藍牙5與藍牙Mesh相繼在近兩年陸續面市，但標準底定至今，似乎發展不如預期，不過預計2018年底將乘風起飛，屆時相關的終端裝置將大舉導入，第一波熱潮將出現在智慧照明與智慧家庭相關應用。
雖說藍牙5標準早在一年半前就已推出，不過真正普及發展應在智慧型手機全面採用這項新標準之後，才能見識其真實潛力。2017年包括HTC、三星(Samsung)、蘋果(Apple)等大廠都已將藍牙5建置於最新款裝置，這波採用潮在2018年將持續擴散。
智慧手機導入是關鍵 藍牙5發展全面擴散
Nordic地區銷售經理陳俊志(圖1)認為，市場大力推動藍牙5的決勝點會在智慧手機導入藍牙5的狀況。然而，目前市場上支援藍牙5的手機只有iPhone X、iPhone 8與Galaxy S9，其中，滿足高速傳輸2Mbps的速率只有Apple手機，在市場普及率來看，還是偏低。
圖1 Nordic地區銷售經理陳俊志認為，智慧手機將是決定
藍牙5應用能否遍地開花的關鍵要素。
芯科科技(Silicon Labs)亞太區高級市場經理陳雄基(圖2)分析，藍牙5高速傳輸主要應用，包含空中下載(OTA)功能，其技術運作過程是將整個韌體或訊息以藍牙連接傳送到終端節點，傳輸速率越高則所耗費的時間就越短，此因素也是驅動手機商導入藍牙5高傳輸速率的主要原因之一。
圖2 Silicon Labs亞太區高級市場經理陳雄基表示，目前
支援藍牙5的智慧手機，大多是支援高傳輸速率效能。
除此之外，藍牙5主要更新包括更長的傳輸距離、更快的傳輸速度、更大的廣播數據傳輸量，以及與其他無線技術的互操作性和共存性的提升。但是就目前來看，於手機應用僅有傳輸速率提升，而傳輸距離和更大廣播數據傳輸量的效能並未同等支援。對此藍牙技術聯盟(SIG)亞太區資深區域經理李佳蓉則提出不同看法，她表示，藍牙5的規範中主要的功能都是可選擇是否加入，就是要為開發商提供最大的開發靈活性，所以晶片所需要的效能還是得看客戶端的應用需求而定。
就傳輸效能而言，藍牙5提升了資料吞吐量，但是仍然保持了低功耗藍牙的低功耗特性，而這些特性，對於今後的資料傳輸效率以及音訊方面的應用，都是非常重要的。以智慧型手機商來說，其產品在支援藍牙5時，依照其未來產品藍圖(如與手機配對的周邊配件)規畫，進而選擇支援哪些藍牙5功能，如手機商看中未來的音訊傳輸需求，就會針對這項需求在其晶片上支援藍牙5的高速傳輸功能。而在操作系統部分，從Android 8.0開始，也已經提供了相關的應用程式介面(API)支援藍牙5。
同樣看好藍牙5在手機市場發展，Arm副總裁暨物聯網裝置IP事業群總經理Paul Williamson指出，該公司觀察到許多合作夥伴2017年就著手升級到藍牙5，因為他們預期未來將有越來越多的閘道器裝置支援藍牙5。除了資料傳輸率的影響外，該公司還看到更多藍牙5的功能瞄準家庭市場。此外為數眾多信標(Beacon)應用使用各種傳播能力(Advertising Extensions)，最終Mesh應用則會對智慧城市/建築與工業自動化領域產生深遠影響。
Williamson表示，藍牙5的各項功能促成許多智慧家庭應用，提供更廣的訊號覆蓋率以及更高的資料傳輸率。隨著越來越多智慧型手機採用藍牙5，2018年該公司將看到更多裝置問市。藉由藍牙網狀網路與Beacon，該公司將看到網狀網路成為智慧照明與建築自動化及控制的核心。另外美國零售業已開始進行Beacon的試營運，亞洲市場預計在2018年也會跟進。
CEVA行銷業務總監Franz Dugand(圖3)認為，藍牙是部署最廣泛的無線技術，現在可用於互連並控制大量裝置，甚至是以往無法連接的裝置。例如，使用者坐在舒適的沙發上，就可以控制家中的任何藍牙Mesh裝置，而這可以利用軟體升級實現，因為任何版本的低功耗藍牙技術都已可支援Mesh。最流行的應用是智慧照明控制，但更多應用將陸續面世，比如溫度感測器、現場偵測、以及任何類型的無線感測器。
圖3 CEVA行銷業務總監Franz Dugand談到，藍牙Mesh技術
將威脅ZigBee與Thread的發展地位。
Dugand指出，該公司開始看到市場對於藍牙Mesh的龐大需求。它可在任何智慧手機中提供支援，已經成為了威脅ZigBee Mesh網路的強勁競爭對手。以中國來看，該市場不再是一個「隨波逐流」的市場，越來越多的中國企業成為開創趨勢的領先者。例如，現在可明顯發現許多應用從ZigBee、Thread轉移到藍牙的明確情形。
不過中短期而言，目前可看到智慧家庭應用場域中，充斥著各種不同協定，包含ZigBee、Thread、藍牙、Wi-Fi、Z-Wave，甚至是專有的(Proprietary)通訊協定，在物聯網的發展下，著實難以有單一協定能支援所有應用。也基於此，市場上掀起一波多協定方案的聲浪，刺激IP商與晶片商陸續推出相對應的解決方案。
分時效能添戰力 多協定方案搶進智慧家庭
陳雄基談到，不同用戶有不同想法，例如單一個家庭用開關，背後支援的協定可以有很多種，若將此概念延伸到不同應用場景，其網路環境將更複雜，在此前提下，就須要以多協定方案，提供各種裝置相容互通的管道，串聯整個智慧家庭生態系統。
以IP商來說，可看到Arm開發Cordio系列產品來支援藍牙與802.15.4，在相同元件上同時運行兩種網路。Williamson表示，該公司確實觀察到多模晶片成為智慧家庭與智慧建築應用的選項。而對於像Beacon這類應用，Arm認為業界關注的焦點側重於採用多顆單一功能的晶片。除了提供多模的方案外，該公司將持續關注功耗與成本，做出更小、更低廉的單模元件。
市場上，可看到Silicon Labs與Nordic皆採取分時的概念，提供多協定方案支援智慧家庭應用。陳雄基談到，分時的概念簡單來說就是控制不同協定的傳輸時間，讓開發者更有編程彈性，並開放讓開發者可以基於實際應用需求調整所需要的參數。舉例來說，過去所使用的Beacon都是獨立、只能符合單一應用；透過多協定支援，所有的聯網節點都是一個Beacon，讓開發者可以更有效率的布建Beacon，例如在超市可以做廣告推送，也可以定位個人所在位置，甚至做大數據分析。
陳雄基表示，實際分時運作方式，可參考圖4，不同協定的射頻(RF)收發器會隨著工作時間有所區隔，假設RF收發器(t0、t1)都是在ZigBee標準上工作，到了t1、t2的間距就會切換到藍牙，但因不同標準所須的調變方式也會有所差異，故收發器必須要對應到正確的調變方法才能收到訊號，以實際來看，多協定在變換過程時，RF也要重新配置運作。
圖4 分時技術實際運作流程圖
陳雄基強調，不同協定所需要的時間間距也會有所不同，例如，藍牙最短的傳輸間距是7.5ms，實際傳輸間距主要是看軟體系統平台的需求而定(iOS系統最低可支援的間距為20ms)，在協定過程中，兩個裝置之間可以協商分時的間距長短。基本上，藍牙傳輸是有固定的間距，若是支援Proprietary協定，開發商內部工程師必須自行判斷Proprietary需要的時間間距，否則容易產生資料掉包的狀況。綜合上述所言，動態調整多協定是一種循環的變更的模式，非隨機變更的型態。
整體來看，Dugand談到，由於藍牙與Zigbee、Thread之間的競爭態勢還要維持相當一段時日，因此擁有一個可支援其中任何兩種技術的解決方案以應對未來將非常有利。再者，能與現實已配置Zigbee、Thread裝置互連的解決方案將具有優勢。
也基於此，目前應用於智慧家庭主流的多協定方案採用二合一方案為主，大多是支援藍牙+ZigBee、藍牙+Thread，不過看好Proprietary的發展機會，尤其是在中國市場的應用，Silicon Labs的分時技術同時也支援Proprietary協定。雖然可以透過兩顆晶片的整合提供多協定方案，但此舉也將間接提高設計成本與功耗。
智慧家庭應用除了不同終端節點設計之外，做為整合所有節點的智慧音箱市場更是在近年發展非常快速，其周邊的應用商機不容小覷，也成為藍牙低功耗聯網技術可著墨的潛在市場。
藍牙BLE發功 智慧音箱周邊潛力十足
智慧音箱市場如日中天，包含Google、蘋果(Apple)、亞馬遜(Amazon)或阿里巴巴等廠商，皆推出相關的解決方案。不過，為了使智慧音箱在家中各個角落都能即時進行語音操作，產業正興起一波熱潮，要打造智慧音箱的周邊語音操控輸出/輸入裝置，其結合藍牙低功耗、麥克風感測器與喇叭等技術，協助將語音訊息即時傳送到遠端的智慧音箱，提升智慧音箱的使用者體驗。
陳俊志談到，透過藍牙實現語音操控技術早在兩、三年前就已經有相關的應用，當時是應用於機上盒語音搜尋功能，主要是採用藍牙低功耗技術傳輸語音遙控器的語音資訊。隨著智慧音箱應用的興起，近兩年陸續有開發商想從中找尋新的商業機會，而打造出智慧音箱周邊的語音輸出/輸入裝置就是一個新的發展契機。
智慧音箱應用受限於空間位置限制，使用者必須站在音箱的附近發號指令，才能操控或獲取一些有用的資訊，若使用者距離音箱遙遠，則無法執行相關應用。為了讓智慧音箱發揮最大效益，陳俊志表示，目前有許多智慧家庭相關的代工廠或網通設備商正積極詢問智慧音箱周邊語音輸出/輸入裝置技術，企圖在新興領域闖出一片新天地；為此該公司也正火力研發概念性驗證(Proof of Concept, PoC)，滿足此應用需求。
整體而言，語音輸出/輸入裝置應用就是將其加裝在家中的任何角落，執行一些燈具、門鎖開關的動作，同時，也可以從中獲得一些即時有用的資訊。舉例來說，使用者在廚房煮飯需要獲得一些食譜訊息，就能直接詢問廚房內的語音輸出/輸入裝置，當該裝置接收到語音訊息後，透過藍牙將此訊息壓縮後發送至智慧音箱內，當智慧音箱收到訊號時，會先解壓縮獲取訊息並搜尋食譜訊息的資訊，再將其訊息壓縮後送回到語音輸出/輸入裝置，並透過喇叭播放出來。
雖然目前業界尚未出現相關的語音輸出/輸入裝置，但市場詢問的熱度非常高，除了可以與智慧音箱搭配之外，無音訊或AI功能的智慧盒子也可以搭配使用；從技術角度來看，既有藍牙低功耗技術就足以應付語音輸出/輸入裝置開發，且製造成本僅約10美金左右。山雨欲來風滿樓，該裝置將於智慧家庭產業中掀起一波新風潮。