nrk.no

Oppfinneren av Bluetooth: – Ikke nøyaktig nok til bruk i smittesporing

Kategorier: Samfunn & Trådløst

En mann sitter på et arbeidsbord i et teknisk laboratorium. Det er flere apparater og datamaskiner i bakgrunnen, og på en av skjermene vises Bluetooth-logoen.
En av Bluetoothens oppfinnere, Jaap Haartsen. Arkivfoto: Christoph Boeckheler/European Patent Organisation

Sier det kan ta flere år før Bluetooth blir god nok.

Bluetooth har blitt en sentral del i arbeidet med å bekjempe koronaviruset, fordi smittesporing ved hjelp av smarttelefoner har blitt omfavnet av myndigheter verden over.

Standarden for trådløs overføring av data ble utviklet av Jaap Haartsen og Sven Mattisson på 1990-tallet da de jobbet hos svenske Ericsson. Haartsen ble i 2015 innlemmet i amerikanske National Inventors Hall of Fame for sitt arbeid med Bluetooth.

I et intervju med det nederlandske IT-magasinet Computable, sier Haartsen at Bluetooth ikke er nøyaktig nok for kontaktsporing i dag. Rekkevidden til signalene, som i dagens versjon av Bluetooth varierer mellom en og tjue meter, gir nemlig ikke tilstrekkelig bekreftelse på avstandene mellom ulike enheter.

– Dette vil gi upålitelige resultater, sier Haartsen til magasinet.

– Du kan følge med på hvem som har vært innenfor dekningsområdet med Bluetooth. Men rekkevidde er ikke det samme som avstand. Rekkevidden bestemmes av overføringskraft, mottaksfølsomhet, avstanden og miljøet rundt, som vegger, hindringer, reflekser og slikt. Du kan utlede avstanden fra rekkevidde, men det er ikke veldig nøyaktig.

Beskjært bilde av en mann sitter på et arbeidsbord i et teknisk laboratorium. Det er flere apparater og datamaskiner i bakgrunnen.
En av Bluetoothens oppfinnere, Jaap Haartsen. Arkivfoto: Christoph Boeckheler/European Patent Organisation

Haartsen forteller at det i Bluetooth Special Interest Group, som jobber med å utvikle Bluetooth-standarden, er stor interesse for hvordan Bluetooth skal kunne brukes til å bedømme avstand. Det jobbes nå med å få til en nøyaktighet på ned mot 30 centimeter.

Men dette ligger en god stund inn i framtiden.

– Det vil ta flere år før dette fins i stor skala på mobiltelefoner, sier Haartsen.

NRKbeta skrev tidligere i år om en ny utvikling innen lydoverføring over Bluetooth. Kvaliteten skal bli langt bedre, det skal kreve mindre strøm, og man skal kunne sende og motta lyd til en stor mengder enheter på samme tid.

Selv om den nye lyd-standarden ble offentliggjort i januar i år, anslo Kjetil Holstad i norske Nordic Semiconductor at de første mobiltelefonene med teknologien ikke ville komme på markedet før høsten 2021.

Et par trådløse sorte hodetelefoner ligger på gul bakgrunn.
Bluetooth brukes til å koble sammen trådløse enheter, som hodetelefoner, høyttalere og tastatur. Foto: Malte Wingen

Falsk alarm er det store problemet

NRK skrev mandag at teknologispaltist Ida Aalen er bekymret for at lite presise stedsdata kan føre til at mange som ikke er smittet, likevel kan få beskjed om at de kan være smittet.

Folkehelseinstituttet, som står bak den norske smittesporings-appen Smittestopp, uttalte at de var enige i at GPS alene ikke var nøyaktig nok.

– Derfor bruker vi Bluetooth i kombinasjon med GPS, som per i dag er den teknologiske løsningen vi tror gir best presisjon. Dette kan jo endre seg dersom andre finner enda bedre teknologiske løsninger, noe vi da vil kunne ta inn som forbedring i vår løsning, sa Gun Peggy Knudsen i FHI mandag.

Nylig har både Haartsen og Mattisson sagt at de mener Bluetooth heller ikke er presist nok, og at det kan oppstå problemer ved bruk av teknologien til smittesporing.

Mattisson trekker fram ren fysikk som en stor begrensning for å beregne avstand gjennom Bluetooth.

Falske positive kan nemlig oppstå om noen er innen rekkevidde, men egentlig befinner seg på trygg avstand, bak en vegg eller tjue meter unna. En falsk negativ kan også oppstå om du står tett inntil en smittet person, men om Bluetooth-signalet blokkeres av kroppen din, kan appen tro du er tjue meter unna og på trygg avstand.

På informasjonssidene til den norske appen Smittestopp, skriver Folkehelseinstituttet at slike feiltilfeller kan oppstå på grunn av forstyrrelser av Bluetooth-signaler.

– Dette må man altså ta med i beregningen når man selv vurderer rådet som varselet fra tjenesten gir, skriver FHI og presiserer at tjenesten nå kun gir råd om tiltak og mulighet for testing, heller enn pålegg om karantene.

Tre skjermbilder av den norske appen Smittestopp, som viser ulike data som appen samler inn.
Skjermbilde av den norske appen Smittestopp. Illustrasjon: FHI/NRKbeta

Til nettstedet Intercept sier Mattisson at det er uungåelig at falske positive og negative oppstår ved bruk av Bluetooth, med mindre en i tillegg bruker andre metoder for å fastslå posisjonen.

Nettopp det å samle inn data på flere måter, som kan si noe om hvor folk befinner seg, har fått eksperter verden over til å reagere på grunn av frykt for overvåkning. Muligheten til å samle inn data om hvor brukere av smittestopp-apper befinner seg blir blokkert i Apple og Googles kommende tekniske løsning for smittesporing.

Kun en del av løsningen

I Nederland har myndigheter foreløpig ikke lansert sin egen app, men Haartsen sier til Computable at han uansett tror det vil være for sent.

– Selv om appen blir ferdig innen kort tid, tror jeg det er for sent å bruke den mot koronaviruset. Men en app kan være ferdig i tide til neste pandemi, og da har den vitenskapelige verden fått tid til å drive med forskning og vurdert aspektene som må til for å bruke appen i stor skala.

Haartsen mener derfor Bluetooth kun er en liten del av det som må få samfunnet tilbake i gjenge. Han trekker likevel fram Google og Apples løsning som lovende.

– Disse selskapene har tilgang til operativsystemet til mobiltelefonen og kan derfor gjøre justeringer på protokollnivå, som vanlige apputviklere ikke har tilgang til.

Et eksempel på dette kom denne uken, da de to teknologigigantene fortalte amerikanske journalister at Bluetooth-signalet som benyttes deres nye løsning vil legge til et datapunkt om hvor sterkt signalet var ved utsendelse.

Dette skal gjøre det enklere å regne ut hvor mye av signalet som gikk tapt på veien, og dermed gi en bedre indikasjon på hvor nær en har vært noen andres mobiltelefon.

14 kommentarer

  1. Du måler en viss signalstyrke, men aner ikke hvor sterk senderen er, hvor god antenna er, og hva som er av dempende / skjermende materiale mellom sender og mottaker. Likevel vil du bestemme avstanden mellom dem på grunnlag av signalet.

    Hvor lang er en strikk?

    Å vente på «forbedringer» i Bluetooth for å avhjelpe dette er som å vente på mer nøyaktige målbånd for å bestemme lengden til en strikk.

    Kanskje det kommer helt nye teknikker som blir implementert sammen med tradisjonell BT, men det vil være noe helt annet, ikke noen «forbedring» av det vi har nå.

    For å plukke en tilfeldig idé ut av hodet:

    Jeg tror dagens elektronikk er god nok til at man kan måle svartid, «ping» som det heter på fjortis-språk. Hvis det ble definert en eksakt forsinkelse fra en BT-enhet mottar et ping-signal til pong-signalet går ut på på antenna, da kunne pingeren avlese tiden fra pingen gikk ut til pongen kom tilbake. Trekker du fra den standardiserte forsinkelsen, og deler på to ganger lyshastigheten, får du avstanden.

    Det er mange år siden man begynte å måle avstanden til brudd i fiberkabler på denne måten (bruddflaten blir som et speil som reflekterer en lyspuls). I dag er dette trolig relativt billig å få til også for radiosignaler – særlig hvis det skal lages til en halv milliard mobiler.

    Men det krever ny elektronikk, det er ikke en oppdatering du får levert over nettet. Kanskje mekanismen blir beskrevet i et nytt kapittel i BT-standarden, og at den kan bruke samme fysiske sender som BT, men det ville være alt den hadde med BT å gjøre.

    Det ligner litt på Internet ping: En IP-modul sender «normale» pakker opp til høyere protokoll-nivåer (f.eks. TCP eller UDP), men ping-meldinger besvares av IP-modulen selv. På samme måte måtte en BT ping besvares av mottaker-elektronikken, ikke av høyere nivå BT-protokoller.

    Spørsmålet er likevel: Hvilken praktisk nytte ville det være i å utvikle en ny standard, og dertil hørende elektronikk, for andre formål enn å sikre «sosial avstand» under pandemier? Vi må nok komme fram med et antall interessante bruksområder for avstandsmålingen, om vi skal få industrien med på at det er økonomisk interessant å bruke ressurser på en slik teknologi-utvikling. Hvis det ikke er økonomisk interessant, da blir det ikke noe av!

    Svar på denne kommentaren

    • Christian (svar til keal)

      Et ping kan nok måles, men det sier fortsatt ingenting om hvilken retning signalet tok. Med trådløs kommunikasjon har man flust av refleksjonsutfordringer som også må regnes inn. Jeg tror nok fiffige modulasjonsteknikker sammen med AoA må brukes.
      Avstandsmåling mtp sporing av pakker og slikt er nok veldig interessant fra et økonomisk perspektiv.

    • Øystein (svar til keal)

      Det jobbes med avstands-måling, både ved bruk av «stoppeklokke», hvor man tar tiden for en pakke og fra device 1 til device 2 og tilbake til device 1, kjenner man intern device delay kjenner man avstand. Men også ved «syntetisk» ping, hvor man kombinerer informasjon fra flere frekvenser til å finne avstand.

      Dette vil gi langt bedre nøyaktighet en det vi har idag basert på signal-styrke, men vil ikke nødvendigvis kreve ny hardware, slik som AoA, hvor man bruker fasen mellom flere antenner.

      Når det er sagt vil vi fortsatt ha mye av de samme svakhetene, at man kan få falsk positive fra naboen på andre siden av veggen, men det er fortsatt bedre en ingen-ting.

      Økonomiske interessen var der før noen tenkte på å bruke dette til «sosial avstand», f.eks. for å finne pakker/utstyr eller adgangs-kontroll.

    • keal (svar til keal)

      For andre formål kan nok retningen bety en del. For «sosial avstand» spiller det mindre rolle om en eventuell smittekilde står til høyre eller til venstre for deg.

      Retningen, i absolutt forstand, betyr at du må ha kontroll over orienteringen av mobilen som skal bestemme retningen. Med mobilen i lomma, eller i hånda, er det ganske ustabilt, for å si det sånn! Det er så godt som verdiløst for smittesporing – men kanskje for andre anvendelser av samme teknologi. Jeg ser likevel ikke for meg mange praktiske anvendelser av en mobil der du har full kontroll over mobilens orientering, slik at du kan ha nytte av en retnings-bestemmelse. (For en avstands-bestemmelse er det også av underordnet betydning.)

      Hvis reflektert signaler overdøver direkte-signalet, da er du i et såpass ekstremt miljø, signalmessig sett, at du ikke kan forvente noen pålitelig målig av avstand (/retning). Med OFDM-modulasjon kunne du få et pålitelig digitalt signal, men du skal gjøre mer enn vanlig analyse av signalet for å sikkert kunne identifisere hvilken del av signalet som representerer direkte-signalet, ikke refleksjoner. (Dagens BT benytter ikke OFDM.)

      Mitt stalltips er at i den grad framtidas mobiler vil få noen form for avstandsmåling, vil det være ganske uavhengig av BT. Det vil nok være mer som NFC, som en helt uavhengig teknologi som kan være implementert sammen med BT, men som teknologisk sett er noe helt annet.

      Det kan hende at det tar så lang tid å få dette inn i mobilene at det for smittesporings-nærhet kan komme andre alternativer. Gallileo ble i utgangspunktet designet for en nøyaktighet på én meter. For GPS har videre utvikling betydelig forbedret nøyaktigheten; det finnes allerede Gallileo-forbedringer som øker nøyaktigheten til desimeter og bedre. Dette kan komme tidligere enn helt nye teknologier, siden Gallileo-støtte allerede er etablert innen mobil-teknologien.

  2. Roy Sigurd Karlsbakk

    Det interessante i dette, er ikke bare hvor dårlig dette virker, men hvordan en falsk positiv kan virke på et menneske. Du får ei melding om at «nå er du koronert», og så blir du redd og gjemmer deg under dyna og angsten utvikler seg. Jeg vil være overraska hvis vi ikke ser en topp i selvmordsraten etter den tida her.

    Svar på denne kommentaren

  3. Jon Evjenth

    Alle som kjenner til teknologien som brukes, skjønner at «15 min innenfor 2 meter» – specen er bare surr. Det kan være 2 personer på en kort busstur som sittet 5 seterader fra hverandere – som et eksempel på «falske positive#» i denne sammenhengen. Så appen er bare noe surr i forbindelse med smittespredning. Den er ikke til hjelp, for å si det rett ut. Det er en viktig grunn til å ikke laste ned appen, en annen, men viktigere grunm er «kinasyndromet» – som i våre dager ikke handler om en nedsmelting av et atomkraftverk – been there, done that – i Tsjernobyl. Og det brant seg ikke gjennom til Kina – det ligger pg ulmer ennå under en gigantisk beskyttelseskappe.

    Kinasyndromet i denne sammenhengen er den komplette overvåking av samfunnet. Smittesporing er bare rårls – det vil aldri fungere. Men en slik app er den våte drøm for PST – og for politiet generelt. Da har vi kinesiske tilstander i Norge. Og det kan skje veldig raskt.

    Svar på denne kommentaren

    • Dette er også grunnen til at jeg ikke vurderer appen. Men om vi, rent hypotetisk, legger paranoiaen til side en liten stund: Fra et rent smitte-forsker-synspunkt er det av svært stor interesse å studere i hva slags miljø smitten sprer seg.

      Hvis en som det viser seg at er smittet sprer det videre til tre andre, var det tre han møtte på nattklubben? Eller var det klubbkamerater på oldboys-fotballtrening? På butikken? På gata? … Det er åpenbart at for forskningens del er det vesentlig forskjellig om det er tilstrekkelig å gå forbi hverandre på gata, eller om det bare spres i tett fysisk kontakt på en nattklubb.

      Så jeg har dyp forståelse for forskerenes ønsker. Det er likevel for risikabelt å etablere slike mekanismer. Kommer mekanismene på plass, kan (/vil) de i framtida bli brukt til andre og ikke like ideelle formål. Derfor avviser jeg mekanismene.

  4. Jon Evjenth

    PS: Det som virkelig bekymrer, er den uvillighetet til å frigi kildekoden. Jeg skjønner at programerere under tidspress kan ta snarveier som ikke er «god programmeringsskikk» osv. utstrakt bruk av globale variabler f.eks. Been there, done that. Men dette er viktigere en egoet til progamererne. Kildekoden må ut.

    Svar på denne kommentaren

    • Jeg ser på dette kravet om åpen kildekode som rent «politisk»: Poenget er slett ikke at et stort antall brukere skal kunne gå inn og «forbedre» appen – det som er hensikten er å promotere selve åpen-kildekode-filosofien.

      Denne appen brukes bare som brekkstang for å få ideen fram. Siden den har fått så bred presentasjon i media, vet så godt som hele Norge om den, og da kan den benyttes som bærer for å få budskapet om fri og åpen kildekode ut til svært mange mennesker. Å appellere til helse og trygghet gir en kobling fra åpen kildekode til positive og øskelige verdier.

      Massevis av programkode har stor betydning for vår sikkerhet, uten at noen roper ut med krav om åpenhet. Ta koden som kjører på alle sikkerhetssystemene i bilen din – feil i dem kunne koste deg livet! Eller det som kjører i brann- og innbruddsalarmen din og kommuniserer med alarmsentralen – også der kunne en svikt ha fatale følger. I moderne medisinsk utstyr sitter det prosessorer overalt, styrt av kode som kan inneholde feil.

      Åpen-kildekode-miljøet kunne like gjerne gått løs på disse, og krevd innsyn i koden for å avsløre svakheter og bedre sikkerheten. Det gjør de ikke: Det har ingen markedsførings-verdi for FOSS-konseptene. Folk flest aner ikke at det sitter en rekke mikroprosessorer i bilen deres. De tenker på linja til alarm-sentralen som en moderne utgave av den gamle telefonlinja, som om brannvarsleren direkte sendte en analog pipetone ut på linja; de aner ikke hvor mange tusen kodelinjer overføringen er avhengig av. Så ingenting av dette har noen salgsappell for FOSS-ideer – ingenting i nærheten av hva smittestopp-appen har. Derfor prøver man å bruke smittestopp som rambukk for å promotere Saken.

      Du kan si at det ikke har å gjøre med helse, men med overvåking. Det gjør ikke stor forskjell: Da det ble klart hvor lett politiet på få sekunder kan iverksette sporing og avlytting av vilkårlig mobiltelefon i hele landet, førte det til noe krav om innsyn i kildekoden til de systemene politiet bruker, og i telefonnettet som de kobler seg på og som gir dem denne tilgangen? Hørte ikke et ord om det! Jeg hører ikke noe krav om tilgang til koden som gjør ansikts-gjenkjenning på overvåkings-kameraene på T-banen i Oslo. … Og så videre. Det er ikke grunn til det; det krever altfor mye arbeid å få blest rundt noe slikt.

      Jeg ser på smittestopp som en «medisinsk applikasjon», som det er like (lite) viktig for meg å se kildekoden til som det er for mitt digitale febertermometer. Virkemåten er interessant (for begge), og for smittestopp er virkemåten nok til at jeg ikke vil ha den. Det ville ikke endret seg om jeg hadde anledning til å lese hele kildekoden.

  5. Einar Stavleik

    Litt spesielt å si at disse to herrene «utviklet Bluetooth».
    Ja, kanskje de var med på unnfangelsen sammen med mange andre hos Ericsson. Altså at de var med å «finne opp» deler av versjon 1, som har blitt videreutviklet i flere sprang og hatt flere kommersielle bølger av suksess siden den gang. Utviklingen av dagens Bluetooth (Bluetooth low energy) har foregått i mange år uten at disse herrene har bidratt videre. Det står en stor gruppe mennesker fra ulike selskaper bak.

    Litt som å si at Bill Gates har utviklet Windows i datamaskinen din. Lenge siden han skrev noen kodelinjer, gitt. Og Windows 10 er ikke akkurat som Windows 1.0 lenger.

    Svar på denne kommentaren

  6. Torgeir Johansen

    Det er lett å teste hvor nøyaktig posisjon mobilen angir. Stå ved et kjent punkt som vises detaljert på satellittkart. Du vil se at posisjonen beveger seg i kartet selv om du står stille. Ute i klart vær og med tilgang til mange satellitterer er nøyaktighet ned mot to meter. Beveg deg inn i en bygning og du vil se at posisjonen flytter seg med mange meter. Radius på blå sirkel angir nøyaktighet. Mobilen henter inn data fra Wi fi, mobiltårn og Bluetooth og sender til en database for å øke nøyaktighet. Firefox nettleser kan slå dette av og på i settings. Det finnes apps for å vise GPS data og Bluetooth signaler.
    Man kan stole på at man har vært i samme bygning som en annen person, men ikke noe mer enn det.

    Svar på denne kommentaren

Vil du kommentere? Svar på en quiz fra saken!

Vi er opptatt av kvaliteten på kommentarfeltet vårt. Derfor ønsker vi å sikre oss at alle som kommenterer, faktisk har lest saken. Svar på spørsmålene nedenfor for å låse opp kommentarfeltet.

Hvem utviklet Bluetooth?

Til hvilket nettsted har en av oppfinnerne uttalt seg?

Hva heter gruppen som utvikler Bluetooth-standarden?

Legg igjen en kommentar til keal Avbryt svar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *. Les vår personvernserklæring for informasjon om hvilke data vi lagrer om deg som kommenterer.