聊聊藍牙Bluetooth20年的迅猛發展史,展望藍牙技術三大發展趨勢

近兩年,可穿戴設備市場的快速增長離不開藍牙技術的發展。隨著藍牙4.x的普及、5.0時代的開啟和移動互聯網的崛起,藍牙技術應用也從手機、平板等便攜式設備像物聯網、醫療等領域發展,許多基於移動平臺的藍牙應用為整個無線市場帶來新的機遇。

聊聊藍牙Bluetooth20年的迅猛發展史,展望藍牙技術三大發展趨勢

2018年藍牙技術聯盟((Bluetooth Special Interest Group, 簡稱SIG))迎來了20週年。1998年,僅由幾家成員公司組成的藍牙技術聯盟曾投身於為手機的語音與數據傳輸線纜尋找替代品。今天,藍牙技術聯盟攜手34,000家成員公司,共同致力於靈活、穩定、安全無線連接解決方案的發展與革新。

從原型設計到成為全球無線連接標準,藍牙逐漸實現了在無線音頻、可穿戴設備、樓宇自動化等行業的應用,藍牙正在逐漸改變世界。

小趣事:為何是“藍”牙不是其它顏色?

相傳在公元940-985年,Harald Blatand(後人稱其為Harald Bluetooth)統一了整個丹麥。他的名字Blatand可能取自兩個古老的丹麥詞語,bla意為黑皮膚的,tan意為偉人。公元960年,Harald Blatand到達其權力的頂峰,統一了整個丹麥和挪威。至於為何稱其Bluetooth,Harald愛吃藍梅,因此牙齒總被染藍,而得此“綽號”(看來水果不能亂吃)。

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這位“藍牙”國王將挪威、瑞典和丹麥統一起來,口齒伶俐且善於交際,而藍牙技術也是被定義為允許不同工業領域之間的協調工作,保持各系統領域間的良好交流,因此,用其名字來命名藍牙這項高新技術是再合適不過的,而藍牙所用圖標則是源自北歐古字母符文,即Harald Bluetooth兩個單詞的首字母。

藍牙迅猛發展的20年

眾所周知,藍牙技術最初由愛立信創造,旨在去除連接移動電話、PC卡、耳機、臺式電腦及其他設備之間的電纜。

在Bluetooth Asia 2018亞洲藍牙大會上,藍牙技術聯盟高級戰略規劃總監Chuck Sabin說:“在我剛剛加入藍牙技術聯盟的時候,大概是在七八年前,藍牙社區的成員僅僅有10,000家,但是在短短的七八年時間裡,我們的成員公司已經達到了將近34,000家。所以我們看到了藍牙社區迅速的發展,目前看來在所有的類似的組織中,藍牙技術聯盟的會員公司是最多的,而且是最強大、最優秀的公司。”

藍牙技術一路走來的20年間,其實已經經歷了好幾個協議版本的迭代。如今最新的協議為5.0。從1.0到5.0,這段時間裡面發生了哪些至關重要的事情呢?

藍牙技術最初由愛立信創制,始於愛立信公司的1994方案,它是研究在移動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。1997年,愛立信公司藉此概念接觸了移動設備製造商,討論其項目合作發展,結果獲得支持。在1998年5月,愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商,在聯合開展短程無線通信技術的標準化活動時提出了藍牙技術。

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1999年下半年,著名的業界巨頭微軟、摩托羅拉、三星、朗訊與藍牙特別小組的五家公司共同發起成立了藍牙技術推廣組織,從而在全球範圍內掀起了一股“藍牙”熱潮。全球業界即將開發一大批藍牙技術的應用產品,使藍牙技術呈現出極其廣闊的市場前景,並預示著21世紀初將迎來波瀾壯闊的全球無線通信浪潮。

到2008年,藍牙技術聯盟準備新設立一個“初級應用成員公司”的會員級別,如果是年營業額小於300萬美元的中小企業,入會費為零,認證兩款藍牙產品的費用降至2500美元,進一步讓藍牙設備的研發得到了普及。

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相比於其他無線技術,例如紅外、無線2.4G、WiFi來說,藍牙具有加密措施完善,傳輸過程穩定以及兼容設備豐富等諸多優點。尤其是在授權門檻逐漸降低的今天,藍牙技術開始真正普及到所有的數碼設備。然而也有人說,藍牙傳輸距離短,能耗高,也就發展至此了。下面讓我們看一下幾種無線傳輸方式的區別在哪吧。

藍牙、ZigBee、WiFi等常用2.4Ghz無線技術的區別

藍牙、ZigBee、Wi-Fi和幾種無線技術的對比如下表所示:

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從表格中不難發現,

(1)WIFI,傳輸距離在100-300M,速率可達300Mbps,功耗10-50mA。

(2)Zigbee,傳輸距離50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特點是可自組網,網絡節點數最大可達65000個。

(3)藍牙,傳輸距離2-30M,速率1Mbps,功耗介於zigbee和WIFI之間。

這3種無線技術,從傳輸距離來說,是WIFI》ZigBee》藍牙;從功耗來說,是WIFI》藍牙》ZigBee,後兩者僅靠電池供電即可;從傳輸速率來講,是WIFI》ZigBee》藍牙。

然而藍牙技術一直在發展,不足正在改善,優勢也越來越明顯。

藍牙技術聯盟在倫敦發佈的藍牙5.0標準,在傳輸速度、傳輸距離等方面有了很大的提高。新版本的藍牙傳輸速度是之前4.2LE版本的兩倍,有效距離是上一版本的4倍,廣播模式信息容量提高到原來的8倍,另外功耗變得更低。

所以就目前看來,藍牙這種短距離無線通信方式還沒有到能被WiFi、Zigbee及NFC等取代的地步,藍牙技術還會繼續發展。

藍牙技術三大發展趨勢

藍牙技術的應用被認為非常廣泛而且極具潛力。它可以應用於無線設備(如PDA、手機、智能電話、無繩電話、圖像處理設備(照相機、打印機、掃描儀)、安全產品(智能卡、身份識別、票據管理、安全檢查)、消費娛樂(耳機、MP3、遊戲)汽車產品(GPS、ABS、動力系統、安全氣袋)、家用電器(電視機、電冰箱、電烤箱、微波爐、音響、錄像機)、醫療健身、建築、玩具等領域。

趨勢一:藍牙技術將在智能家居市場大放異彩

據悉,源於網格(mesh)技術的推動,從2013-2018年藍牙技術在智能家居的年複合增長率高達232%。mesh技術改變了傳統藍牙的組網方式,以廣播形式組成網格,彌補了傳統藍牙不能組成大規模網絡的短板,並 增強了穿牆能力,有效拓展了藍牙的應用前景。

CSR全球標準研究院Robin Heydon則在發言中指出,僅在家庭內容,就可能用到87個藍牙設備,如門窗、車庫、廚房報警、洗碗臺、地漏、餐桌、桌椅、臥室、陽臺等。

另一方面,新興的低功耗藍牙技術(BLE)亦在整個低功耗無線通信市場上佔據著舉足輕重的地位,而智能家居市場的爆發將極大促進BLE技術的快速增長。主要原因有三:首先,BLE本身有低功耗優勢,而且經過數年時間的發展,藍牙技術已成為市場普遍接受的標準;其次是移動操作系統對藍牙的支持,目前藍牙技術已經是便攜設備的標配;最後是相關應用和配件的開發,其中藍牙耳機、藍牙車載和藍牙MP3深受用戶喜愛。卓文泰表示,未來藍牙技術聯盟將瞄準亟需低功耗低速率的所有場景,他指出藍牙未來將與WiFi形成良好的互補。

趨勢二:帶有處理能力的藍牙芯片與傳感器結合

為了更好的實現智能化,未來藍牙芯片將和傳感器進行深度融合,最有可能的是廠商會提供SIP封裝形式的藍牙芯片組。卓文泰表示,未來藍牙與傳感器結合可以把採集的數據直接送到雲端進行處理,這樣每個裝有藍牙模塊的設備都成為智能設備,這樣的應用在家庭、辦公場所可以有很大發揮的潛力。

趨勢三、基於Beacon技術的室內定位

卓文泰指出,基於藍牙的Beacon定位技術精度高,成本低,將顛覆未來的零售模式。例如,當你走入一家零售商店時,Beacons定位技術可以對你精準定位當你走到外套櫥窗時,手機會彈出相關的促銷信息,甚至會根據你以往的採購大數據來推薦衣服。

結語

雖然在現階段,藍牙技術已經在實際的生活工作中有了較多的應用,但在汽車、軍用、航空等領域仍需發展。最重要的是,藍牙需要解決與更多操作系統之間的兼容問題,提高性能,降低成本,才能受到更多行業的接受與利用,才能在未來更多的20年裡,繼續保持強勢發展,不被其它方式所取代。


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