使用藍(lán)牙5增強(qiáng)信標(biāo)
Joe?Tillison? (Silicon?Labs公司)
摘? 要:討論了藍(lán)牙5中添加的廣告擴(kuò)展(advertising extension)和其他重要功能,這些功能可用于構(gòu)建具有 擴(kuò)展功能的第二代信標(biāo),從而支持更多功能豐富的接近感知(proximity-aware)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:信標(biāo);藍(lán)牙5;廣告擴(kuò)展;接近感知
0 引言
低功耗藍(lán)牙(Bluetooth LE)信標(biāo)已經(jīng)在市場(chǎng)上 部署了幾年,并且已成為接近感知應(yīng)用的領(lǐng)先技術(shù)選 擇。Bluetooth LE的低功耗和簡(jiǎn)單性,再加上其在智 能手機(jī)中的普遍使用,可實(shí)現(xiàn)低成本、電池供電的信 標(biāo),并使信標(biāo)能廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)應(yīng)用程序中基于 位置的服務(wù)。到目前為止,Bluetooth LE信標(biāo)依靠的是 最初在藍(lán)牙4.0中定義的廣告包結(jié)構(gòu),信標(biāo)內(nèi)容被填充 到有限的31字節(jié)有效負(fù)載中。藍(lán)牙5為Bluetooth LE引 入了幾個(gè)主要增強(qiáng)功能,包括新PHY層和廣告擴(kuò)展。 這些增強(qiáng)功能大大增加了廣告機(jī)制的功能性和靈活 性,包括更大的廣告包容量。
在本文中,我們將簡(jiǎn)要回顧信標(biāo)基礎(chǔ)知識(shí),然后 討論這些新的藍(lán)牙5功能以及它們?nèi)绾问沟诙艠?biāo) 具有更完整、更豐富的內(nèi)容。本文推薦參考2016年無(wú) 線大會(huì)(Wireless Congress 2016)的介紹性文章,標(biāo) 題為《使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)開(kāi)發(fā)信標(biāo)》[1]。
1 信標(biāo)基礎(chǔ)概述
1.1 什么是信標(biāo)以及如何使用?
一般而言,信標(biāo)是一種小型、廉價(jià)的無(wú)線設(shè)備, 通常由電池供電,使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)來(lái)廣播其存 在。信標(biāo)通常被描述為燈塔的射頻版本,反復(fù)廣播其 范圍內(nèi)其他設(shè)備可以識(shí)別的標(biāo)識(shí)符。智能手機(jī)或平板 電腦可以使用信標(biāo)的標(biāo)識(shí)符來(lái)觸發(fā)基于信標(biāo)接近度的操作。接近度的概念非常重要,因?yàn)樾艠?biāo)不會(huì)直接提 供有關(guān)其確切物理位置的信息;接收信標(biāo)的設(shè)備只會(huì) 知道它在信標(biāo)附近。此外,信標(biāo)也是可以移動(dòng)的。
需要注意的是,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)沒(méi)有定義 信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。取而代之的是有來(lái)自大型操作系統(tǒng)提供商 的各種信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),例如蘋(píng)果公司的iBeacon和Google的 開(kāi)源Eddystone,并且還有許多用于封閉系統(tǒng)的專(zhuān)有信 標(biāo)格式。
1.2 兩種信標(biāo)使用模式
信標(biāo)通常用于兩種情況。上面描述了第一種,也 是最常見(jiàn)的,即通過(guò)智能手機(jī)/平板電腦檢測(cè)放置在固 定位置或連接到可移動(dòng)對(duì)象上的信標(biāo),并根據(jù)其接近 度觸發(fā)行為。一個(gè)示例是推薦與物理環(huán)境有關(guān)的Web 內(nèi)容,例如顯示公交車(chē)站的時(shí)刻表。另一個(gè)示例是通 過(guò)使用特意在大型設(shè)施(如機(jī)場(chǎng)或醫(yī)院)周?chē)惭b的 信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)提供室內(nèi)導(dǎo)航。
第二種情況是使用固定的掃描器節(jié)點(diǎn)監(jiān)視標(biāo)有信 標(biāo)的對(duì)象在通過(guò)監(jiān)視區(qū)域時(shí)的狀態(tài)。掃描器通常是另 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一部分,該網(wǎng)絡(luò)將這些信標(biāo)ID報(bào)告給后臺(tái) 應(yīng)用。該模型可應(yīng)用于昂貴工具和設(shè)備的地理圍欄、 計(jì)數(shù)牲畜的移動(dòng)或跟蹤貨物。
1.3 接近感知示例應(yīng)用
上述兩種使用場(chǎng)景都依賴(lài)于接近感知。在第一種 情況下,用戶的智能手機(jī)接近信標(biāo)。在第二種情況 下,信標(biāo)接近信標(biāo)掃描節(jié)點(diǎn)。在零售和商業(yè)領(lǐng)域都可發(fā)現(xiàn)兩種模式的應(yīng)用。
iBeacon的最早應(yīng)用專(zhuān)注于零售購(gòu)物體驗(yàn)。遍布整 個(gè)商店的信標(biāo)允許相關(guān)應(yīng)用程序根據(jù)用戶的購(gòu)買(mǎi)歷史 和在商店中的位置向用戶顯示個(gè)性化消息。一些商店 通過(guò)信標(biāo)顯示特價(jià)促銷(xiāo)品而吸引路人。如今,大多數(shù) 大型零售商要么正在積極使用信標(biāo),要么正在現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行測(cè)試以衡量ROI(投資回報(bào)率)。
其他應(yīng)用包括銷(xiāo)售終端系統(tǒng),例如自動(dòng)售貨機(jī)。 舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)顧客接近啟用信標(biāo)的自動(dòng)售貨機(jī)時(shí),該 顧客的智能手機(jī)可以顯示指向網(wǎng)站的鏈接,該網(wǎng)站會(huì) 建議喜歡的商品或安全付款選項(xiàng)菜單。類(lèi)似的應(yīng)用案 例正在快餐速遞中試用。如果顧客已經(jīng)使用餐廳的應(yīng) 用程序預(yù)先選擇了他們的訂單,則信標(biāo)允許該應(yīng)用程 序檢測(cè)他們何時(shí)到達(dá)餐廳以及停車(chē)的位置,以便準(zhǔn)備 餐食。
信標(biāo)的商業(yè)用途也正在蓬勃發(fā)展。如上所述, 信標(biāo)可用于跟蹤和管理重要資產(chǎn),例如昂貴的電動(dòng) 工具。具有信標(biāo)功能的工具可以定期廣播“我在這 里”,以便庫(kù)存管理系統(tǒng)能夠確定它何時(shí)位于工具箱 中、車(chē)間中,還是根本不在范圍內(nèi)。由于所有信標(biāo)都 可以設(shè)計(jì)為同時(shí)支持常規(guī)Bluetooth LE數(shù)據(jù)服務(wù)(基于連接),因此除了信標(biāo)本身以外,它們還可以合并其 他有用的功能,例如,庫(kù)存系統(tǒng)可以讀取工具的電池 狀態(tài)、工作時(shí)間和電機(jī)性能歷史記錄。這對(duì)于管理工 具的利用率和使用壽命具有顯著的意義。某些后臺(tái)系 統(tǒng)甚至可以通過(guò)使用另一位用戶收集的信標(biāo)數(shù)據(jù),在 所有者的范圍之外找到加標(biāo)簽的資產(chǎn)。
隨著藍(lán)牙m(xù)esh在商業(yè)照明應(yīng)用中的普及,具有吸 引力的信標(biāo)新應(yīng)用正在興起。照明供應(yīng)商開(kāi)始意識(shí)到 在每個(gè)燈具中集成基于mesh的照明控件和集成信標(biāo) (或信標(biāo)掃描器)以提供其他服務(wù)的協(xié)同效應(yīng),例如 室內(nèi)導(dǎo)航或跟蹤倉(cāng)庫(kù)中的貨箱或貨盤(pán)。
2 使用藍(lán)牙4.x的信標(biāo)
2.1 Bluetooth Low Energy 4.x廣告包
Bluetooth LE規(guī)范版本4.x在(2.4~2.5)GHz ISM 頻段中定義了40個(gè)2 MHz寬的信道,其中保留了3個(gè)用于廣告的信道(信道37、38和39),其他37個(gè)是數(shù) 據(jù)信道(0~36)。廣告包和數(shù)據(jù)包都使用具有可變大 小有效載荷的相同格式,并且僅通過(guò)所使用的信道來(lái) 區(qū)分。廣告包以明碼形式發(fā)送,數(shù)據(jù)信道可以加密。 在4.0版本中,廣告包和數(shù)據(jù)包都具有最大31字節(jié)的有 效負(fù)載。4.2版本將數(shù)據(jù)信道有效負(fù)載增加到255個(gè)字 節(jié),但保持廣告包不變。
一個(gè)被完全利用的廣告包需要花費(fèi)376 μs進(jìn)行 傳輸。在進(jìn)行廣告廣播時(shí),會(huì)在所有3個(gè)廣告信道上 發(fā)送相同的包,以增加掃描器接收到其中1個(gè)的可能 性。因此,整個(gè)廣告事件通常要花費(fèi)1 ms以上。
信標(biāo)通過(guò)利用Bluetooth LE的廣告信道來(lái)廣播已知 的信標(biāo)標(biāo)識(shí)符,從而有效工作。它們使用標(biāo)準(zhǔn)的廣告 包格式,但隨后進(jìn)一步對(duì)有效負(fù)載進(jìn)行子格式設(shè)置, 以遵循其預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中的預(yù)定義結(jié)構(gòu)。信標(biāo) 標(biāo)識(shí)符通常包括通用唯一標(biāo)識(shí)符(UUID),該標(biāo)識(shí) 符允許將單個(gè)信標(biāo)與任何其他信標(biāo)進(jìn)行唯一性區(qū)分。
在傳統(tǒng)的Bluetooth LE應(yīng)用中,可連接的廣告包 會(huì)提供標(biāo)識(shí)廣告節(jié)點(diǎn)的信息,并在其后跟隨一個(gè)偵聽(tīng) 周期,在此期間掃描器可以請(qǐng)求訪問(wèn)該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。 相比之下,信標(biāo)通常使用不可連接的廣告,廣播但從 不偵聽(tīng),因此它們?cè)趶V告包自身提供了所有有用的信 息。同時(shí)支持信標(biāo)和其他服務(wù)的混合設(shè)備可以交錯(cuò)可 連接廣告包和不可連接包。傳輸?shù)陌?lèi)型由PDU標(biāo)頭 中的PDU類(lèi)型字段標(biāo)識(shí),這是在保持向后兼容性的同 時(shí)添加藍(lán)牙5擴(kuò)展廣告功能的關(guān)鍵。
2.2 挑戰(zhàn)與局限
Bluetooth LE 4.x版本信標(biāo)的最大限制是較短的廣 告包長(zhǎng)度。由于僅使用31字節(jié)的數(shù)據(jù)有效載荷,4.x 版本廣告包限制了信標(biāo)可以提供的信息量。蘋(píng)果的 iBeacon使用此有限的有效載荷來(lái)提供唯一的信標(biāo)ID。 Google的URIBeacon使用它來(lái)廣播指向Internet資源的 壓縮URL,Eddystone信標(biāo)使用多種不同的幀類(lèi)型來(lái)滿 足各種信標(biāo)用例的需求。
另一個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自創(chuàng)建支持多種格式的通用信標(biāo) 的需求。假設(shè)有人想同時(shí)支持iBeacon和EddystoneUID,并且可能需要第三種專(zhuān)有格式的健康數(shù)據(jù)信標(biāo),而又不必使用3個(gè)不同的物理信標(biāo)。想達(dá)到此目 的,設(shè)備需要分別對(duì)每個(gè)不同的信標(biāo)進(jìn)行廣播,并交 錯(cuò)每個(gè)不同的格式。這樣可以從單個(gè)物理設(shè)備成功創(chuàng) 建多個(gè)虛擬信標(biāo),但是由于交錯(cuò)是由活動(dòng)處理器在應(yīng) 用級(jí)別進(jìn)行管理的,因此會(huì)在有限的電池資源上造成 更快的消耗。
覆蓋范圍也可能是一個(gè)限制。在零售商店等密集 的信標(biāo)環(huán)境中,短距離是可取的,因?yàn)樗鼮榻咏?wù) 提供了更好的準(zhǔn)確性。但是某些應(yīng)用需要更遠(yuǎn)的范 圍,例如大型大學(xué)、公司園區(qū)或機(jī)場(chǎng)。
Bluetooth LE本身的成功是另一個(gè)新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。 這3個(gè)廣告信道變得越來(lái)越擁擠。在使用藍(lán)牙m(xù)esh的 環(huán)境中,這種情況尤其嚴(yán)重,藍(lán)牙m(xù)esh使用3個(gè)廣告 信道進(jìn)行所有網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通信。
3 藍(lán)牙5增強(qiáng)功能
藍(lán)牙5對(duì)低功耗標(biāo)準(zhǔn)的幾個(gè)要素進(jìn)行了增強(qiáng),包 括首次為L(zhǎng)E無(wú)線電提供了新的PHY定義。它還為跳頻 算法添加了替代信道選擇方案,提供了更高的發(fā)射功 率,并允許對(duì)廣告機(jī)制進(jìn)行多次改變,這些統(tǒng)稱(chēng)為廣 告擴(kuò)展(Advertising Extension)功能。 所有這些增強(qiáng) 功能旨在保持與4.0版本標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容性。
1)2個(gè)新PHY
添加了2個(gè)新的物理層定義,即以2 Mbps傳輸?shù)?LE 2M PHY和以125 kbps或500 kbps傳輸?shù)腖E Coded PHY。LE 2M PHY將先前的1 Mbps數(shù)據(jù)速率提高了1 倍,這是4.0版本中原始Bluetooth LE規(guī)范的一部分。 由此產(chǎn)生的更高吞吐量可為空中傳輸大量數(shù)據(jù)(例如 固件更新)的應(yīng)用提供顯著改善的用戶體驗(yàn)。較高 的數(shù)據(jù)速率以射頻范圍為代價(jià),覆蓋范圍降低了約 20%,但對(duì)功耗產(chǎn)生了有益的影響(因?yàn)闊o(wú)線電廣播 時(shí)間更短)。
顧名思義,LE Coded PHY使用附加編碼和前向 糾錯(cuò)功能來(lái)改善接收器端的可靠信號(hào)接收。使用2種 可選的編碼方案,有效地?cái)U(kuò)展了1M PHY范圍到之前 的2~4倍。然而,更遠(yuǎn)的范圍是以吞吐率為代價(jià)的, 這是因?yàn)榫幋a器需要將每個(gè)數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)換為多個(gè)符號(hào)來(lái)進(jìn)行射頻傳輸。由于無(wú)線電的廣播更長(zhǎng),因此Coded PHY也增加了功耗。
2)10倍發(fā)射功率
在藍(lán)牙5之前,Bluetooth LE發(fā)射功率被限制為最 大10 mW(+10 dBm),而在藍(lán)牙5的情況下,最大發(fā) 射功率增加到100 mW(+20 dBm)。但是,應(yīng)該指出 的是,在某些地區(qū),尤其是歐盟國(guó)家,如果不使用藍(lán) 牙5中添加的新信道選擇算法(CSA#2),則無(wú)法使 用+20 dBm。CSA#2對(duì)自適應(yīng)FHSS算法強(qiáng)制使用最 小信道數(shù),以確保射頻功率頻譜密度保持在規(guī)定限值 以下。這2個(gè)規(guī)格的聯(lián)合增強(qiáng)作用使Bluetooth LE發(fā)射 器的發(fā)射功率達(dá)到之前允許的10倍,覆蓋范圍達(dá)到原 始Bluetooth LE規(guī)范的2倍以上。
3)廣告擴(kuò)展
藍(lán)牙5對(duì)從Bluetooth LE 4.0版本以來(lái)采用的簡(jiǎn)單 廣告包進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性增強(qiáng),其中包括:
● 次廣告信道(Secondary Advertising Channel);
● 廣告包鏈(Advertising Packet Chaining);
● 廣告數(shù)據(jù)集(Advertising Data Set);
● 周期廣告(Periodic Advertising);
● 高占空比廣告(High Duty Cycle Advertising)。
傳統(tǒng)的廣告包與數(shù)據(jù)包保持相同的結(jié)構(gòu),最大 數(shù)據(jù)有效載荷為31字節(jié)。但是,現(xiàn)在將3個(gè)原始廣 告信道定義為“主廣告信道”(Primary Advertising Channel),除了3個(gè)廣告信道之外,37個(gè)數(shù)據(jù)信道也 可以用于廣告。這些被定義為次廣告信道。次廣告信 道可以承載更大的數(shù)據(jù)有效載荷,最大254字節(jié),并 可以使用任何PHY,包括新的2 M和Coded PHY。
所有Bluetooth LE廣告活動(dòng)仍然從3個(gè)主廣告信道 開(kāi)始。但是,為了實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的廣告功能,同時(shí)保持向 后兼容性,添加了新的廣告PDU類(lèi)型,其中包括一 種用于主廣告信道上的新型廣告包類(lèi)型。這個(gè)新包很 短,僅包含1個(gè)標(biāo)頭,該標(biāo)頭指示將在次廣告信道上 提供其余數(shù)據(jù)(使用新的擴(kuò)展包格式)。它包含1個(gè) 指針,該指針指定將使用哪個(gè)信道和PHY,以及何 時(shí)發(fā)送新包。這種安排提供了額外的好處,不僅支持 更大的廣告包,而且還分擔(dān)了來(lái)自3個(gè)主廣告信道的流量。
用于次廣告信道的較大廣告包可以包括指向另一 個(gè)信道上的后續(xù)廣告包的指針(使用同一PHY)。這 被稱(chēng)為廣告包鏈,它允許創(chuàng)建甚至大于254字節(jié)的廣 告有效載荷。
廣告數(shù)據(jù)集的添加允許Bluetooth LE鏈路層交錯(cuò)多 個(gè)廣告事件,每個(gè)事件具有不同的廣告有效負(fù)載集, 且無(wú)需主機(jī)處理器參與。這些廣告事件中的每一個(gè)都 是Bluetooth LE狀態(tài)機(jī)中廣告狀態(tài)的單獨(dú)實(shí)例,并且每 個(gè)數(shù)據(jù)集可以具有不同的廣告參數(shù)(PHY、包格式、 廣告間隔、功率等級(jí)等)。這允許單個(gè)物理信標(biāo)更優(yōu) 雅地支持遵循不同標(biāo)準(zhǔn)的多種類(lèi)型的信標(biāo)。將交錯(cuò)任 務(wù)從主機(jī)處理器卸載到鏈路層可以釋放主機(jī)資源,并 可以更有效地支持多種信標(biāo)格式。
藍(lán)牙5還引入了在次廣告信道上的廣告事件之間 使用確定性計(jì)時(shí)的功能,這稱(chēng)為周期廣告。在4.x版本 中,廣告事件之間的間隔包括1個(gè)隨機(jī)因素,以確保 任意2個(gè)設(shè)備不會(huì)因?yàn)樯漕l通道上的循環(huán)沖突而無(wú)意 間相互同步。借助周期廣告,掃描設(shè)備可以在已知的 固定定時(shí)間隔內(nèi)執(zhí)行掃描,更有效地管理射頻接收器 的活動(dòng)時(shí)間,從而降低功耗。廣告設(shè)備在主廣告信道 上定期地發(fā)送新的廣告事件,該事件指向同步數(shù)據(jù), 從而允許新的掃描器同步到周期性廣告間隔。周期廣 告在使用信標(biāo)標(biāo)記進(jìn)行資產(chǎn)跟蹤的應(yīng)用中可能會(huì)有所 幫助。并非巧合的是,這也為使用Bluetooth LE無(wú)線電 以廣播方式傳輸音頻鋪平了道路。
在藍(lán)牙4.x中,不可連接的廣告事件(nonconnectable advertising event)之間的最小允許間隔 為100 ms,而藍(lán)牙5將其減少到20 ms。這稱(chēng)為高占空 比不可連接廣告(High Duty Cycle Non-Connectable Advertising)。如我們所討論的[1],較短的信標(biāo)間隔可 以提供更好的定位精度和響應(yīng)時(shí)間,尤其是對(duì)于移動(dòng) 物體。
最后,盡管不是直接改變廣告包格式,但藍(lán)牙5 還增加了對(duì)掃描事件報(bào)告(scan event reporting)的支 持。這允許廣告設(shè)備將掃描請(qǐng)求報(bào)告給主處理器(從 另一設(shè)備接收廣告的后續(xù)響應(yīng))。在肯定表示已成功聽(tīng)到廣告的指示下,主機(jī)應(yīng)用可以采取適當(dāng)?shù)拇胧?例如在一段時(shí)間內(nèi)關(guān)閉后續(xù)的廣告事件。這對(duì)于管理 信標(biāo)資產(chǎn)標(biāo)簽中的電池壽命特別有利。
4 高級(jí)信標(biāo)
藍(lán)牙5中的Bluetooth LE廣告機(jī)制實(shí)現(xiàn)的廣泛增強(qiáng) 功能為更高級(jí)的信標(biāo)打開(kāi)了無(wú)數(shù)的可能性。
明顯而直接的好處是,信標(biāo)可以利用較大的廣 告包或鏈接的包,從而可以在廣告事件中提供更多 內(nèi)容。考慮當(dāng)前Eddystone格式的情況,該格式根據(jù) 需要廣播的信息定義了4種不同的幀格式。雖然每種 格式單獨(dú)使用仍然有好處,但如果將其中某些格式 組合使用(例如將UID框架與URL和TLM框架組合 在一起),效率也很高。信標(biāo)可以在1個(gè)信標(biāo)事件中 發(fā)送其ID、上下文相關(guān)的URL和健康數(shù)據(jù)(溫度、 電池電量、異常數(shù)據(jù)等)。由于不需要URL壓縮, Eddystone-URL信標(biāo)也可從較大的廣告包中受益。使 用常規(guī)URL可以提高網(wǎng)絡(luò)安全性(縮短的URL能夠掩 蓋惡意目標(biāo)地址并繞過(guò)內(nèi)容過(guò)濾器)。
前文強(qiáng)調(diào)了另一個(gè)好處——使用廣告數(shù)據(jù)集,單 個(gè)物理信標(biāo)能夠支持多個(gè)信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具有不 同的數(shù)據(jù)包時(shí)序和格式。由于新的PDU類(lèi)型與傳統(tǒng)的 PDU類(lèi)型向后兼容,它們甚至可以支持將使用傳統(tǒng)廣 告包(iBeacon,Eddystone,AltBeacon等)的信標(biāo)與 基于新擴(kuò)展廣告的信標(biāo)混合。這意味著基于藍(lán)牙4.0信 標(biāo)的現(xiàn)有應(yīng)用仍可與藍(lán)牙5信標(biāo)兼容,從而在升級(jí)到 更多增強(qiáng)功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡。
通過(guò)卸載3個(gè)主廣告信道的通信量,利用次廣告 信道的信標(biāo)使得每個(gè)使用Bluetooth LE的環(huán)境都將受 益,無(wú)論是信標(biāo)還是其他方式。這有助于減少射頻沖 突的可能性并提高可靠性,尤其是在同時(shí)使用信標(biāo)和 藍(lán)牙m(xù)esh的設(shè)備中(如前所述),這些設(shè)備專(zhuān)門(mén)使用 3個(gè)主廣告信道進(jìn)行所有網(wǎng)絡(luò)通信。
要求遠(yuǎn)距離的信標(biāo)只是較大的信標(biāo)市場(chǎng)的一小部 分,但是由于增加了對(duì)更高發(fā)射功率的支持,并增加 了LE Coded PHY,藍(lán)牙5將使信標(biāo)范圍達(dá)到以前的4 倍。這些對(duì)于在幾百米而不是幾十米的距離內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的應(yīng)用非常重要,例 如航空貨運(yùn)集裝箱跟蹤。
令人興奮且重要的是,藍(lán)牙5中的廣告擴(kuò)展不需 要升級(jí)到新芯片。只要芯片具有足夠的內(nèi)存,沒(méi)有在 ROM中預(yù)編程協(xié)議棧,并且支持固件更新,那么只需 在現(xiàn)有硬件上進(jìn)行固件升級(jí)即可支持廣告擴(kuò)展。當(dāng)然, 這取決于芯片供應(yīng)商,以及他們是否選擇使用其軟件開(kāi) 發(fā)工具在現(xiàn)有芯片上支持藍(lán)牙5功能。
5 結(jié)論
藍(lán)牙SIG宣稱(chēng),相比以前版本,藍(lán)牙5實(shí)現(xiàn)了2倍的 速度、4倍的范圍、8倍的廣播容量。所有這些增強(qiáng)功能 都使信標(biāo)市場(chǎng)受益,尤其是廣告擴(kuò)展,它極大地?cái)U(kuò)展了 信標(biāo)技術(shù)核心的廣告功能。此外,零售市場(chǎng)之外提供基于接近的服務(wù)的許多應(yīng)用仍處于試驗(yàn)階段,而普通公眾 需要時(shí)間逐漸習(xí)慣于使用這些服務(wù)。盡管如此,市場(chǎng)潛 力仍然很大,因此吸引了眾多競(jìng)爭(zhēng)者。這將刺激創(chuàng)新的 動(dòng)力,并借助現(xiàn)已構(gòu)建的模塊去實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙5高級(jí)信標(biāo), 早期采用者將很快成為市場(chǎng)上的真正“信標(biāo)”。
參考文獻(xiàn):
[1] TILLISON J.使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)開(kāi)發(fā)信標(biāo)[C].無(wú)線大會(huì)2016 (Wireless Congress 2016).
[2] 藍(lán)牙核心規(guī)范v5.0[EB/OL].(2016-12-16).https://www. bluetooth.com/specifications/bluetooth-core-specification.
[3] Snellman,Savolainen,Knaappila,Rahikkala. 藍(lán)牙5, 專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)而優(yōu)化. Silicon Laboratories,2018.
[4] Woolley. 藍(lán)牙5:更快,更進(jìn)一步[EB/OL]. 鏈接:https:// www.bluetooth.com/bluetooth-technology/ bluetooth5/bluetooth5-paper.
[5] Eddystone協(xié)議規(guī)范[EB/OL].https:// github.com/google/eddystone/blob/master/ protocolspecification.md.
評(píng)論