Was ist ein Beacon-Protokoll?
Ein Beacon-Protokoll ist ein Regelwerk, das einem daumengroßen Funkgerät vorgibt, wie oft, was und wie laut es senden soll – und wie es die Empfänger interpretieren. Basierend auf Bluetooth Low Energy-Werbepaketen wandelt dieses Protokoll die rohe 2,4-GHz-Energie in strukturierte Nachrichten um, denen Smartphones, Gateways oder Gabelstapler vertrauen können.
Der Werberahmen: 31 Bytes voller Informationen
Im Kern besteht er aus einer 31 Byte großen Nutzlast, unterteilt in Längen-Typ-Wert-Tripletts. Ein einzelnes Triplett kann beispielsweise eine 128-Bit-UUID, ein 16-Bit-Major/Minor-Byte-Paar oder einen Temperaturwert übermitteln. Das erste Byte gibt die Länge an, das zweite den Datentyp, die restlichen Bytes die Nutzlast selbst. Fehlt ein Byte, ist der gesamte Rahmen ungültig; Parser springen einfach zum nächsten Längenbyte, wodurch der Rahmen selbst bei Störungen fehlerfrei funktioniert.
Timing-Regeln: Der Takt der Kommunikation
Herkömmliche Bluetooth-Geräte senden alle 100 ms – schnell genug, dass sich ein Schloss öffnet, bevor der Nutzer den Griff berührt. Energiesparende Geräte dehnen die Intervalle auf 900 ms aus und verlängern so die Akkulaufzeit um Jahre. Bluetooth 5.2 führte entscheidungsbasierte Kommunikation ein: Das Bluetooth-Gerät empfängt 80 µs lang Signale, wertet RSSI und belegte Kanäle aus und überspringt den entsprechenden Zeitschlitz bei starken Störungen. Das Ergebnis ist ein störungsfreier Konnektivitäts-Brenner, der nur dann sendet, wenn die Verbindung ruhig ist.
Kalibrierte Sendeleistung: Die richtige Lautstärke
Der im Frame eingebettete Ein-Byte-RSSI-Wert ist kein Rohsignal, sondern eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl, die dem Empfänger die zu erwartende Signalstärke in einem Meter Entfernung mitteilt. Ein Smartphone vergleicht diesen Referenzwert mit dem tatsächlichen RSSI-Wert und ermittelt die Entfernung, ohne die Verbindung zu schütteln. Eine Fehlkalibrierung von 3 dB führt dazu, dass aus „Entriegeln in 1 m Entfernung“ „Entriegeln in 1,5 m Entfernung“ wird – genug, um Nutzer zu frustrieren und den Akku schneller zu entladen.
Sicherheitsebenen: Vertrauen im Verborgenen
Die Kennungen rotieren alle 15 Minuten und werden mit einem 64-Bit-Werksschlüssel initialisiert. Firmware-Updates werden drahtlos mit ECDSA signiert; der Rollback-Schutz integriert alte Firmware-Hashes in die Siliziumstruktur. Das Ergebnis ist ein Gerät, dem man vertrauen kann, obwohl es sich nie koppelt, nie verschlüsselt und nie nach einem Passwort fragt.
Praxisnahe Varianten: iBeacon, Eddystone, AltBeacon
iBeacon verwendet Apples prägnante UUID-Major-Minor-Triade; Eddystone ergänzt sie um URLs, Telemetriedaten und verschlüsselte Frames; AltBeacon bietet eine offene, lizenzkostenfreie Alternative. Jede Variante respektiert denselben 31-Byte-Rahmen, stellt aber unterschiedliche Informationen dar – Gutscheine, Weblinks oder Sensordaten –, ohne die Grammatik zu verletzen.
Kollision und Koexistenz: Grammatik in der Masse
Wenn vierzig Beacons denselben Korridor nutzen, wird die Wahrscheinlichkeitstheorie zur Grammatik. Zufällige Werbeintervalle (±10 ms) verteilen die Pakete zeitlich; entscheidungsbasiertes Überspringen verteilt sie frequenzmäßig. Das Ergebnis ist eine angenehme Kommunikation, in der jede Stimme verständlich bleibt.
Der Weg in die Zukunft: Auf dem Weg zur absoluten Stille
Bluetooth 6.0 führt periodische Werbung mit Antworten ein, wodurch Tausende von Tags denselben Kanal kollisionsfrei nutzen können. Zukünftige Versionen könnten die Nutzdaten auf null Byte reduzieren und nur noch das Vorhandensein oder Fehlen eines Tons als Nachricht verwenden. Das Protokoll hätte dann seine endgültige Form erreicht: Stille, die dennoch Bände spricht.
Fazit: Eine Grammatik, die den Sprecher überdauert
Ein Beacon-Protokoll ist kein Produkt; es ist ein Vertrag zwischen Sender und Empfänger, geschrieben in Mikrosekunden und Milliwatt. Lange nachdem das Gehäuse vergilbt und die Batterie ausgelaufen ist, bleibt die Grammatik bestehen – und stellt sicher, dass auch die Funkgeräte von morgen die heutigen Signale verstehen können.
