Z3, Bluetooth, Funkübertragung
Diagnostiker, Z3, Register 9
Diagnostiker, Z3, Register 9
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Kartei Details
| Karten | 16 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Mechatronik |
| Stufe | Andere |
| Erstellt / Aktualisiert | 24.07.2025 / 24.07.2025 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/cards/20250724_z3_bluetooth_funkuebertragung
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Was ist die Aufgabe der Bluetooth-Technologie?
- mobile Geräte unterschiedlicher Hersteller über eine standardisierte Funkverbindung zu verbinden
- weltweit offener Standard zum drahtlosen Verbinden
- 2,45 GHz- Bereich
- Übertragungsrate 2Mbit/s
Welche Klassen im Bereich Bluetooth gibt es?
- Klasse 1:
- bis 100 mW
- Reichweite bis 100 Meter
- Klasse 2:
- bis 2.5 mW
- Reichweite bis 10 Meter (50m im Freien)
- Klasse 3:
- bis 1 mW
- Reichweite bis 1 Meter (10m im Freien)
Welche Bluetooth-Generationen gibt es mittlerweile und welche Eigenschaften haben sie?
Wie ist der Aufbau eines Bluetooth-Moduls?
- Bluetooth-Modul besteht aus einer Steuerung-, Verschlüsselungs-, Sende-, Empfangs-Einheit.
- Steuerung- und Verschlüsselungs-Einheit:
- Teilt die Daten in kurze Datenpakete (625 μs) auf und verschlüsselt diese.
- Überprüft die Vollständigkeit der Datenpakete.
- Wiederholt automatisch das Senden von gestörten Datenpaketen.
- Sende- und Empfangseinheit:
- Die Sende- oder Empfangseinheit übermittelt oder empfängt über 79 Kanäle die Datenpakete.
- Nach jedem Datenpaket (625 μs) wird der Kanal gewechselt.
Wie funktioniert ein Bluetooth-Verbindungsaufbau?
- Jeder Bluetooth-Controlle hat eine eindeutige 48 Bit lange Seriennummer.
- Will Gerät A eine Verbindung aufbauen, sucht im vorhandenen Netz = Master
- Gerät B antwortet mittels Inquiry-Scan-Nachricht = Slave
- Übertragungsmodus wird synchronisiert und Datenprotokoll festgelegt und die Frequency Hops
- Durch Pairing werden Datenschlüssel ausgetauscht und gespeichert = kein Abhören mehr
Was ist ein Frequenzsprungverfahren (Frequency Hoping) ?
- Die Bluetoothgeräte legen Kanalreihenfolge fest in welcher die Datenpakete gesendet werden
- Frequenzwechsel geschieht 1600x pro Sekunde
- Innerhalb Frequenzband von 2,402 MHz - 2,480 Mhz
- Sendet ein anderes Gerät auf einer Frequenz Störimpulse wird diese Frequenz nicht mehr genutzt.
Wie wird die "Abhörsicherheit" realisiert?
- Die Daten werden mit einem 128-Bit Schlüssel verschlüsselt.
- Frequenzsprungverfahren (1600 Umschaltungen/s)
- Bei der Erstkoppelung / «Pairing» wird für die gegenseitige Erkennung ein Passwort / Adressschlüssel erzeugt.
- Der Adressschlüssel wird für jede Verbindung neu erzeugt.
- Die Bluetooth-Sendeleistung liegt bei ca. 1 mW, dies ergibt eine maximale Reichweite von 10 m.
- PIN Code sind nur für unmittelbare User sichtbar.
- Die «Frequenzsprung-Reihenfolge» wird bei jedem Verbindungsaufbau neu festgelegt und sind codiert.
Was ist ein Piconetz?
- 8 Geräte in einem kleinen Netzwerk zusammenschliessen.
- 1 Master / 7 Slaves
- Laptop 256 nicht aktive Geräte gepairt werden, Mobilephones meist 100-200, Autoradios / Headsets 5 bis 10.
- Nur das Gerät, welches ein Datenpaket vom Master erhalten hat, darf eine Antwort senden
Wo gibt es Unterschiede der Datenübertragung im Piconetz?
- SCO = Synchronous Connection Oriented:
- Übertragung von Sprache wird ausschliesslich eine synchrone Verbindung genutzt.
- Datenpakete werden kontinuierlich ohne Zwischenspeicherung verarbeitet
- ACL= Asynchronous Connectionsless Link:
- Andere Datentypen (z. B. Musikdaten) werden die Gesamtinformation in kleinen Datenpaketen gesplittet und über die asynchrone Verbindung übertragen.
- Empfangsgerät puffert die empfangene Datenpakete einem Zwischenspeicher
Was ist ein Scatter-Netzwerk?
- Ein Scatter-Netzwerk ist ein Netzwerk, das aus mehreren Piconetzen besteht.
- Ein Piconetz ist ein kleines Netzwerk, das bis zu acht Geräte umfasst, wobei ein Gerät als Master und die anderen als Slaves fungieren.
- In einem Scatter-Netzwerk können mehrere (bis 11) Piconetze miteinander verbunden werden, indem ein Gerät in einem Piconetz gleichzeitig als Slave in einem anderen Piconetz fungiert.
- Noch nicht standardisiert im Fahrzeugbereich
Was ist das Problem mit Bluetooth-Profilen?
- Es gibt unterschiedliche Anwendungen:
- Audio-Streaming
- Freisprechfunktionen
- Druckeranweisung
- Für Info-Austausch braucht es spezielle Programme (Profile)
- Profile gemäss Bild
- Nur Geräte welche dasselbe Profil unterstützen können miteinander verbunden werden.
Welche Frequenzbänder gibt es im Bereich Übertragung ?
Wie ist die Frequenzzuteilung in der Schweiz?
Kennst du die Mobilfunkgenerationen im Überblick?
- 1G ab 1978: analoges Kabelnetz; nur Telefonie möglich
- 2G ab 1993: Technologien GSM, GPRS, EDGE; SMS senden möglich
- 3G ab 2003: Technologien UMTS, HSPA, HSPA+; Daten senden / empfangen + WWW möglich
- 4G ab 2012: Technologien LTE alle aktuell bekannten Daten-Operationen möglich
- 4G+ ab 2014 LTE Advanced / Carrier Aggregation, LTE Advanced Pro; alle aktuell bekannten Daten-Operationen möglich, Bündelung von Frequenzen --> höhere max. Geschwindigkeit
- 5G ab 2019: aufbauend auf LTE; Datenübertragung in Echtzeit angepeilt
- 6G - Zukunftsmusik: Einführung für 2030 geplant
Was gibt es für Möglichkeiten zu WLAN im Fahrzeug?
Was ist die Sendefrequenz und Übertragungsrate von WLAN?
