Sicherer Datenaustausch

Bluetooth LE und NFC für sicheres Verbinden und einfaches Pairing

| Autor / Redakteur: Heiner Tendyck * / Sebastian Gerstl

Nutzen von BLE-Beacons: Beacons ermöglichen lokalisiertes Marketing und eine Reihe weiterer geschäftlicher Nutzungsszenarien
Nutzen von BLE-Beacons: Beacons ermöglichen lokalisiertes Marketing und eine Reihe weiterer geschäftlicher Nutzungsszenarien (Bild: Toshiba Electronics Europe)

Dies sind einige Beispiele, bei denen BLE und NFC gemeinsam neue Möglichkeiten eröffnen. Beacons sind in der Regel unidirektional und versenden einfache Informationen wie eine Internet-Adresse oder eine Ortsangabe. Doch in einer anderen Anwendung könnten die Beacon-Software und Inhalte per Funk bzw. über BLE aktualisiert werden (Over-the-Air Update) – getriggert und gesichert durch NFC-Pairing. Die Verbindung zu einem Beacon über NFC Tagging ist wesentlich einfacher als ein Pairing über Bluetooth. Es ist zudem sicherer, da keine Sicherheitsinformationen abgefangen werden können.

Schnelle Entwicklung und Umsetzung der Beacon-Technik

Wie bei allen neuen Technologien muss die entsprechende Hardware und Software zur Verfügung stehen, um bei der Einführung schnell Marktanteile gewinnen zu können. Eine der größten Herausforderungen ist die steile Lernkurve, die viele Entwicklungsteams durchlaufen müssen, wenn sie diese neue Technik implementieren.

Um voll funktionsfähige Beacons schnell auf den Markt bringen zu können, bietet Toshiba ein eigenständiges Referenzdesign auf Basis des Ultra-Low Power BLE IC TC35667 und des kombinierten BLE + NFC Tag ICs TC35670 an. Das Referenzdesign besteht aus einem kleinen (17mm x 20mm) Modul. Es enthält den TC35667FTG sowie Oszillatoren, EEPROM, eine integrierte Antenne und Testanschlüsse mit 1,27mm Pin-Abstand. Ein Anschluss für eine externe NFC-Antenne steht ebenfalls zur Verfügung (mit dem TC35670). Beim Aussenden von Werbung bzw. Informationen beträgt der maximale Stromverbrauch nur 5,9mA. Im Deep-Sleep-Modus sinkt dieser Wert auf nur 0,1μA. Der durchschnittliche Stromverbrauch hängt vom gewählten Aussendezyklus ab. Findet dieser jede Sekunde statt, beträgt der durchschnittliche Stromverbrauch in etwa 30uA.

Das Referenzdesign bietet auch eine Vielzahl kundenspezifischer Optionen. Dabei lässt sich der IC austauschen, um Bluetooth 4.1 (TC35676) oder Bluetooth 4.2 (TC35678) mit Embedded-Flash-Speicher (anstelle externen EEPROMs) für die Anwendung zu nutzen. Umfangreiche Unterstützung und Dokumentation steht in Form von Schaltplänen, Stücklisten, Layout-Richtlinien, Gerber-Dateien und Antennenmuster zur Verfügung. Eine Modullösung (von Panasonic Europe: PAN1760/PAN1761) steht ebenfalls bereit. Ein Starterkit von Toshiba unterstützt die Programmierung und das Debugging auf der Basis gängiger C++ Debugger.

Funktionsübersicht: Das SDK ist ein komplett ausgestattetes Tool auf der Basis etablierter Technik.
Funktionsübersicht: Das SDK ist ein komplett ausgestattetes Tool auf der Basis etablierter Technik. (Bild: Toshiba Electronics Europe)

Toshiba bietet auch ein Bluetooth Software Development Kit (SDK) – eine Komplettlösung, mit der sich der Einsatz von Toshibas Bluetooth LSIs vereinfacht und die Markteinführung beschleunigt. Diese Lösung ist kostenlos über Toshibas Entwickler-Webseite erhältlich. Sie unterstützt mehrere Chipsets und Plattformen, einschließlich Host-basierte und eigenständige Bluetooth-Low-Energy-Systeme, SPPover BLE Profile und die kombinierte BLE + NFC Funktion. Die Software API unterstützt BLE GATT Server und Client sowie die GAP Central & Peripherie- Funktion.

Nur minimaler Entwicklungsaufwand ist erforderlich, um einen Beacon zu konfigurieren, der mit einem dieser Standards arbeitet. Der Entwickler legt einfach das Datenformat in einem Daten-Array fest und führt einen Funktionsaufruf durch, um den Beacon zu konfigurieren. Eine C++ Standard-Debugging-Umgebung sorgt dann für die Kompilierung und den Ablauf des SDK-Codes – und der Beacon ist in Betrieb. Die Integration aller verfügbaren Beacon-Standards iBeacon (Apple), AltBeacon (Radius Networks), EddystoneTM (Google) etc. ist über Toshibas SDK somit einfach möglich.

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* Heiner Tendyck ist Principal Engineer, System LSI Marketing Department – Wireless Solutions, Toshiba Electronics Europe

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