Bluetooth-Technologie

Corona-Apps: König Blauzahn gegen das Virus

06.05.2020 06:05

Mit Tracking-Apps wollen Behörden rund um den Globus die Verbreitung des Coronavirus eindämmen. Die dabei verwendete Bluetooth-Technik ist ein kleiner Alleskönner, hat aber ihre Limitierungen. Ihren Namen verdankt sie dem Wikingerkönig Harald Blauzahn.

1994 begann die skandinavischen Firmen Ericsson unter dem Codenamen Bluetooth eine Funktechnik zu entwickeln, welche die drahtlose Übermittlung zwischen digitalen Geräten ermöglichte. Zuvor hatte es dafür nur eine langsame Infrarottechnik (Irda) gegeben. Die funktionierte aber nur, solange die Geräte eine Sichtverbindung hatten.

(Bild: Clemens Bilan/dapd)

Verschiedene Einsatzgebiete
Ab den 2000er-Jahren setzte sich dann Bluetooth für unterschiedlichste Einsatzgebiete durch. Der Deckname, der eine Hommage an den kommunikationsfreudigen dänischen König Harald Blauzahn aus dem 10. Jahrhundert ist, wurde mangels anderer Ideen zum Produktnamen. Im Bluetooth-Logo sind übrigens die Initialen HB in Runenschrift versteckt.

Anfangs wurde Bluetooth hauptsächlich eingesetzt, um die lästigen Kabel von Kopfhörern und Telefon-Headsets loszuwerden. Die Geschwindigkeit war dafür knapp ausreichend. Die aktuelle Version 5 von Bluetooth ist inzwischen zum flinken Alleskönner mutiert. Sie transportiert Musik in Hi-Fi-Qualität auf Kopfhörer und Aktivboxen. Viele Handy-Besitzer haben deshalb die Stereo-Anlage mit Bluetooth-Lautsprechern ersetzt, die vom Handy mit Internetradio oder Musikmietdiensten gefüttert. Bluetooth steuert aber auch die Handy-Kamera als Fernauslöser oder verbindet Handy und Smartwatch.

An der Technik wird noch immer fleißig gefeilt. In Zukunft wird die Reichweite durch vernetzte Bluetooth-Geräte (Meshing) für die ganze Wohnung erweitert. In Konzerten sollen tausende Besucher bald gleichzeitig via Kopfhörer mithören können (Broadcast).

(Bild: ©Goffkein - stock.adobe.com)

Spezielle Bluetooth-Funktionen für Corona-Tracking
Beim zurzeit diskutierten Corona-Tracking werden einige sehr spezielle Funktionen von Bluetooth verwendet. Am wichtigsten ist, dass Bluetooth stromsparend in einem Low-Energy-Modus (BLE) funktioniert. Die Technik ist nicht nur in Handys, sondern auch in allen smarten Armbanduhren verbaut. Die Uhr empfängt permanent BLE-Funksignale. Ist ein Datenpäckchen für die Uhr bestimmt, wacht sie auf und signalisiert am Handgelenk einen Telefonanruf oder eine SMS.

Handy und Uhr müssen dabei erst einmal gekoppelt werden, damit sie sich kennen und den Datenaustausch akzeptieren. Doch Bluetooth kennt auch einen Modus, bei dem jedes Gerät mit jedem Gerät plaudern kann. Dazu verwendet Bluetooth sogenannte Leuchttürme (Beacon). Deren Signale werden von allen BLE-Geräten empfangen und der Empfänger entscheidet dann, was er damit machen will. In der Vergangenheit wurde die Technik beispielsweise dafür verwendet, dass man beim Betreten eines Ladens automatisch die aktuellen Aktionen auf dem Handy angezeigt erhält.

Die Tracking-Apps auf den Handys verwenden nun genau diese Leuchtturm-Technik. Jeder App-Nutzer sendet permanent Leuchtturm-Signale aus und die Geräte im Umfeld empfangen diese. Da jeder Leuchtturm auch eine Geräte-ID mitsendet, lässt sich so einfach einsammeln, welche Handyträger sich begegnet sind.

(Bild: stock.adobe.com)

BLE sendet zu weit
Das Problem ist allerdings, dass BLE bis zu 30 Meter weit sendet. Für das Corona-Tracking sind aber nur Annäherungen auf wenige Meter von Belang. Positionssignale via GPS-Navigation sind ebenfalls zu ungenau und funktionieren in Gebäuden meist nicht.

Deshalb greift man in den Tracking-Apps zu einem raffinierten Trick. Man misst beim Signalempfang zusätzlich, wie „laut“ die Daten von einem anderen Handy ankommen, also die sogenannte Signalstärke. Diese nimmt mit zunehmender Distanz stark ab.

Doch dummerweise senden nicht alle Handymarken und Modelle ihr Bluetooth-Signal mit identischer Stärke. Die Handy-Marke lässt sich aber glücklicherweise aufgrund der Geräte-ID des Leuchtturms erkennen. Die Entwickler von Corona-Apps führen deshalb umfangreiche Tabellen, welche die Sendeleistung einzelner Handy-Modelle berücksichtigen. Erst dann kann die jeweilige Tracking-App nur Kontakte innerhalb weniger Meter protokollieren.

(Bild: dpa/Christof Kerkmann)

Die komplizierte Technik ist mit ein Grund, warum Google und Apple eine gemeinsame Tracking-Schnittstelle entwickeln. Für sie ist es am einfachsten, die nötigen Daten von allen Herstellern einzusammeln.

Privatsphäre in Gefahr?
Für die Privatsphäre erscheinen Corona-Tracking-Apps auf den ersten Blick problematisch. Doch inzwischen favorisieren die meisten Regierungen anonymisierte Tracking-Apps, weil sie ansonsten politisch nicht akzeptiert würden. Viele Apps nutzen dabei die von der ETH Zürich entwickelte Technik Decentralized Privacy-Preserving Proximity Tracing (DP3T). Die gesammelten Daten sollen dabei nur auf dem jeweiligen Handy gespeichert und möglichst anonymisiert werden. Auch Google und Apple wollen DP3T in ihren angekündigten Betriebssystemänderungen berücksichtigen.

Ob König Blauzahn den Covid-Virus besiegen kann, ist also offen. Neben ausgefeilter Technik braucht es dazu vor allem viel Vertrauen der Handy-Besitzer in die Apps und die Politik.