過去藍牙主要以音頻傳輸與數據傳輸在消費性市場的應用為主，直到2017年藍牙支援Mesh架構，才開啟其在工業與商用市場的契機，同時也為Beacon應用開啟更多豐富的應用，使藍牙成為物聯網無線通訊備受矚目的技術。
近幾年，全球掀起物聯網風潮，市場上也不斷在尋找適合的無線通訊技術以滿足物聯網多元的應用場景。過去幾年，藍牙在行動裝置市場已擁有極高的滲透率，但應用方面多以消費市場的音頻與數據傳輸為主。所幸藍牙網狀網路(Mesh)規格的出現，賦予藍牙部署大規模設備網路的能力，從而克服傳輸距離短的問題。而Mesh與藍牙廣播(Broadcast)以及藍牙5的結合，也為藍牙應用帶來新契機，使藍牙技術得以在傳統應用以外，拓展智慧家庭、智慧樓宇以及智慧工廠等新興應用市場，在物聯網無線通訊技術的競爭中保有一席之地。
物聯網時代來臨，市場對於連線需求不斷增高。藍牙技術聯盟(SIG)亞太區資深區域經理李佳蓉表示，面對市場發展趨勢，藍牙技術聯盟也透過藍牙基礎速率/增強資料速率(BR/EDR)以及低功耗藍牙(BLE)技術，來推動各面向的解決方案，並持續拓展藍牙應用市場。
四大解決方案齊出 藍牙設備出貨量增長
從藍牙技術延伸出的解決方案主要分為四大面向，包括音頻傳輸、數據傳輸、定位服務以及設備層網路建構。李佳蓉指出，音頻傳輸是藍牙最早推出也是目前應用市場最大的解決方案，利用BR/EDR無線電技術進行點對點的傳輸，主要的應用如無線耳機、智慧音箱以及車載娛樂系統。2017年音頻傳輸相關的藍牙設備已達到7.9億的年出貨數量，而在三大應用領域持續驅動下，藍牙技術聯盟預估，2022年出貨數量將達12.3億台。
數據傳輸與音頻傳輸同屬於點對點的傳輸架構，不同的是，數據傳輸運用的是BLE技術，而其目前主要應用領域為穿戴式市場、健康醫療市場以及電腦周邊設備。其中，醫療與健康市場為數據傳輸解決方案近幾年重要的應用，藉由藍牙連接血壓監測儀、攜帶式超音波與X光成像系統，協助醫療機構以較少的成本追蹤慢性病患者的生理數值。根據藍牙技術聯盟，數據傳輸相關的藍牙設備2017年出貨量為4.6億台，預估2022年將成長至8.5億台。
2013年蘋果推出基於BLE的信標(Beacon)裝置iBeacon，開啟藍牙在定位服務解決方案的應用。最初，Beacon是採一點對多點的拓撲架構進行單向廣播，可以進行地標訊息傳送、室內導航以及資產追蹤。而2017年藍牙宣布支援Mesh架構後，Beacon也藉Mesh發展出多點對多點的廣播，並進一步帶動Beacon的應用商機。而定位服務也有望成為藍牙設備應用方向上成長速度最快者，根據藍牙技術聯盟的預估，相關設備年出貨量將從2017年的4,000萬台，大幅成長至2022年的4億台。
除了為Beacon應用加值，Mesh網路架構也使得藍牙能用以部署大規模的設備網路解決方案，應用於樓宇控制系統、監控系統以及自動化系統中。藍牙Mesh同時開啟了藍牙在工業與商用市場的應用契機，使之不再只是聚焦於消費型的應用。而藍牙技術聯盟也預估，用於設備網路的藍牙裝置年出貨量有望在2022年快速成長至5.2億台(圖1)。
圖1 藍牙技術聯盟預估，用於設備網路的藍牙裝置年出貨量有望在2022年達到5.2億台。
資料來源：藍牙技術聯盟
藍牙Mesh結合Beacon廣播應用更上層樓
過去，不論是藍牙點對點或是廣播傳輸，在應用上皆面臨到傳輸距離短、覆蓋範圍不夠廣的問題。雖然可以藉由前端設計的調整來增加傳輸覆蓋範圍，如採用功率放大器(PA)提高發射功率，或是利用低雜訊放大器(LNA)提升接收靈敏度，但卻無法提升整體網路容量。而為解決此技術問題，藍牙技術聯盟於2015年開始投入BLE多點對多點傳輸的技術開發，並於2017年7月正式發布藍牙Mesh規格。
藍牙Mesh規格的出現，使得藍牙得以透過節點與節點的串連，布建大規模的網路，解決藍牙傳輸距離短的問題，也從而發展出更多應用。藍牙技術聯盟亞太區開發者關係經理任凱表示，智慧照明系統是藍牙Mesh最好的無線接入點(Access Point, AP)，不論是在智慧樓宇、工廠或是商場都會設置照明系統，因此可以以智慧照明系統作為藍牙Mesh的主幹網路，並將之連接至其他設備、感測器或Beacon進行訊息中繼，以擴大系統應用範圍。
而為滿足智慧家庭與智慧樓宇等應用在安全性的要求，藍牙技術聯盟也透過強制加密來提高藍牙Mesh系統的安全防護。任凱指出，過去BLE面向傳輸並未強制要求針對訊息進行密鑰加密。而在藍牙Mesh的應用中，任何設備要加入藍牙Mesh系統，都必須擁有相關網路層與應用層的密鑰，不允許在沒有加密的情況下進行訊息傳輸。系統也可以藉由密鑰更新機制，將不受信任的裝置從藍牙Mesh系統中剔除。
藍牙Mesh規格的出現也創造更多Beacon應用的可能性。任凱進一步說明，在許多實際應用場景中，Beacon基地台須傳遞一種以上的訊息，如大型商場中，基地台可能要傳送50家以上的商家廣告訊息給用戶。但過去藍牙4.0版本Beacon基地台只能廣播單一訊息，若要更換廣播內容就必須藉助其他通訊技術，如Wi-Fi或4G來更新Beacon基站的廣播內容。而導入藍牙Mesh技術後，將可大幅簡化訊息更新的程序。基地台只須配置藍牙晶片，就可以透過現有節點間的訊息交換來更新廣播的內容。此外，再加上藍牙5在廣播訊息負載量的提升，都將促使Beacon廣播內容更為豐富、多元。
而零售業者也可藉由Beacon結合Mesh提供更多元的服務(圖2)。現今，許多大型零售商同時握有線上與線下通路，為了使線上與線下價格維持一致，業者必須耗費額外的時間與人力時時更新價格標籤。而結合Mesh後，零售業者可以透過藍牙Mesh照明系統與店內的Beacon系統、電子價格標籤連接，進行優惠訊息以及價格的更新，大幅增加應用的方便性。
圖2 零售業者可將透過藍牙Mesh網路系統，連接商店內的Beacon、感測器與電子價格標籤，延伸出更多元的服務。
資料來源：藍牙技術聯盟
IoT成藍牙新興發展動力
在藍牙Ｍesh與Beacon的結合下，藍牙技術已從一對一連接發展到可應用廣播甚至Mesh拓撲網路的型態，為大規模設備布建的物聯網需求提供了更完整且良好的網路技術，尤其藍牙在行動裝置市場的高滲透率、低功耗及無限制的網路規模，更是其切入物聯網市場的優勢。工研院產經中心(IEK)研究員魏伊伶表示，目前藍牙技術仍以音訊串流及資料傳輸應用為主，預期未來也將隨著智慧型手機無線音訊的普及持續成長。而物聯網方面的應用也將形成藍牙應用市場另一股新興成長動力。
以整體物聯網市場來說，企業對企業(B2B)的應用商機會較快發酵，包括智慧城市、智慧製造以及醫療等應用，在布建模式上都採用B2B專案形式提供，顯示公共與商業應用仍是初期的主要發展方向。而藍牙除了在智慧照明、智慧樓宇等領域極有潛力外，室內導航、醫療物聯網等應用亦是藍牙切入市場的機會。此外，藍牙去中心化的特性提供獨立、安全且可快速建構的網路。舉例來說，在網路環境不佳或特殊災難發生時，即可運用藍牙Mesh的技術，建構一個獨立於網際網路的區域網路。
在企業對消費者(B2C)市場，智慧家庭應用預期將成該市場的主要驅力，隨著智慧音箱的普及帶動智慧家庭設備需求，近期許多以藍牙為連線基礎的家庭設備陸續問世。魏伊伶分析相關產品設計重點指出，設備間的相容性以及操控的方便性相當重要。因此，除了要與既有的設備相容，許多產品會綁定手機平台，以App做為控制設備的主要載具，透過與Apple HomeKit等手機智慧家庭平台的整合來簡化設備操控。
儘管目前已有許多廠商陸續推出商用化產品，但魏伊伶認為，未來智慧家庭競爭重點可能仍會聚焦在Google Home、Apple HomeKit以及小米米家系統等平台的競爭上，因此她建議，廠商可依據投入之市場需求與平台建立合作關係。
物聯網浪潮也將連帶影響無線通訊模組的發展趨勢，魏伊伶觀察指出，進入物聯網時代，無線通訊模組將朝系統單晶片(SoC)的形式發展。過去無線通訊模組只須進行資料傳輸，而因應物聯網應用所需，未來無線通訊模組還必須具備資料儲存，以及資料處理的功能來進行初步運算，因此SoC將成大勢所趨。另外，過去業者在選擇無線通訊模組的考量，主要著重在成本以及效能表現上，而隨著物聯網應用場域越來越廣泛，許多布建皆採電池供電，因此低功耗也將成為無線通訊模組發展的要點。
物聯網浪潮掀起無線通訊技術間的競爭，藍牙技術在傳輸速率與資料量上雖然不及其他無線通訊技術，但事實上，有許多物聯網應用並不需要太大的資料傳輸量，因此藍牙仍有望藉著低功耗與可獨立於網際網路運作的特性，躍升為物聯網無線通訊的焦點技術。