Bluetooth SIG打從去(2015)年11月就已經發新聞稿預告,預告今(2016)年將提出物理性表現大幅提升的新版標準,然而一直到COMPUTEX展的6月,新版標準依然未推出,但在展後的6月中旬終於宣布,新版標準將正命為Bluetooth 5,並預計在今年底、明(2017)年初正式推行。

目前已經確定Bluetooth 5必須換替新晶片,現行晶片無法透過韌體、軟體更新方式來支援Bluetooth 5...
目前已經確定Bluetooth 5必須換替新晶片,現行晶片無法透過韌體、軟體更新方式來支援Bluetooth 5...

去年11月就已預告新版是針對物聯網(IoT)應用而訂立,傳輸距離延伸4倍,並在室內、戶外都有更好的連線品質;傳輸速率上也將倍增,此主要用於醫療裝置,期望加快反應時間與減少延遲;然後加入Mesh網路通訊能力,主要期望通訊能覆蓋整棟建築,並提高藍牙在家庭自動化、產業自動化的應用。

時至今日再來檢視當初的預告,確實,Bluetooth依然重申新標準有4 倍的傳輸距離,以及加倍的傳輸速率,但除此之外多一項過去未有的新強調,即8倍的廣播資料量。

為何額外強調8倍的廣播資料量?這主要是因應兩種應用而有的增訂強化,一是Beacon應用,讓Beacon可以廣播更多資訊量,另一是GPS應用,因為有越來越多GPS是透過藍牙通訊,把座標定位資訊傳遞給附近的相關裝置。

雖然Bluetooth 5強調更遠的傳輸距離、更快的傳輸率,但先決條件是不增加功耗,功耗可以維持或更低,但不能增加。此外,Bluetooth 5也可以捨棄過往藍牙慣用的配對(Pair)通訊模式,改採無連線狀態(Connectionless)通訊方式,這同樣是為了物聯網、近接應用而設計。

說了這麼多,但實際上Bluetooth 5約提供2Mbps資料傳輸率,以及300公尺(1,000英呎)以上傳輸距離,言下之意過往Bluetooth 4.2(或稱BLE 4.2)約1Mbps、70公尺(規格理論是1/10/100公尺)。

物理表現雖提高,但Bluetooth 5也漏了當初一項承諾,那就是Mesh連線,這也是Bluetooth 4.0轉向4.1、4.2後,一直被業界企盼的,因為物聯網應用需要Mesh連線。而原有的2015年11月預告具有此項功能,但2016年6月似乎未再提及,可能要更延後提供。

還有一個Bluetooth SIG避談的,即是Bluetooth 4、5可接受的節點數上限,過往的古典、經典藍牙(Classic Bluetooth,指藍牙1.0~3.0版)只能有7個從屬(Slave)節點,此在藍牙免持話筒、Wii遊樂器控制等應用上已足夠,但對物聯網而言則是大大不足,因此可支援的節點數也成一項發展關鍵。

關於此,與藍牙競爭的標準ZigBee允許256個裝置節點,ZigBee PRO可以達65,536個,其他多數標準也都支援至少200個以上的節點,如Z-Wave、Thread等。

除了標準外,一直以來讓業界擔心的是,Bluetooth的晶片商與系統商,兩類群差距太大,Bluetooth晶片商相當少數,大體為TI、Nordic、Qualcomm/CSR、Avago/Broadcom等,可謂十根指頭足敷計算,但系統商卻多達2、3萬家(以Bluetooth SIG的會員數而言),任何一個生產製造藍牙耳機、喇叭、滑鼠的業者均算是。

最後,近年來的藍牙新標準(4.1版、4.2版)多半可透過純韌體、軟體升級方式更新,但Apple HomeKit對加密機制的要求過高(Curve25519 橢圓曲線密碼),現有藍牙晶片的處理器運算力不足,迫使晶片商必須發展新晶片,並針對Apple HomeKit的要求,加入硬體加解密的加速電路。

目前已經確定Bluetooth 5必須換替新晶片,現行晶片無法透過韌體、軟體更新方式來支援Bluetooth 5,原有的Bluetooth 4.x還是可以跟Bluetooth 5相容通訊,但無法有更高傳輸距離、更高資料傳輸率。看來,藍牙邁向物聯網應用,雖已不遠但仍有一小段路。