藍牙規範的每次修訂都會將藍牙技術延伸至更廣闊的應用和場景中。在未來的版本中,可以預見這一趨勢將繼續下去,藍牙6.0新增通道探測(Channel Sounding)功能,能夠讓藍牙設備支援距離與位置偵測功能,實現近距離的物品定位。
2024年9月藍牙6.0版本正式發表,新的傳輸協議繼續注重在低延遲的傳輸表現與功耗控制外,還新增通道探測(Channel Sounding)功能,能夠讓藍牙設備支援距離與位置偵測功能,可以實現近距離的物品定位,並號稱誤差僅有數公分。
芯科科技(Silicon Labs)致力於引領物聯網(IoT)和無線協議的發展,在藍牙6.0標準推出後火速跟進,迅速採用了新標準。能夠在已經量產的現有SoC上支援藍牙6.0。Silicon Labs的BG24 SoC支援通道探測,並針對能效進行優化,適合需要精確位置追蹤和安全存取控制的應用。此外,還提供開發套件,例如RB4198A無線電板與DK2606雙天線套件。
滿足精準定位/位置追蹤需求
藍牙6.0新升級的功能中通道探測備受關注,據說可以讓蘋果的定位更加精準,針對藍牙6.0整體的應用前景,在消費、工業、醫療、汽車領域的應用發展趨勢,芯科科技產品行銷經理Aashish Chaddha表示,通道探測能有效滿足使用者對物品和人員進行精準定位和位置追蹤的需求。該技術透過提供即時、準確的位置資料,有可能徹底改變資產追蹤、寵物追蹤和物品尋找等應用。
在消費性應用中,通道探測可以改變物品和寵物的尋找,以及醫院中的關鍵資產定位。Chaddha舉例,護士和醫生在尋找心電圖機、注射幫浦等基本的救生設備時經常會面臨挑戰,這些設備通常放在手推車上,很難在不同樓層之間找到。通道探測可以追蹤這些設備,確保它們在需要時總是可以被找到。
對於工業應用,Chaddha說明,通道探測可以透過在電動工具等資產周圍創建地理圍欄,強化倉庫和建築工地中的資產追蹤和管理。如果這些工具離開建築工地或預定義的邊界,就會觸發警報。此外,在大型購物中心或零售中心,將藍牙通道探測與電子貨架標籤ESL技術相結合,可以改變室內導航。這種結合可提供精確的方向和即時更新,更容易定位特定的產品,例如服裝或特色食品,可以定位到精確的貨架。在機場或火車站等繁忙的交通樞紐,該技術還能提供前往登機口或月台的清晰指向,簡化導航過程。
此外,通道探測還可以與其他技術相結合,開啟更多的創新應用場景。當與到達角(Angle of Arrival, AoA)和出發角(Angle of Departure, AoD)技術配合使用時,可以提高智慧鎖等應用的定位精度和接近感知能力。AoA和AoD可以確定物體的相對位置,而通道探測可以測量距離,這種組合非常適合於開發安全入口設備。
低功耗解決方案就位
在升級通道檢測後,藍牙6.0與UWB技術相當接近,Chaddha指出,雖然通道探測和UWB技術都能優化低功耗藍牙(Bluetooth LE)設備的距離測量和定位精度,但通道探測是更為普遍的解決方案。與超寬頻不同,通道探測不需要額外的硬體元件來實現,這使得它在許多應用中的採用更加簡單直接。換言之,通道探測可以帶來更高的成本效益和效率。此外,通道探測還具有強化的安全功能,可以降低中間人攻擊的可能性。
功耗和電池壽命部分,Silicon Labs擅長開發功耗優化的無線SoC和MCU。Chaddha解釋,BG22 SoC非常節能,是感測器、開關、插頭和電池供電工具的理想選擇。BG27 SoC具有DCDC降壓和升壓功能,是電池通用性最強的SoC,支援廣泛的電池電壓範圍,工作電壓僅0.8V,採用CSP封裝,適用於微型節能感測器。
BG24 SoC擁有高性能和高整合度,具有大容量快閃記憶體和RAM,適合需要大量代碼空間的應用。BG24支援高輸出功率,並針對通道探測進行優化。Silicon Labs不僅專注於優化硬體的功耗,還將這種優化擴展到在硬體上運行的軟體,其通道探測解決方案支援使用者調整連接間隔、天線路徑和掃描通道等參數,可以根據需求優化功耗。確保相關解決方案能夠滿足各種功耗預算,同時提供可靠的性能。
在低功耗藍牙市場發展的現狀和未來部分,Chaddha進一步提到,雖然規範更新的詳細資訊沒有公開發布,但在藍牙技術聯盟的網站上發布了一份規範開發的概述,其中討論了更高的傳輸速率、超低延遲HID介面以及在5/6MHz頻率上運行。藍牙規範的每次修訂都會將藍牙技術延伸至更廣闊的應用和場景中。在未來的版本中,可以預見這一趨勢將繼續下去,會出現更多的功能,來實現新的拓撲結構、更高的傳輸速率、更低功耗的運行、創新的音訊功能、增強的定位服務等。