Bluetooth Smart IPv6 物聯網 LTE 藍牙

瞄準物聯網應用 藍牙4.1版功能全面升級

2014-07-14
新版藍牙技術將廣為物聯網設備採用。延續藍牙Smart推出的4.1版,可提供開發人員更高的靈活度與掌控權,並讓IPv6設備建立專屬通訊頻道,實現網路連結的持續性和高度相容彈性,將成為物聯網願景不可或缺的重要技術。
藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)在2010年發布(Bluetooth)4.0規格後,新一代Bluetooth Smart技術也應運而生,這是史上最迅速受到廣泛採用的無線技術。Bluetooth Smart有兩個特別之處:超低能耗,以及將設備直接連接至手機、平板電腦和個人電腦上的應用能力。 這個智慧、節能的藍牙技術版本,讓大量全新的「智慧配件」成為可能,且僅需一顆小小的電池即可長時間運行,並可將資料發送至應用程式端,進而將資料轉換為對終端使用者有用的資訊,讓設備變得更具智慧。

目前,各大智慧型手機作業系統均原生支援Bluetooth Smart技術。根據ABI Research研究指出,2011年,搭載Bluetooth Smart技術的Bluetooth Smart Ready藍牙設備,產量為三億四千一百萬件;到2018年,將達到二十七億件。Bluetooth Smart的推出,將掀起一陣「我的物聯網」(Internet of My Things)浪潮。

瞄準萬物互聯 藍牙4.1現身

為了讓Bluetooth Smart技術最終成為萬物互聯(Internet of Everything)發展的核心動力,藍牙技術聯盟在2013年底推出了藍牙4.1版。此更新是藍牙技術發展史上一項非常重要的進步,對於開發人員社群而言,這項更新提供更高的靈活度及掌控權,讓開發人員能夠創造更具創新及直覺性,並催化物聯網(IoT)發展的產品。

藍牙4.1版的推出延伸了藍牙的品牌承諾。在這樣的品牌承諾下,新版本規格的主要設計目的,就是提升消費者的使用性,而其中須要解決的問題,是藍牙技術和長程演進計畫(LTE)技術的並存。

與LTE技術共存

在未來1年,高階至低階的智慧型手機皆有可能配備LTE技術,同時消費者也漸漸傾向於,將多個智慧配件同時連接至中樞(Hub)設備。

藍牙設備的傳輸頻寬為2.45GHz,而LTE通常也會在相同或近似頻率運行,隨著LTE和Bluetooth Smart技術的使用量增加,消費者在同一設備上使用這兩項技術時,其使用體驗可能將受到干擾。

4.1版的更新讓藍牙設備和LTE技術可以協同通訊,降低兩個頻道之間發生鄰近頻帶(Near-band)干擾的可能性,避免消費者困擾。這兩個技術的頻道將自動協同通訊,發揮最佳表現。

提升配對體驗 

頻道干擾並非使用者在過去面臨的唯一挑戰,在每一次須要建立藍牙連結時,使用者都必須啟動配對才能建立連結,重複的配對動作也會對電池壽命造成額外的損耗。有了4.1版本,開發人員在建立及維持藍牙連結方面可擁有更高的掌控權,能在連線配對的時間間隔上做更具彈性及多元的設定。

舉例來說,開發人員可增加連結廣告之間的間隔,廣告商可選擇所設定的廣告間隔中,在每個已開通的廣告通道上傳輸ADV_DIRECT_IND廣告資料包。在設備分開時,用戶將不會再遇到連結中斷的情況,可進而降低電力損耗,更可同時改善終端用戶的使用性。

呼應節能流行風

能源節約是Bluetooth Smart技術的核心,因此4.1更新版在提升使用者體驗的同時,也自然而然地專注於尋找節能的新方法。由於可穿戴技術越來越受用戶歡迎,4.1版非常重要的功能之一,即是能夠處理伴隨穿戴裝置而來的資料傳輸量增加的問題。基於邏輯鏈結控制(Logical Link Control)和邏輯鏈路控制與調適通訊協定(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)機制,4.1版目前提供的核心支援,可提高批次或塊狀資料傳輸的效率(資料有效載荷高達64Kbytes),同時盡量降低兩個Bluetooth Smart設備之間的負荷。

在過去,間斷性的設備資料傳輸可能使更新資料時造成電能損耗,例如收集跑步、騎自行車或游泳過程中資料的感測器,新的版本可讓使用者在運動中的資料蒐集,及回家後的資料傳輸和更新,更具效率。

裝置智慧連結 資料直接傳輸

雖然節能十分關鍵,但Bluetooth Smart技術同樣重視智慧連結,促成設備與應用之間的直接資料傳輸,為終端使用者提供有用資訊。在致力於能源節約及促進物聯網發展的目標下,藍牙4.1版提供一項重大更新,即為採用4.1版的設備,現在可以同時做為中樞和終端設備(Endpoint Device)。省去對中樞設備的需求後,這些周邊感測器彼此之間可以獨立通訊,並會在傳輸其蒐集的所有資訊至另一地點前,構建屬於它們自己的網路。透過雙模拓撲和鏈結層拓撲軟體功能,設備能夠同時在多種模式下運行,並透過Bluetooth Smart技術進行通訊。

對於應用開發人員而言,4.1版意味著在設計支援多個角色的創新產品時有更高的靈活性。這項更新在穿戴技術日趨成熟,並越來越依賴感測器支援的趨勢下尤為有用。

4.1更新版所帶來的種種好處中,非常關鍵的一項,是開發人員將不再須要使用閘道設備連結上網;藍牙4.1版為未來的IP連結奠定了基礎,令IPv6設備能夠建立專屬的通訊頻道。這些更新增加了Bluetooth Smart感測器採用IPv6的可能性,為開發人員和原始設備製造商提供確保連結持續性,和相容性的高度彈性,實現隨時互聯的願景,使物聯網概念迅速演變為「萬物互聯」。

目前,市場已從滿足於一對一設備連結,迅速轉變為要求一對多的設備連結。在物聯網時代來臨的趨勢下,藍牙4.1版做出的這些更新,將大幅支持其發展。隨著發展持續進行,新的時代也將到來,無論是更具智慧的健身追蹤設備,還是自動家居照明,藍牙技術將繼續成為一項不可或缺的技術。

(本文作者為Bluetooth SIG行銷長)

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