藍牙5.2到6.2的規格中LE Audio、Auracast、PAwR、ESL、Channel Sounding,正在重新定義消費者與音訊設備、IoT裝置、零售科技等的互動方式,並推動智慧物聯網AIoT產業的未來發展。
過去幾年在低功耗行動裝置應用上取得成功的藍牙技術,在進入智慧化與AIoT時代更積極發展新技術,藍牙5.2之後陸續導入新技術,支援低功耗音訊、雙向定時廣播、電子標籤通訊、精準測距、室內定位等。不斷擴展藍牙技術的應用範疇,相較於過去以低功耗與簡易配對為主的設計,藍牙技術持續擴大產業的影響力。
藍牙是目前無線連網產品中最廣泛使用的技術之一。隨著藍牙規格的演進與產品的普及化,藍牙技術與生活緊密連結,瑞昱藍牙事業處技術處長洪佳君(圖1)表示,該公司跨足藍牙技術多年產品布局從中心(Central)設備到週邊(Peripheral)設備,因此藍牙5.2到6.2的規格中LE Audio、Auracast、PAwR(Periodic Advertising with Responses)、ESL(Electronic Shelf Label)、Channel Sounding皆是積極投入的重點技術,這些新功能正在重新定義消費者與音訊設備、IoT裝置、零售科技等的互動方式,並推動智慧物聯網AIoT產業的未來發展。
圖1 瑞昱藍牙事業處技術處長洪佳君表示,瑞昱全面布局藍牙5.2到6.2規格的相關技術與產品應用
LE Audio/Auracast 釋放藍牙音訊潛力
洪佳君指出,LE Audio是基於低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy, BLE)開發的新一代藍牙音訊技術,採用連接同步串流(Connected Isochronous Streams, CIS)與全新音訊編碼標準LC3(Low Complexity Communication Codec),與經典藍牙音訊相較能效更高且音質更好,讓低功耗藍牙音訊不僅節能,更擁有優異音質,打破過往低功耗與音質無法兼顧的困境並縮短視聽同步誤差,對助聽器、TWS耳機、AI語音喇叭,甚至智慧家電語音通訊,都能有感升級,在不久的將來隨手機支援LE Audio的普及更有機會延伸耳機外的終端產品,如車載IVI、OTT box、飛機乘客娛樂面板、智慧手表等。
Auracast則進一步釋放了藍牙在音訊廣播(Broadcast Audio)的潛能並開啟無線音訊共享的新紀元,一台藍牙音訊發射設備透過週期性廣播(Periodic Advertising)與廣播同步串流(Broadcast Isochronous Stream, BIS)技術可向無數接收端同時推送音樂、語音,並提供私人與開放廣播模式供選擇,無論在機場、百貨、會議中心,或是智慧教室均能無縫部署,打造跨終端、多語種、可擴展的便利性音訊環境。
PAwR/ESL/通道探測 擴大AIoT布局
PAwR與ESL解鎖大規模IoT布局與零售革命,洪佳君說明,PAwR藉由低功耗批次同步,讓物聯網裝置,例如數以萬計的IoT感測器、標籤可同時接收命令與回傳資料,在零售、倉儲、物流產業,ESL與PAwR的搭配應用尤其關鍵,電子標籤管理可瞬時大範圍更新價格、庫存、配送狀態,同步性遠超NFC且可大幅度減少人為錯誤,促使大型ESL系統更得以真正普及,對AI來說,大量商品與倉庫物資的動態即時上報,為大模型、供應鏈AI預測系統提供即時而龐大的真實世界數據,在智慧補貨、自動倉儲、消費者行為分析等應用強化洞察力,在環境感測(Ambient Sensing)上更可透過PAwR開發先進超長休眠模式與喚醒,實現極低功耗IoT感測。
通道探測Channel Sounding結合RTT(Round Trip Time)與PBR(Phase Based Ranging)的躍進演化為藍牙高精度距離定位與空間數據賦能,讓藍牙在室內定位從以往透過接收訊號強度RSSI方式的公尺級誤差進步到公分級誤差,同時提高多設備同時定位的效率與精確度並降低多路訊號的干擾。在智慧門鎖與數位鑰匙等敏感場景下應用的安全性,Channel Sounding增加了DRBG(Deterministic Random Bit Generator)與NADM(Normalized Attack Detector Metric),兩者結合能顯著提升資訊安全等級,可以有效地防範中繼攻擊(Relay Attack)與中間人攻擊(Man-in-the-Middle, MITM)的風險。
洪佳君解釋,結合到達角與發射角(AoA/AoD)技術,醫療機構可即時掌握智慧病床、輪椅、醫療儀器與病患的準確位置,工廠與物流可以做到資產追蹤、員工安全、無人叉車導航,商場可透過用戶軌跡與停留熱區,做針對性推播行銷活動,當這些定位資訊提供給AI或大數據系統進行動態學習,進一步增加AI運算與感知場景的數據,能準確預判人流高峰、物流堵塞、資產遺失等場景,提升作業效率與設備利用率。
藍牙AIoT快速發展 瑞昱全面布局/導入
隨著AI與IoT深度結合的浪潮來襲加上智慧家庭的快速發展,對連網設備的互通、即時性與智慧體驗,帶來更高效能與更低功耗的需求。藍牙從5.2到6.2透過關鍵新技術持續擴大產業界對融合AI與IoT的想像,不論智慧設備、人機互動、資產管理、智慧城鄉治理等,都會因五大技術的持續發展與普及,加上藍牙技術聯盟尚在籌畫中的HDT(High Data Throughput)、Higher Frequency Bands(5GHz或6GHz)等新規格,將會跨入新一波數據驅動、超低功耗、全空間感知且高度智慧的應用時代。
洪佳君提到,瑞昱憑藉RF/MCU/Audio SoC設計能力以及不同應用的生態合作,快速導入Mesh、Bluetooth LE Audio、Auracast、PAwR、Channel Sounding與HDT等新世代規格,在遙控器、鍵盤滑鼠、智慧家庭、藍牙音訊產品、工業IoT、輔聽助聽器與遊戲互動裝置等多個領域中推出相關解決方案,對於藍牙新世代規格的推廣及普及可協助業界夥伴加速產品落地,共同開拓新世代規格帶來的新商業機會。
舉例而言,基於Mesh功能加強的PAwR可應用貨價標籤ESL及具備主動回傳能力的智慧家庭設備,Channel Sounding除應用於精準定位車載資產管理系統外,也可使用於智慧家庭遙控器提供用戶操作電視更互動直觀的操作介面帶來隨點隨查的使用體驗,而HDT增加了資料傳輸頻寬除了更好的低延遲效果,實現高音質音樂的多路傳輸,進一步實現多聲道藍牙喇叭Soundbar產品開發,藍牙已經不再是單純的連接協議,新規格不僅重塑了音訊領域,亦成為AIoT新商機的推動力量與落地的關鍵基石,對企業或開發者而言,藍牙新技術具吸引力且可為企業帶來顯著的回報,能夠促進市場的突破性成長,藉由藍牙技術在不同設備及應用場景中廣泛的應用,將有機會帶來指數級的市場成長。