Lokalfunk

Die Bluetooth SIG hatte sich auch aufgrund von Lizenzproblemen von UWB als zukünftiger, schneller Bluetooth-Technologie verabschieden müssen (s. z.B. heise im Okt. 09). Eine neues Anwendungsgebiet findet sich laut telepolis nun im militärischen Bereich, als eine Art mobiler Nacktscanner (Tialinx, Produkte der “Eagle”-Serie). Die Strahlung durchdringt dabei feste Materialien und es lassen sich versteckte, im Zweifel gefährliche Menschen und Gegenstände aufspüren:

Die Eagle-Systeme sollen es ermöglichen, durch alle möglichen Materialien von Beton über Ziegelsteine oder Holz bis hin zu trockener Erde hindurch sehen zu können. […] Mit Eagle5-M können sich bewegende Menschen hinter einer 20 cm dicken Betonmauer bis in eine Entfernung von mehr als 6 m mit einer Auflösung von wenigen Millimetern verfolgen lassen. Entdeckt werden können so auch Atembewegungen oder der Herzschlag von Menschen und Tieren, die sich ruhig verhalten.

Vielleicht ist es doch ganz gut, dass UWB nicht ins Mobiltelefon kommt ;)

Einen ausführlichen Artikel zu Wireless USB (WUSB) vom 27.11.07 findet sich bei Tecchannel. Wireless USB ist die kabellose Variante von USB und funktioniert über die Nahbereichsfunktechnologie UWB (s. frühere Posts), die unter besten Voraussetzungen diesselbe Übertragungsgeschwindigkeit wie USB 2.0 erreichen soll. In den USA sind bereits einige Geräte im Handel erhältlich, in Deutschland ist das Verfahren von den Regulierungsbehörden noch nicht freigegeben:

Unter anderem hat Samsung bereits ein LCD-Display mit Wireless USB demonstriert, das nur noch einen Stromanschluss benötigt. Der Austausch der Bilddaten erfolgt ausschließlich über WUSB. Auch Peripheriegeräte wie Drucker, Scannern oder externen Festplatten sollen künftig mit dieser Funktechnologie arbeiten.

Wie die PC-World berichtet, hat sich die Bluetooth SIG entschlossen, Bluetooth über WLAN zu forcieren, um kurzfristig höhere Übertragungsgeschwindigkeiten insbesondere auf Mobiltelefonen zu ermöglichen. Dieser Schritt geschah allerdings nicht ganz freiwillig. Eigentlich war UWB als Übertragungstechnologie eingeplant, doch anscheinend gibt es hier Schwierigkeiten, die die Telefonhersteller nervös werden lassen:

“We have got to be realistic,” said John Barr, chairman of the Bluetooth Special Interest Group (SIG) board of directors, and director of standards realization at Motorola. “Ultra-wideband silicon vendors are not delivering anything close to what they have promised.”

Ist UWB damit komplett aus dem Rennen? Nein, nur aufgeschoben:

“We want to use the radio that is already there,” agreed Patric Lind, senior specialist in local connectivity at Sony Ericsson. “We want to use Wi-Fi first, but we aren’t excluding UWB. It takes a while before a technology works properly.”

Ich glaube nicht, dass dieser Idee eine glorreiche Zukunft beschienen ist, es klingt mehr nach Drohgebärde, um die Produzenten von UWB Chips anzutreiben. Grundsätzlich ist es zwar denkbar, dass Bluetooth als Kommunikationsprotokoll über WLAN als Übertragungstechnologie gestülpt wird (“Regenschirmstrategie”) . Andererseits sind beide Technologien zumindest auf Mobiltelefonen in wichtigen Punkten komplementär.

• Bluetooth Profile erleichtern vor allem AdHoc-Verbindungen, das Haupteinsatzgebiet von WLAN ist der (dauerhaftere) Zugang zum Internet
• Bluetooth verbraucht viel weniger Strom und strahlt geringer als WLAN
• Bluetooth benötigt praktisch keine Konfiguration, WLAN einrichten am Mobiltelefon ist komplizierter
• Die Sicherheitskonzepte unterscheiden sich in wesentlichen Punkten

UWB liegt da viel näher an den Kernanwendungsgebieten von Bluetooth auf Mobilgeräten und scheint die “natürlichere” Variante. Wie genau sich SIG das Zusammenwachsen beider Technologien vorstellt, wird sich hoffentlich in Bälde zeigen.

Mit UWB (Ultrawideband) steht bereits der schnelle Nachfolger von Bluetooth in den Startlöchern. Mit dieser Technologie sollen bis zu rasanten 450 MBit/s über kabellosen Funk zu transportieren sein, also in etwa so schnell, wie über USB 2.0. Wie heute bei heise.de zu lesen war, sind aber auch schon erste Prototypen von Nahbereichsfunksendern, genannt Multi Gigabit Wireless, fertiggestellt, die selbst UWB alt aussehen lassen: 1,5 - 15 GBit/s je nach Größe des Sendechips, Leistung und Distanz (zw. 1-10m).
Ein Beispiel: mit 15 GBit/s ist eine 4GB DVD innerhalb von knapp 2 sek. übertragen.

Die kleinste Ausbaustufe mit 1,5 GBit verbraucht dabei nur 37mW auf einer Fläche von 3mm².
Zum Vergleich: das aktuelle Bluetooth Version 2.0+EDR sendet ca. 3MBit/s bei 0,1mW Leistung in einem Class 3 Dongle. Es ist damit um den Faktor 500 langsamer aber nur um den Faktor 37 sparsamer. Die Effizienz ist also deutlich größer.

Multi Gigabit Wireless wird vom Georgia Electronic Design Center (GEDC) des Georgia Institute of Technology entwickelt. Es baut auf dem WPAN Standard 802.15.3c der IEEE auf. Die Sendefrequenz liegt bei 60 GHz, einem in den USA lizenzfrei nutzbarem Bereich.

Jetzt gibt es also auch einen Namen vom Marketing für die Bluetooth Strategie, diverse Übertragungstechnologien einzubinden:

The Bluetooth SIG introduced the concept of Bluetooth technology as an "umbrella" for other wireless standards at the Seattle All Hands Meeting in 2006. At that time, the Bluetooth wireless umbrella included UWB and NFC. On 12 June 2007, the Bluetooth SIG (…) announced the long-anticipated introduction of Wibree technology under the umbrella.

(Quelle: Bluetooth SIG June Technical Newsletter, Mike Foley)

Sehr anschaulich.
Von der IEEE / WLAN ist allerdings (noch) nicht die Rede.

Das Marktforschungsinstitut iSuppli warnt in einer aktuellen Studie die Netzbetreiber davor, sich allzusehr auf Geschäftsmodelle mit mobilen Musikdownloads zu verlassen, denn, man glaubt es kaum, Nutzer laden sich bevorzugt ihre Musik per USB oder per Lokalfunk auf das mobile Abspielgerät, sie betreiben Side-Loading (engl. iSuppli Artikel - 29.05., via Spiegel Online - 03.06.):

The marching orders from consumers are clear: They want content on their handsets to entertain them and to personalize their mobile-communication experience. However, all too often, consumers are looking elsewhere besides their wireless carrier to attain this.

Auf der Hardware Seite werden sich neben USB auch die lokalen Funktechniken stark weiter verbreiten:

By 2010, USB will still be included in 764 million wireless handsets shipped during the year and will be the most ubiquitous interface in the industry. However, the wireless alternative, Bluetooth, is gaining ground fast. By 2010, Bluetooth and USB will be available on nearly every handset, and WLAN and NFC will have established a significant market presence.

Side-Loading scheint mir mehr als eine Frage in der Wahl der Übertragungstechnologie, sondern auch ein kulturelles Phänomen zu sein. Kaum jemand hat die Zeit (und ggf. das Geld) sich auf dem Mobiltelefon durch Menüs zu drücken, um dann nach minutenlangen Downloads Musik zu kaufen, die einem dann vielleicht nicht mal gefällt. Die lustigen DRM-Massnahmen der Musikindustrie und mangelnde Auswahl bei den Downloadangeboten kommen noch erschwerend hinzu.
Der Vorteil bei Side-Loading ist, ich kann mir schnell und einfach meine Musik für den anstehenden Tag zurecht klicken, genau dann, wenn ich Zeit dafür habe. Der PC ist sowieso oft schon zur Medienzentrale geworden. Das spontane Austauschen von Musik per Lokalfunk zwischen Endgeräten ist eine weitere, wachsende Form der Kommunikation und wirkt vielleicht auch Image bildend.

Die spannende Frage ist nun, ob Musikdownloads und -verkäufe über Lokalfunk ein Geschäftsmodell sein werden. Mit NFC und schnellem Bluetooth sollen also in 2010 die Grundlagen dafür da sein. Vorausgesetzt die Software auf den mobilen Geräten steht dem nicht entgegen, was auch an den Netzbetreibern liegen wird, gibt es für Lokalfunk wichtige Vorteile:

• Bluetooth über UWB/WLAN ist deutlich schneller als UMTS/HSDPA.
• Der Bezahlvorgang per NFC könnte sehr einfach, schnell und sicher werden.
• Werden die Inhalte inhaltlich auf die Umgebung abgestimmt (Ortbasierter Dienst - z.B. während eines Konzerts die CD des Künstlers kaufen, in der Disco den akuellen Song usw.), so werden spontane Käufe wahrscheinlicher.

Wie heute bei heise (”Des Bluetooth neue WLAN-Basis”) oder auch connect gemeldet wird, hat die Bluetooth SIG Pläne vorgestellt, wie Bluetooth und WLAN (IEEE 802.11) in einem zukünftigen Bluetooth Standard zusammenkommen sollen.

Arbeitstitel: HS-Bluetooth, ich spekuliere gewagt, HS steht für Highspeed.

Mit UWB (Ultrawide Band) steht aber schon ein weiterer Hochgeschwindigkeits Nachfolger für Bluetooth vollständig bereit. UWB soll mit bis zu 480 MBit/s funken und wäre damit respektable 240 mal schneller als Bluetooth 2.0.

Zwei Dinge finde ich daran besonders interessant:

1. Die Bluetooth SIG schafft es augenscheinlich mit ihrer Arbeit und Konzepten, andere Standardisierungsorganisationen zur Zusammenarbeit zu bewegen, erst die WiMedia Alliance (UWB), nun anscheinend die IEEE. Das ist nicht die Regel.
2. Das Konzept der Bluetooth Profile hat sich als sehr sinnvolles, modulares und modernes Konstrukt erwiesen. Es ist anwendungszentriert und abstrahiert von den Protokollen und der Übertragungstechnik. Deshalb ist es möglich, dass man von Bluetooth über UWB oder bald vielleicht Bluetooth über WLAN sprechen kann.

Im nächsten Schritt könnte noch das komplementäre NFC mit Bluetooth verknüpft werden (schneller Verbindungsaufbau, sicheres, schnelles Pairing). Es wird irgendwann zwar die Funktechnik Bluetooth (1.x-2.x) langsam auslaufen, aber die Einstellung, wie Lokalfunk-Kommunikation gesteuert und angewendet wird, könnte dann sehr stark durch Bluetooth-Konzepte geprägt sein. Damit ist die Hoffnung verbunden, dass dann Anwendungen interoperabel, günstiger und schneller entwickelt werden können.

Wenn es um die langfristigen Perspektiven von Marketing und Inhaltsdistribution über lokalen Funk geht, so könnte man angesichts einiger absehbarer Trends folgende Überlegungen anstellen:

1. Wenn mobiles Internet immer günstiger wird (mobile Flatrates), ist die Verbindungskostenfreiheit von lokalem Funk kein Vorteil mehr.
2. GPS hält Einzug auf mobilen Geräten, die Ortsbasiertheit von mobilen Diensten ist dann kein Problem mehr, Bluetooth Marketing verliert einen weiteren wichtigen Vorteil.
3. UMTS/HSDPA ist relativ schnell
4. Payment ist möglich über die Telefonrechnung (Premium SMS usw.)
5. alles zusammen wird echte ortsbasierte Dienste über Mobilfunk erlauben, die jedermann sofort nutzen kann, die nichts/wenig kosten und im Prinzip überall funktionieren, nicht nur an Bluetooth-/WLAN Transmittern.

Aus technologischer Sicht stelle ich folgende Thesen pro lokalem Funk auf:

Lokaler Funk …

1. wird immer günstiger sein
2. wird immer schneller sein
3. wird immer weniger Strom und weniger Strahlung benötigen
4. wird immer flexibler einsetzbar sein
5. wird auf absehbare Zeit genauer, zuverlässiger, schneller und günstiger orten

… als Mobilfunk.

Denn lokaler Funk ist …

1. Günstiger - für Betreiber: Keine hohen Investitionskosten in flächendeckende Infrastruktur, keine hohen, dauerhaften Unterhaltskosten, einfache Servicestruktur.
   Günstiger - für Nutzer: keine Kosten für Übertragung, keine oder geringere Kosten für Inhalte
2. Schneller: Geschwindigkeit ist abhängig von Entfernung => eine Funkzelle deckt bis zu 40km ab, die Auslastung reduziert bei HSDPA die Geschw.; Nahbereich: 10cm – 100m; die neue UWB-Technologie ist um den Faktor 1200 schneller als UMTS und ermöglicht z.B. den Download einer ganzen CD in Sekunden.
3. Weniger Strom/Strahlung: Höhere Entfernung => quadratisch wachsende Leistung => mehr Strahlung; Vergleich: GSM hat um Faktor 2000 höheren Leistungsbedarf als Bluetooth (Class 3).
4. Flexibel: Netzkontrolle liegt beim Betreiber statt bei wenigen Telekommunikationsunternehmen; neue Services können schnell hinzugefügt werden; Abrechnungsmodelle flexibel & marktnah; Innovative Neuerungen sind schneller am Markt
5. Genau, Zuverlässig, Schnell, Günstig: Die Ortung ist bei Lokalfunk inhärent & kostenfrei, bis zu wenigen cm genau; die Ortung per Funkzelle ist kostenpflichtig und ungenau (120m); Die Ortung per GPS ist nicht in Gebäuden möglich, langsam, oft nicht exakt genug.

Das größte Hindernis aber für ortsbasierte Dienste über Mobilfunk waren und werden auch in Zukunft wahrscheinlich die Mobilfunknetzbetreiber selber sein, denn die wollen und werden irgendjemanden für die Netznutzung zahlen lassen, in Zukunft eben nicht mehr vornehmlich den Endkunden, sondern vermutlich die Inhalteanbieter/Werbetreibenden.