, Bluetooth LE (kurz BLE), ehemals Bluetooth Smart, ist eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Metern vernetzen lassen (siehe auch Rechnernetz). Im Vergleich zum „klassischen“ Bluetooth soll BLE einen deutlich geringeren Stromverbrauch und geringere Kosten mit einem ähnlichen Kommunikationsbereich haben. Die unabhängig entwickelte Technik wurde 2009 als optionaler Teil von Bluetooth 4.0 veröffentlicht.
Technisch ist Bluetooth Low Energy nicht rückwärtskompatibel, neuere Bluetooth-Geräte müssen zusätzlich den LE-Protokollstapel unterstützen, um sich verbinden zu können. Mit der Bluetooth-Spezifikation 4.2 wurde IPv6 in den Smart-Protokollstapel integriert, um die Technik besser für das Internet der Dinge zu positionieren. Bluetooth 5.0 umfasst nur Änderungen für Low Energy mit neuen Modi für die Gebäudeautomation, wofür später auch ein Mesh-Protokoll hinzugefügt wurde. Mit Bluetooth 5.1 als Update von Bluetooth 5 wurde 2019 eine zentimetergenaue Ortung eingeführt.
mini|Das Bluetooth-Logo, das sich aus den Runen Hagall und Berkana, den Initialen von Harald Blauzahn, zusammensetzt
Geschichte Die Entwicklung wurde von Nokia im Jahr 2001 begonnen, um Lücken in den bisherigen Anwendungsszenarien abzudecken.Iddo Genuth: thefutureofthings.com, 16. November 2006 (englisch); abgerufen am 30. Dezember 2015. Als Grundlage wurde der damalige Bluetooth-Standard verwendet (Bluetooth-1.1-Standard 2002 und Bluetooth-1.2-Standard 2005), der für geringeren Stromverbrauch und Kosten weiterentwickelt wurde. Die Ergebnisse wurden erstmals 2004 als Forschungsarbeit bei der IEEE als „Bluetooth Low End Extension“ veröffentlicht.M. Honkanen, A. Lappetelainen, K. Kivekas, Low end extension for Bluetooth. Radio and Wireless Conference, 2004 IEEE, 19–22. September 2004 Mit anderen Partnern im 6. Rahmenprogramm der EU wurde die Service-Seite durch das MIMOSA-Projekt weiter definiert, und die Ergebnisse im Oktober 2006 unter dem Markenzeichen vorgestellt. Der Name „Wibree“ setzte sich aus „Wi“ als Abkürzung für Wireless und „Bree“ nach einem Ort aus der Fantasiesaga Herr der Ringe, an dem sich wichtige Wege kreuzen, zusammen. Wibree war zu diesem Zeitpunkt eine Gemeinschaftsentwicklung von Nokia, Logitech, Epson, Broadcom, CSR und Nordic.
Im Juni 2007 wurde eine Vereinbarung zwischen dem Wibree-Forum und der Bluetooth Special Interest Group erreicht, mit der die Wibree-Technik in den Bluetooth-Standard aufgenommen werden sollte. In den ersten Ankündigungen des zu entwickelnden Normenteils im Juli 2007 hieß die Funktechnik dann .Wibree becomes ULP Bluetooth. Electronics Weekly (englisch), 12. Juli 2007. Noch vor der Fertigstellung wurde dies erneut umbenannt, da die verwendete Bezeichnung Ultra Low Power eine sprachliche Assoziation zu Power = Leistung hat, die im Hinblick auf die Forderung der Politik nach Geräten mit geringerem Energieverbrauch vermieden werden sollte.bluetooth.com: (englisch) Die neue Protokoll-Architektur wurde dann als Bluetooth Low Energy im April 2009 in Tokio vorgestellt. Die formelle Verabschiedung als Normenteil von Bluetooth 4.0 erfolgte im Dezember 2009.
Bluetooth 4.2 wurde im Dezember 2014 verabschiedet und enthält zahlreiche Erweiterungen für den Bereich Bluetooth Smart. Neben der Unterstützung von IPv6 gibt es auch die Möglichkeit, zehnmal so lange Datenpakete über die Kanäle zu verschicken. Hinzu kommen Verbesserungen an der Sicherheitsarchitektur, da die alten Verfahren umgangen werden konnten. Die seit 2015 angebotenen Wearables kommunizieren daher durchgehend per Bluetooth 4.2.
Im Dezember 2016 wurde Bluetooth 5.0 veröffentlicht. Wesentliche Neuerungen sind die doppelte Übertragungsrate bei BLE von nun 2 MBit/s (2M PHY) oder die Reduzierung der Datenrate (auf 500 oder 125 kbit/s) zugunsten der Reichweite (LE Coded). Wo erlaubt, darf BLE nun mit 100 mW senden, statt mit 10 mW wie bei den vorherigen Standards.
Im Januar 2019 wurde Bluetooth 5.1 veröffentlicht. Als wesentliche Neuerung wurde hier das „Direction Finding“, eine Form der Funkpeilung, eingeführt. Dadurch lässt sich nicht nur die grobe Entfernung durch die gemeldete Signalstärke ermitteln, sondern auch, aus welcher Richtung ein Signal gesendet wurde. Über die Triangulation lässt sich damit eine Ortung im Zentimeterbereich realisieren, was vor allem innerhalb von Gebäuden Vorteile liefert, aber auch die Fußgängernavigation unterstützen kann. Außerdem wurde das parallel entwickelte Bluetooth-Mesh-Protokoll integriert.
Im Januar 2020 wurde Bluetooth 5.2 veröffentlicht. Wesentliche Neuerung ist hier ein neues Audioprofil (kurz „LE Audio“), das im Verlauf des Jahres 2020 spezifiziert werden sollte, sich jedoch bis 2022 verzögerte. In der Norm hat man auch gerade dafür isochrone Kanäle für eine stabile Übertragung eingeführt. Es gab schon vorher Bluetooth Audio über Bluetooth LE verschiedener Hersteller; da allerdings im A2DP-Profil des Classic Bluetooth zur Komprimierung standardmäßig der Low Complexity Subband Codec (SBC) eingesetzt wurde, dominierten bei Bluetooth 4 proprietäre Codecs den Markt, weil der freie SBC-Codec bei 48 kHz eine Datenrate von 345 kbit/s ergibt, was über der Uncoded-LE-Datenrate liegt. Auch dann konnten Störungen zu Aussetzern führen, die nur durch die höhere Nettodatenrate des 2M PHY bei geringerer Entfernung aufgefangen werden konnten. Mit Bluetooth 5.2 wird nun der Low Complexity Communications Codec (LC3) als Grundstandard eingeführt, der besser komprimiert und mit verschiedenen Samplingraten einen Bereich von 16 bis 320 kbit/s abdeckt. Ziel ist, dass mit steigender Entfernung vom Basisgerät die Bitrate der Übertragung sinkt und entsprechend die Audio-Qualität ebenfalls sinkt, ohne jedoch hörbare Aussetzer zu produzieren, wie sie bei SBC-Varianten üblich waren.
Im Juli 2021 wurde Bluetooth 5.3 veröffentlicht. Hierbei wurden die Modi für bessere Latenzzeiten überarbeitet, einschließlich eines schnelleren Moduswechsels. Zusammen mit Verbesserungen bei der Verschlüsselung sollen damit medizinische Geräte besser unterstützt werden. Die kürzeren Latenzen verbessern auch LE Audio, das im Juli 2022 unter dem Markennamen „Auracast“ fertiggestellt wurde.
Im Februar 2023 wurde Bluetooth 5.4 veröffentlicht. Hierbei wurden die Möglichkeiten für Advertising Events (Aufmerksamkeitshinweise) deutlich erweitert. Die Option erlaubt bis zu sechs weitere Datenblöcke auf einem anderen Kanal zu senden. Die Option erlaubt Empfängern die Pausen besser zu planen. Die Option erlaubt auch mehreren Empfängern auf den Hinweis zu reagieren. Zudem kann der Hinweis für jeden Empfänger verschlüsselt werden. Damit kann eine sternförmige Kommunikation ohne Verbindungsaufbau erreicht werden.
Ab 2022 wurde untersucht, Bluetooth im 6-GHz-Frequenzband zu betreiben. Dies basiert auf einer Entscheidung der EU-Kommission von Dezember 2021, das untere Frequenzband von 5945 MHz bis 6425 MHz für lizenzfreie Dienste zu öffnen. Die amerikanische FCC hatte im April 2020 das volle 6-GHz-Band (5925–7125 GHz) für lizenzfreie Dienste reserviert. Das obere Frequenzband (6425–7125 MHz) soll in Europa aber (Stand 2025) dem Mobilfunk zugeordnet werden. 2023 wurde die Einführung mit Bluetooth 6 erwartet. Ähnlich wie bei Ultrabreitband (UWB) im gleichen Spektrum wird dabei eine bessere Lokalisierung erwartet. Tests sollen die Koexistenz mit Wi-Fi 6E sicherstellen, mit dem WLAN-Router ein drittes Frequenzband erhalten. Bis Ende 2025 wurde dies nicht umgesetzt. Eine bessere Ortung, die im 6-Ghz-Band durch kürzere Wellenlänge möglich ist, wird ab 2026 durch Channel Sounding abgedeckt.
Die Version 6.0 wurde im September 2024 veröffentlicht. Ein großer Teil der Verbesserungen bezieht sich auf genauere Ortung und stabilere Audioverbindungen über Bluetooth Low Energy. Bei der Ortung reagiert die Bluetooth SIG insbesondere auf Erfahrungen mit den Apple AirTag, sowie Man-in-the-Middle-Angriffe auf bluetooth-basierte (Tür-)Schlösser. Die Verbesserung bei Burst-längen und zeitgenauen Übertragungen verbessern nicht nur die LE-Audio-Verbindungen, sondern erlauben auch bei medizinischen und sportorientierten Messgeräten eine schnellere Anzeige auf verbundenen Geräten. Hinzu treten Möglichkeiten zur Filterung von Advertising- und Monitoring-Requests. Der neue PHY „LE 2M 2BT“ für die Ortung, sowie weitere neue Features, haben zu einer vorgreifenden Erweiterung des FeatureSet-Blocks von 64 auf 192 Bit geführt.
Mit Version 6.2 von November 2025 wurde eine Härtung gegen Angriffe (Relay und Spoofing) vorgenommen, einerseits durch verbesserte Amplitudenmessung („Channel Sounding Amplitude-based Attack Resilience“) und durch einen Testmodus, der für neue Testfälle ein Feedback liefert, ob Angriffe erkannt wurden.(„LE Test Mode Enhancements“). Zu den schon in Version 6.1 vom Mai 2025 eingebrachten Verbesserung beim Datenschutz und Verschlüsselung kommt hier noch ein Verstecken der Verfügbarkeitsmeldungen von Geräten dazu. Für isochrone Verbindungen kann mit Version 6.2 die Latenz gesenkt werden. Mögliche kürzere Verbindungsintervalle (von 7,5 ms auf 375 µs) und standardisierte Weiterleitung über USB-Ports („Bulk Serialization Mode“) erlauben, Headset- und Gamer-Geräte mit Echtzeit-Feedback für vorhandene Computer zu produzieren.
Bluetooth 6.3 vom Mai 2026 bringt Korrekturen der Entfernungsbestimmung, bei PBR mit „Channel Sounding Inline PCT Transfer“ und bei RTT mit „Channel Sounding PHY-specific RTT Accuracy“. Die Weiterentwicklung der Geräte mit immer mehr Funktionen in einem Chip erforderte Änderungen am Softwarestack (ROOB - „Running Out Of Bits“).
Logos mini|Bluetooth Smart Logo
Für die Bluetooth-LE-Technik wurde ein eigenes Logo Bluetooth Smart kreiert. Geräte mit diesem Logo können sich nur mit anderen Bluetooth-Smart- oder Bluetooth-Smart-Ready-Geräten verbinden.
Das Bluetooth-Smart-Ready-Logo findet man auf herkömmlichen Bluetooth-Geräten (z. B. Smartphones), die um die Bluetooth-LE-Technik erweitert wurden. Diese können sich mit den „klassischen“ Bluetooth-Geräten und mit Bluetooth-Smart- oder Bluetooth-Smart-Ready-Geräten verbinden. Möglich ist dies durch zwei unterschiedliche Funkeinheiten.Warum Bluetooth nicht gleich Bluetooth ist, golem.de, abgerufen am 17. Januar 2014
Diese Marketing-Begriffe wurden inzwischen wieder aufgegeben. Die SIG hat ab 1. Januar 2017 die Bezeichnung „Smart“ aus allen Dokumenten und Webauftritten gelöscht. In der Vermarktung wurde kein neues Bluetooth-5-Logo eingeführt, das auf die LE-Unterstützung hinweist, sondern es wird empfohlen, das allgemeine Bluetooth-Logo zu verwenden.
Kompatibilität
Bluetooth Smart und Bluetooth Smart Ready sind optionale Bestandteile von Bluetooth 4.0. Eine Folge daraus ist, dass Bluetooth-4.0-Geräte nicht zwangsläufig mit Bluetooth-Smart-Geräten kommunizieren können müssen. Geräte im Classic Bluetooth müssen allgemein nur die Zusammenarbeit („connectivity“) mit der Basisgeschwindigkeit BR (Basic Rate) unterstützen, die Übertragung mit EDR (Enhanced Data Rate), HS (High Speed) oder LE (Low Energy) ist optional. Für Bluetooth Smart ist eine Single-mode-Implementation vorgesehen, die nur die Konnektivität per LE kennt.
Sowohl Classic Bluetooth als auch Bluetooth Smart arbeiten im 2.4-GHz-ISM-Band, sodass sie sich eine Antenne teilen können. Die Funkübertragung für LE unterscheidet sich so sehr, dass regelmäßig unterschiedliche integrierte Schaltkreise zur Umsetzung eingesetzt werden, die softwareseitig getrennt angesprochen werden, auch wenn sie im selben Chip integriert sind.
Durch die Bearbeitung des Bluetooth-Normengremiums und die geschichtliche Ableitung des Low-Energy-Verfahrens aus dem herkömmlichen Bluetooth wird ein störungsarmer Parallelbetrieb von Classic-Bluetooth- und Bluetooth-Smart-Geräten gewährleistet. Die verwendeten Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Bitübertragung sind ähnlich.
Bluetooth 5