobilfunktechnologien in Kombination mit neuen Rahmenverträgen der Provider auch in Küchengeräten und anderen Applikationen durchsetzen, so dass zumindest bei kleineren Datenraten klassische Kurzstreckenfunkstandards abgelöst werden. Wer daran nicht glaubt, sollte sich mit Multi-Protokoll-Lösungen mindestens einen Plan B zurechtlegen. Denn in der Wireless-Welt befindet sich einiges im Umbruch.“
Plan B - und C und D - für unerwartete Entwicklungen
So scheint das Protokoll Z-Wave von Sigma gefährdet, da Sigma von einem Unternehmen gekauft wurde, das im Board of Directors der Thread-Allianz sitzt und bisher für Bluetooth- ICs bekannt war. Da Z-Wave, wie auch das EnOcean- und Bidcos-Protokoll, im SubGHz-Frequenzbereich funkt, werden diese Technologien wohl nie in Smartphones Einzug halten und ständig einen separaten Protokoll- und Frequenzumsetzer – einen sogenannten Smart Home Hub, Gateway oder Accesspoint – benötigen.
Dass man auch mit stromsparenden 2,4GHz-Technologien inzwischen durch mehrere Wände oder große Gärten funken kann, beweisen aktuell die Long-Range-Modi von Bluetooth 5. „Wer Wert auf Nachhaltigkeit legt, sollte künftig dennoch in der Lage sein, auf andere Übertragungstechnologien auszuweichen. Mit dem nRF52840 von Nordic Semiconductor ist man bestmöglich für zukünftige Entwicklungen gerüstet ohne dafür tiefer in die Tasche greifen zu müssen“, so Hantsche. Der Chip unterstützt Bluetooth 5, ZigBee 3.0, Thread, ANT, NFC, USB und proprietäre Funkprotokolle, wie Gazell, WDP und Shock Burst. Auch der RS9116 von Redpine Signals ist ein Allround-Wireless-SoC. Er unterstützt ebenfalls Bluetooth 5, ZigBee 3.0 und Thread, zudem klassisches Bluetooth (EDR) und WiFi. Alle SoCs bieten die Möglichkeit, dank Flash-Speichertechnologie ein nachträgliches Update ‚over the Air‘ durchzuführen. Somit lassen sich die Funkprotokolle und die kundenspezifischen Anwendungsprogramme später im Feldeinsatz jederzeit aktualisieren und anpassen. „Wer unsicher ist, welche Technologie für seine Anwendung ideal ist, erhält beim Rutronik Wireless Competence Center nicht nur umfassende Beratung zu Protokollen, Zertifizierungen, Profilen und Allianzen, zum Hochfrequenzverhalten sowie zur Dimensionierung von Antennenanpassungsnetzwerken und Sicherheitsaspekten, sondern auch die passenden Produkte von rund 40 Funktechnikherstellern.“