藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)一舉將BT5的峰值傳輸速率從1 Mbits/s提高到2 Mbits/s,連接範圍也從30公尺延伸到100公尺。根據Bluetooth SIG在正式發佈BT5與網狀網路規格時指出,這些增強的功能以及更大的廣播資料傳輸量,將使「我們從『app與裝置配對』(app-paired-to-device)的模式轉向『非連線式』(connectionless)的IoT服務發展。」

專為BT5打造的晶片也必須擴展實體層,預計在今年底以前就可開始出貨。至今尚未命名的BT網狀網路規格將與現有晶片相容,因此預計會更早出現。

市調公司ABI Research分析師Andrew Zignani表示,這一進展讓藍牙更進一步擴展到整個家庭與庭院,利用智慧型手機或平板電腦就可以當作控制器,因而不必像Zigbee一樣還需使用家庭閘道器。

透過網狀網路,藍牙甚至還能夠深入智慧建築物與智慧城市等應用。然而,他補充說,「它還必須逐漸整合於涵蓋Wi-Fi、ZigBee、Thread與Z-Wave等多種無線技術的IoT閘道器或智慧中樞(hub),」才能完全實現IoT。

「對於智慧家庭和建築物來說,涵蓋範圍至關重要,而速度更快更好,」賽普拉斯半導體(Cypress Semiconductor)無線部門副總裁Eran Sandhaus表示。Cypress最近還收購了博通(Broadcom)的IoT業務。

Cypress目前己開始出樣新的藍牙晶片,透過內建的升壓功率放大器將連接範圍擴展到400公尺,不過其代價是更高的功耗。「市場對於長距離藍牙的需求高於預期,」Sandhaus強調,客戶將會使用這些晶片控制一切事物,從家中庭院的灑水器到停車計費表等。

為了擴展傳輸範圍,BT5將使用更精密的接收器設計,而非Cypress開發的發射機。該規格還支援更高8倍的廣播資料傳輸速率,提高其室內定位app與網狀網路應用。

ABI Research的Zignani指出,網狀網路規格將大幅擴展藍牙所支援的範圍與節點數量,還可利用整個節點之間共享的資料,實現各種智慧應用。

相較於ZigBee與Thread所用的途徑,網狀網路將採用其他更簡單的建置方式。但Zignani指出,其折衷之處在於「所有的節點都接收資訊以及進行傳送,甚至是不相關的,這表示裝置必須花更多時間於喚醒以及傳遞不一定必要的資訊,增加了網路的功耗負載。」

其結果是「延遲並不算太嚴重......雖然消耗更多的功率,但你能將資訊傳送地更遠,而且也更簡單。」Cypress的Sandhaus補充說,這些增強的功能將使藍牙越來越有能力與Zigbee競爭消費與商用感測器節點等應用。

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打造互連互通的IoT網路

當然,各種競爭的無線技術也不會等閒視之。

去年十二月,Zigbee聯盟(Zigbee Alliance)批准其3.0規格,為其瞄準家庭與建築物自動化的初始ZigBee規格建立統一各種應用配置的共同架構,並展開與EnOcean聯盟的合作。在一年多以前,該聯盟還曾與Google旗下Nest推出的智慧家庭協定Thread達成互通性協議。

新的900 MHz HaLow為Wi-Fi帶來了更長的距離以及更低功耗,「Z-Wave則繼續保有其於家庭安全市場的強力位置,」Zignani強調。

Thread提供基於基於IPv6的802.15.4網路版本,而Zigbee則早在去年即已支援Thread。「雖然藍牙4.2規範規定提供支援6LoWPAN的能力......但這還未經標準化,」Zignani認為IPv6可望成為「確保執行於不同網路層的各種IoT裝置之間互通性」的潛在關鍵途徑。

最終,「並不會只有一種連網解決方案......但採用Wi-Fi、藍牙與802.15.4等技術組合的裝置,每一種技術都有各自的長處和限制,」從而為多協定晶片與家用路由器開啟機會之門。

Bluetooth SIG已為IP支援成立了一個工作組,但其爭議點同樣在於採用IP的成本。「如果你必須在本地處理每個單元,IP可能是非常重要的,但許多app多半透過手機或家庭中樞作業,所以只需使用網路處理轉換層,」Sandhaus說,「IPv6需要較繁重的堆疊和協定,並不一定都具有成本和功率效率,所以只在需要時才使用。」

整體而言,Sandhaus同意各種不同的技術之間尋求合作(而非競爭),才是物聯網的未來方式。「目前彼此之間存在很大的差距,而藍牙5.0就是要試著消除其中一部份的差距,」Sandhaus說,「長期來看,我們需要融合藍牙和Wi-Fi,共同打造無處不在的網路……。」

根據Bluetooth SIG預計,今年將有近30億個藍牙裝置出貨,這一數字將在2020年時達到50億台,屆時將在物聯網中佔1/3的節點。

根據ABI Research,藍牙目前在智慧家庭市場的佔有率約為8%,預計將在2021年以前成長超過26%。然而,Zignani指出,「基於802.15.4的解決方案,如ZigBee與Thread,預計將強勁成長,從目前不到17%的市佔率快速成長,預計將在2021年以前達到近30%。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Bluetooth Steps Beyond PAN,by Rick Merritt)