藍牙技術聯盟 BLE 藍牙 環境物聯網 IoT 能量採集

藍牙挾生態系助攻環境物聯網 能量採集開創無限商機(2)

2024-04-09
物聯網朝著易部署、易維護、低成本的方向發展,如何為遍布各處的小型聯網裝置進行供電成為一大挑戰。環境物聯網以能量採集技術從環境中獲取能源,可降低維護成本並開啟多元應用,而藍牙技術將在此新興市場中扮演要角。
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藍牙在環境物聯網中扮演的角色

(承前文)藍牙技術,尤其是低功耗藍牙,在環境物聯網的發展中扮演著關鍵角色。低功耗藍牙憑藉其功能組合,已成為環境物聯網的首選技術;藍牙技術聯盟在整個生態系統中的地位,持續支援藍牙技術的發展,並建立了低功耗物聯網解決方案的開發基礎。

藍牙技術能為裝置開發帶來以下好處:

.超低功耗技術:低功耗藍牙是當今功耗最低的物聯網協定之一。在解決方案供應商基於環境能量採集技術建構使用案例時,常為首選的技術之一,首批環境物聯網用例中,有許多都依賴低功耗藍牙技術。因此,低功耗藍牙憑藉著在低功耗技術領域的領先地位,將在支援新型環境物聯網裝置方面扮演核心角色,這些裝置需要依靠從環境能源中採集的微量能量來運作。

.低成本的積體電路(IC):藍牙晶片是無線市場商品化程度最高的無線元件,開發人員能夠利用藍牙晶片打造低成本的裝置。與其他許多無線協定不同,藍牙技術常被應用於系統單晶片(SoC)和系統單封裝(SiP)的開發,因此能夠實現高度整合、低功耗和低成本的解決方案。相較於其他連接技術,藍牙晶片的成本較低,在協助解決方案供應商設計和建構環境物聯網裝置方面扮演著至關重要的角色。

.支援靈活的拓撲結構:如圖1所示,低功耗藍牙可透過多種拓撲結構來實現,包括點對點(Point-to-point)、Mesh網路和廣播(Broadcast)。此外,應用藍牙技術的使用案例可以涵蓋直接聯網(Internet Based)、使用閘道器(Gateway)或是對等式網路(Peer-to-peer)的情況。根據目標使用者和部署解決方案的環境,可以透過多種方式來實現環境物聯網用例。低功耗藍牙憑藉其靈活的拓撲結構,使解決方案供應商能夠以最適合用例和環境的方式來開發環境物聯網解決方案。

圖4為環境物聯網的各種架構。低功耗藍牙不僅可以應用於各種網路拓撲結構,還可用於資料傳輸和能量採集。

圖4 環境物聯網的架構圖 (資料來源:ABI Research)

除了技術上的優勢,藍牙作為藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)所支持的標準,擁有龐大的開發基礎。在藍牙生態系統內進行開發的優勢包括:

.長期技術支援:在無需維護或更換裝置的應用場域中,環境物聯網裝置需要長期的現場支援。隨著2G和3G技術日漸衰落,物聯網採用者在挑選能夠實現長時間不用替換設備的方案時,將目光放得更遠。低功耗藍牙作為基於開放式標準的技術,能夠讓環境物聯網裝置的開發人員、採用環境物聯網使用案例和裝置的使用者對於獲得長期支援更有信心。

.功能開發:環境物聯網裝置與現有物聯網裝置具有許多相同的功能,例如感測、定位、ID和控制。低功耗藍牙已經擁有滿足其中幾項要求的功能,包括進行裝置定位的多種方法。藍牙技術聯盟正在與整個藍牙價值鏈的利益相關方持續接觸,並以此為基礎進一步協助開發可支援環境物聯網使用案例的功能,包括從藍牙無線電波中獲取能量、基於射頻(Radio Frequency, RF)的感測,以及適用於不同ID應用的資料格式。

.龐大的基礎設施基數:為了充分發揮自身的潛力,環境物聯網必須與多種類型的基礎設施和設備進行通訊,例如專用或多用途存取點(AP)和閘道、智慧型手機等使用者設備(UE),以及其他類型的物聯網裝置。藍牙技術已受到多個產業廣泛接受,並且擁有龐大的藍牙裝置基數,這些裝置可以成為具備藍牙功能的基礎設施。基於藍牙蓬勃發展的生態系統,可讓工業、企業和消費市場在儘量不增加基礎設施的情況下建構使用案例,降低大規模環境物聯網的進入門檻,因此,藍牙技術將在環境物聯網領域扮演重要角色。

.互通性和可擴展性:不論是消費者還是企業,使用者都需要能夠輕鬆部署和維護環境物聯網裝置。互通性有多種表現形式,包括跨廠商裝置實作、需要多家環境物聯網裝置供應商協作的應用情形,以及不同UE和AP的互通性,以實現輕鬆配置。憑藉使用藍牙技術的龐大解決方案供應商生態系統以及藍牙在各個產業的普及度,使用者可以根據自身需求選擇適合的解決方案,無須擔心裝置能否互通運作。為了支援環境物聯網的發展,藍牙技術聯盟積極促進環境物聯網裝置的互通性。藉由統一標準,解決方案供應商無須專注於專有解決方案,使用者也無須依賴單一解決方案供應商。

藍牙技術的功能和生態系統已經非常成熟完善,因此,解決方案供應商和採用者可以專注於創新,例如外觀設計、資料管理和針對特定痛點的使用案例等,不需要重新從零開始開發整個技術堆疊。藉由進一步支援環境物聯網的發展,藍牙技術可以將現有的功能和生態系統優勢帶進新型物聯網裝置,為解決方案供應商和技術採用者提供長期支援和可靠性保證。

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