上海潤(rùn)欣科技股份有限公司創(chuàng)研社

藍(lán)牙5.0是由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在2016年提出的藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙5.0針對(duì)低功耗設(shè)備速度有相應(yīng)提升和優(yōu)化，藍(lán)牙5.0結(jié)合wifi對(duì)室內(nèi)位置進(jìn)行輔助定位，提高傳輸速度，增加有效工作距離。

在物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域，存在眾多的無(wú)線通信協(xié)議，例如WiFi Bluetooth Zigbee等，其中低功耗藍(lán)牙BLE（Bluetooth Low Energy）技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)先的通信標(biāo)準(zhǔn)之一，不過(guò)對(duì)比其他標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙并沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。藍(lán)牙5.0帶給BLE的新特性則針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)做了優(yōu)化，這些新的技術(shù)點(diǎn)將會(huì)使得BLE在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

下面我們解讀一下Bluetooth 5.0 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來(lái)的新特性。

在速度上有很大的提高

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合是比較特殊的，在大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景下面，并不需要太多的吞吐量，但是從可靠性的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)可靠性的要求則是由更高的需求，這樣來(lái)看似乎BT 4.2的上一代的標(biāo)準(zhǔn)也是可以使用的，并沒(méi)有說(shuō)5.0 的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)帶來(lái)突破性的變革，但是我們知道可穿戴式的設(shè)備部同于傳統(tǒng)的采用市電等對(duì)功耗要求不高的應(yīng)用，穿戴設(shè)備的續(xù)航能力是一個(gè)重要的用戶體驗(yàn)，而且穿戴式設(shè)備特別是手環(huán)和手表類的應(yīng)用，由于其體積比較小。通常布板的面積是有限的，結(jié)構(gòu)空間也是受到很大的限制，那么從這個(gè)角度上面來(lái)看呢，通常放在里面的電池是比較小的，其容量通常在即使毫安到幾百毫安之間，而我們知道這類產(chǎn)品除了基本的基帶功耗之外，更重要的則是藍(lán)牙發(fā)射功率，我們知道，藍(lán)牙在廣播狀態(tài)下，通過(guò)減少?gòu)V播數(shù)據(jù)包的頻率可以降低功耗，而在連接狀態(tài)下，如果我們可以減少發(fā)送數(shù)據(jù)的窗口時(shí)間，那么也會(huì)很大程度上面降低總體的功耗。功耗的降低也就意味著續(xù)航時(shí)間的增加，這么一來(lái)呢，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力也就上去了。

另外對(duì)于手環(huán)類產(chǎn)品，其在線升級(jí)功能，因?yàn)锽T的通信速率的限制是需要耗費(fèi)較多時(shí)間的工作，BT 5.0的標(biāo)準(zhǔn)下面，其通信速率提高一倍后，也就意味著下載的時(shí)間縮短一半，那么這對(duì)于用戶體驗(yàn)的提升也是一個(gè)很大的利好。

通信的距離提高到原來(lái)的四倍

和通信速率的提升類似，通信距離的提升同樣也是一個(gè)巨大的利好。我們知道在傳統(tǒng)的穿戴設(shè)備領(lǐng)域，由于藍(lán)牙的功耗低，成本低，而且其天然的作為手機(jī)外設(shè)的通信方式的優(yōu)勢(shì)使得它成為穿戴設(shè)備的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。但是無(wú)線通信領(lǐng)域里面除了藍(lán)牙之外還有WIFI Zigbee等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，BLE5.0的標(biāo)準(zhǔn)的引入使得BLE應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域成為可能，為什么呢？ 在傳統(tǒng)的智能家居類設(shè)備領(lǐng)域,zigbee是事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槠渫ㄓ嵕嚯x遠(yuǎn)，和智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景更加的吻合，除了zigbee之外，wifi也是很有競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闊o(wú)論是wifi還是zigbee其傳輸?shù)木嚯x都是超越藍(lán)牙的。由于BT 5.0的引入，其通信的距離提高到四倍以上，可以想象，除了之前的傳統(tǒng)的藍(lán)牙類的應(yīng)用，例如藍(lán)牙耳機(jī)其用戶體驗(yàn)將會(huì)得到很大的提升，現(xiàn)在市面上的TWS耳機(jī)，經(jīng)常在復(fù)雜的無(wú)線電環(huán)境下面斷線，而采用5.0標(biāo)準(zhǔn)以后，相信這種用戶體驗(yàn)將會(huì)得到大的改善，頻繁斷線的問(wèn)題得到解決，抗干擾的能力大大增強(qiáng)，而另外的方面，一些原來(lái)使用zigbee和wifi作為互聯(lián)方式的產(chǎn)品形態(tài)就可以采用藍(lán)牙互聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橥ㄐ啪嚯x已經(jīng)可以達(dá)到智能家居的場(chǎng)景需求了。

通信容量的增加為新應(yīng)用方式鋪路

另一個(gè)令人振奮的消息就是5.0的標(biāo)準(zhǔn)中將數(shù)據(jù)的廣播階段的容量擴(kuò)展到現(xiàn)在8倍，這意味著什么呢？ 在原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)里面，廣播數(shù)據(jù)通常承載產(chǎn)品本身的描述信息，比較少承載通信數(shù)據(jù)，那么現(xiàn)在擴(kuò)容的結(jié)果，就使得我們可以通過(guò)廣播的方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。我們知道，傳統(tǒng)的藍(lán)牙應(yīng)用通常是經(jīng)過(guò)廣播、連接、收發(fā)數(shù)據(jù)然后再斷開的一個(gè)過(guò)程，那么現(xiàn)在呢，我們?cè)谝肓?.0的標(biāo)準(zhǔn)之后，就有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)無(wú)連接的通信方式，換一種說(shuō)法，我們可以把數(shù)據(jù)直接放在廣播包中傳輸，這種傳輸能力的提升，對(duì)于信標(biāo)類的應(yīng)用，對(duì)于GIS地理信息類的應(yīng)用是非常好的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。另外MESH網(wǎng)絡(luò)通信就是基于這種無(wú)連接的通信方式的，可以預(yù)見(jiàn)，這種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連接方式將會(huì)極大的改善mesh通信。

MESH 組網(wǎng)

其實(shí)呢在剛才介紹廣播擴(kuò)容的時(shí)候也已經(jīng)提到了MESH的應(yīng)用，事實(shí)上早在2015年就已經(jīng)公布了mesh組網(wǎng)技術(shù)，5.0的標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有特別將組網(wǎng)技術(shù)做單獨(dú)的更新，但是這里需要強(qiáng)調(diào)的是，廣播態(tài)的擴(kuò)容，通信距離的提升，以及通信速率的提高都是為mesh組網(wǎng)技術(shù)提供了強(qiáng)有力的后臺(tái)支撐，在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，mesh有著很廣闊的現(xiàn)實(shí)需求，比如很多的智能家居類的產(chǎn)品需要即插即用，無(wú)縫融合到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，那么如果采用mesh這種無(wú)連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的話，就會(huì)使得這種應(yīng)用成為可能?？傊诮M網(wǎng)方面由于支撐條件的優(yōu)化，使得其應(yīng)用將會(huì)更加的廣泛。