借助核心技術(shù)規(guī)格5.0版本，Bluetooth®不再作為一個只用于個人局域網(wǎng)絡(luò)（PAN）的無線協(xié)議存在。在這個技術(shù)規(guī)格中新增加了3個數(shù)據(jù)速率，其中兩個是專門定制的，用來提高Bluetooth低能耗連接的范圍。通過良好的室內(nèi)和室外覆蓋率，該提升可以使網(wǎng)絡(luò)變得更加便捷，而且非常適用于住宅、樓宇和工業(yè)自動化中所使用的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）產(chǎn)品。

不過，Bluetooth 5無線鏈路的實際范圍到底是多少？通過使用全新的125kbps編碼物理層 （PHYsical）格式，TI此前曾演示過基于兩個SimpleLink™ Bluetooth低能耗CC2640R2F無線微控制器（MCU）LaunchPad™開發(fā)套件之間1.6km的室外范圍，而這個范圍實在是令人印象深刻。那么，我們?yōu)槭裁床辉贑C2640R2F無線MCU數(shù)據(jù)表中明確提出1.6km范圍的技術(shù)規(guī)格呢？

來之不易的微型芯片：CC2640R2F無線MCU提供數(shù)個封裝選項，其中包括一個2.7mm x 2.7mm的芯片級封裝（WCSP）

不巧的是，事情往往沒那么簡單。作為系統(tǒng)開發(fā)人員和RF設(shè)計人員，我們能夠明確影響范圍的參數(shù)，同時，我們還可以利用可靠且可重復(fù)的結(jié)果在受控環(huán)境中測量這些參數(shù)。但是當在真實環(huán)境中使用RF器件時，這個由測量得出的“最終結(jié)果”卻會出現(xiàn)顯著的差異。在這個真實環(huán)境中，多重反射、障礙物以及對RF活動的干擾將會形成兩個隨機變量，這兩個變量將決定用戶是否能夠在為設(shè)備選擇的兩個定位之間建立起一個鏈路。第一個變量是傳輸路徑損耗，這一參數(shù)測量的是接收器所獲得的發(fā)射功率；第二個變量是接收器所在位置的實際靈敏度等級。后者取決于接收器周圍有多少干擾RF功率。如果沒有干擾的存在，這個靈敏度等級則由熱背景噪聲決定，并且將與數(shù)據(jù)表中規(guī)定的靈敏度相對應(yīng)。

一個用來描述RF系統(tǒng)覆蓋范圍能力的常用術(shù)語是鏈路預(yù)算。鏈路預(yù)算是發(fā)射功率與靈敏度等級之間的比或比率。在一個正在運行的RF鏈路中，發(fā)射器將以一個指定的RF功率級進行發(fā)送，而這個RF功率的一部分（通常情況下非常微小）將被接收天線接收，并且饋入到接收器當中。如果這部分過于微小，那么接收到的功率級將下降到接收器靈敏度等級以下，這條鏈路也將出現(xiàn)故障。因此，鏈路預(yù)算被定義為發(fā)射功率與接收器靈敏度等級之間的比率，或者用公式表達為

為了方便起見，鏈路預(yù)算通常以對數(shù)刻度（dB）為單位進行表示。輸出功率和靈敏度通常被表示為相對于1mW（dBm）的一個對數(shù)刻度。這意味著

從上述等式中你可以清楚發(fā)現(xiàn)兩種提升鏈路預(yù)算的方法：

增加輸出功率

改進（減少）接收器靈敏度等級

提高輸出功率是非常簡單又直接的方法，但是要為此而付出的代價是功耗的增加，有時這種代價會很大，并且最終會引起法律法規(guī)方面的問題。所有的監(jiān)管區(qū)域均限制了RF發(fā)射能級和有害雜散發(fā)射，而這兩者都會在發(fā)射功率提高時有所增加。

另一個選擇是在Bluetooth 5以提供4倍的RF范圍被采用時，提高接收器的靈敏度。這是藍牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）選擇的一條途徑。我們之前也采用過這種方法，以最低功耗來提供具有最長范圍的Bluetooth低能耗解決方案。需要注意的一點是，藍牙技術(shù)聯(lián)盟或任何一家硬件廠商包括TI，都沒有規(guī)定實際的范圍。我們規(guī)定的只是基于靈敏度方面切實可行的、對改進程度可測量的一個理論上的比率。如果我們能夠在一個完全受控的環(huán)境中來測量這個范圍，我們就將在實際應(yīng)用中看到精確改進后的效果。但是一個受控環(huán)境要么是一個消音天線室，要么是外部空間（沒有其它的輻射源）。不幸的是，在測試范圍方面，無論是千米長的天線室，還是外部空間，在經(jīng)濟上都是不可行的?！?/p>

在自由空間內(nèi)，范圍的加倍需要鏈路預(yù)算提升四倍，或者增加6dB。與2010年左右就已出現(xiàn)的初代1M/s Bluetooth 4.0 LE接收器相比，對于全新Bluetooth 5長距離數(shù)據(jù)速率來說，范圍提升四倍意味著將靈敏度提高12dB。