2019年是物聯(lián)網(wǎng)市場爆發(fā)的一年,，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用和種類日益增多，開發(fā)人員正在尋求靈活的連接解決方案,，以便幫助其快速將差異化產(chǎn)品推向市場,。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)ABI Research 最新數(shù)據(jù)顯示，2018年,，全球藍(lán)牙設(shè)備出貨量約37億臺左右,，得益于更廣的傳輸距離,、更低的功耗和更快的傳輸速度，到了2023年,，這一數(shù)據(jù)將增長到54億臺,。

　　圖：藍(lán)牙定位服務(wù)市場增長迅速

　　藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)開發(fā)者關(guān)系經(jīng)理任凱表示，藍(lán)牙應(yīng)用既覆蓋藍(lán)牙技術(shù)傳統(tǒng)的市場,，包括在手機(jī),、平板、車載,、音頻,、控制類等領(lǐng)域的擴(kuò)展，同時(shí),，藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)的尋向功能和藍(lán)牙Mesh技術(shù)擴(kuò)展了藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用空間,，未來在智能樓宇、智能家居,、智能工業(yè),、智慧城市會有更多的拓展。

　　圖：藍(lán)牙定位技術(shù)應(yīng)用前景廣泛

　　未來5年,，藍(lán)牙的發(fā)展集中在4大解決方案和5大應(yīng)用領(lǐng)域上,。四大解決方案聚焦位置服務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸,、音頻傳輸和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,。比如藍(lán)牙Mesh 的推出，加速了設(shè)備網(wǎng)絡(luò)解決方案的發(fā)展,。預(yù)計(jì)到 2023 年,，藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品年出貨量將達(dá)到 3.6 億，5 年內(nèi)復(fù)合增長率 23%,。又比如藍(lán)牙無線音頻傳輸解決方案仍在不斷增長，預(yù)計(jì)未來五年出貨量的年復(fù)合增長率將達(dá)到 7%,。至 2023 年,，出貨的藍(lán)牙設(shè)備中將有 39% 的設(shè)備支持藍(lán)牙音頻傳輸。

　　藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)亮點(diǎn)：尋向功能

　　最近,，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)組織更新了藍(lán)牙規(guī)范,，藍(lán)牙SIG亞太區(qū)資深區(qū)域經(jīng)理李佳蓉表示，從垂直應(yīng)用和消費(fèi)性市場的角度來說,，測向功能是本次規(guī)范更新的最大亮點(diǎn),。與5.0相比，藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)最大的變化是加入了全新尋向功能（direct finding）,，這個(gè)功能可以幫助設(shè)備明確藍(lán)牙信號的方向,，幫助開發(fā)解讀設(shè)備方向的藍(lán)牙接近（Proximity）解決方案,，實(shí)現(xiàn)厘米級位置精度的藍(lán)牙定位系統(tǒng)。

　　圖：藍(lán)牙5.1尋向功能原理

　　任凱進(jìn)一步闡述了尋向功能原理,。尋向功能是通過角度的計(jì)算,，主要由兩種定位要素構(gòu)成，即到達(dá)角（Angle-of-Arrival：AoA）和出發(fā)角(Angle of Departure：AoD),。發(fā)射機(jī)周期性的發(fā)射數(shù)據(jù)包,，在接收機(jī)這端，形成藍(lán)牙接收機(jī)的天線陣列,，接收機(jī)可以憑借天線進(jìn)行相位的采集和進(jìn)行計(jì)算相位差,。通過射頻方面的運(yùn)算和三角函數(shù)的運(yùn)算，最后算出節(jié)點(diǎn)的相對角度,。這是AoA解決方案,。

　　Dialog半導(dǎo)體公司連接業(yè)務(wù)部 Eric Peters表示：“藍(lán)牙5.1為BLE設(shè)備帶來了新的尋向定位解決方案，通過到達(dá)角度（AoA）和出發(fā)角度（AoD）兩種方式,，當(dāng)一個(gè)設(shè)備靠近時(shí),，這兩種定位方式可以告訴用戶，該設(shè)備位于什么方向,?！?/p>

　　Nordic區(qū)域銷售經(jīng)理陳俊志表示，藍(lán)牙5.1是在射頻物理層中導(dǎo)入信號強(qiáng)度與IQ的信息,，再搭配硬件上陣列天線與軟件上的演算方式計(jì)算出相對位置,。而過去的低功耗藍(lán)牙Beacon定位技術(shù)主要是使用智能手機(jī)接收多個(gè)信標(biāo)所發(fā)送出來的信號，并在手機(jī)中根據(jù)每個(gè)不同信標(biāo)的信號強(qiáng)度進(jìn)行多角度演算取得定位信息,。

　　Silicon Lab亞太區(qū)的市場經(jīng)理陳雄基認(rèn)為,，藍(lán)牙最初是點(diǎn)對點(diǎn)的簡單應(yīng)用，傳統(tǒng)的智能家居或者其他的無線應(yīng)用,，而點(diǎn)對點(diǎn)的時(shí)候會碰到一些問題,，另外傳輸距離也是一個(gè)瓶頸。現(xiàn)在通過藍(lán)牙Mesh,，通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)做好距離的延伸,，提供系統(tǒng)的擴(kuò)展性，應(yīng)用場景不管是家庭還是辦公大樓都可以覆蓋,。藍(lán)牙Mesh多路徑方法,，可以提供系統(tǒng)的可靠性。在系統(tǒng)響應(yīng)度上,，藍(lán)牙Mesh也做得更好,。藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)的定位和尋向功能也可以在商業(yè)照明和工業(yè)上有更多的應(yīng)用空間。

　　目前，華為,、Dialog和匯頂科技都有推出符合藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)的最新產(chǎn)品,，在技術(shù)上各有側(cè)重，筆者梳理如下,。

　　華為自主研發(fā)超級藍(lán)牙

　　2019年5月31日上市的榮耀20系列,，搭載了華為自主研發(fā)的包括超級藍(lán)牙（X-BT）功能在內(nèi)的多合一芯片Hi1103，能智能判別環(huán)境因素和藍(lán)牙信號強(qiáng)度,，按需調(diào)節(jié)手機(jī)發(fā)射功率,，在無障礙地前提下可以實(shí)現(xiàn)200m以上的藍(lán)牙連接距離。這款無線芯片正是與麒麟980配套的多合一芯片,，包括藍(lán)牙,、WiFi、紅外,、GPS甚至是FM都由它來處理,。超級藍(lán)牙X-BT具有AI智能算法，根據(jù)需要調(diào)度發(fā)射功率,，達(dá)到最遠(yuǎn)130m的連接距離,。

　　圖：華為榮耀搭載了自主研發(fā)的多合一超級藍(lán)牙（X-BT）芯片Hi1103

　　在藍(lán)牙穩(wěn)定性極限距離測試中，榮耀20手機(jī)通過BeatsX播放音樂,，最高能達(dá)到244.33米,，采用了藍(lán)牙5.0的三星S10+則是152米，iPhone Xs Max則是121米,。而BeatsX語音通話中,，榮耀20手機(jī)最高達(dá)到了265米。

　　Dialog DA 1469x系列具有四大優(yōu)勢

　　DA1469x是第一個(gè)基于ARM Cortex M33處理器的量產(chǎn)無線MCU,，是Dialog藍(lán)牙低功耗無線微控制器,，結(jié)合了三顆新的內(nèi)核，提供更強(qiáng)大的處理能力,、更多資源,、更大的覆蓋范圍和更長的電池續(xù)航能力，它有四大優(yōu)勢：

　　比市場上現(xiàn)有的無線MCU節(jié)省BOM成本達(dá)1.28美元,；

　　節(jié)省PCB占位空間達(dá)38mm2

　　通過藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)最新的到達(dá)角度（AoA）和離開角度（AoD）實(shí)現(xiàn)精確的定位,。

　　SmartBond DA1469x 藍(lán)牙低功耗解決方案系列，是Dialog最先進(jìn),、功能最豐富的無線連接多核微控制器系列。

　　圖：Dialog DA 1469x系列具有四大優(yōu)勢

　　DA1469x系列為開發(fā)人員提供了先進(jìn)的連接功能,， 使其設(shè)備能夠經(jīng)得起未來考驗(yàn),，并滿足多種應(yīng)用的需求。為高端健身追蹤器、先進(jìn)智能家居設(shè)備和虛擬現(xiàn)實(shí)游戲控制器等計(jì)算密集型應(yīng)用提供了強(qiáng)大的處理能力,。

　　匯頂科技自主研發(fā)低功耗系統(tǒng)級藍(lán)牙芯片GR551x系列

　　在4月26日的藍(lán)牙亞洲大會上,，匯頂科技發(fā)布了主打產(chǎn)品GR551x系列。據(jù)匯頂科技IoT市場部資深總監(jiān)同偉介紹,，GR5515芯片是一款低功耗Bluetooth LE芯片,，采用40nm工藝，低功耗RF設(shè)計(jì),，射頻功耗為業(yè)界的一半,，采用Arm Cortex-M4內(nèi)核，256KB Ram,，8Mbit Flash,，其運(yùn)算能力和內(nèi)存空間能滿足海量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。

　　“GR551x是獲得藍(lán)牙5.1認(rèn)證的產(chǎn)品,，藍(lán)牙5.1主要特性是速度快,，物理層提高到2Mbps，室內(nèi)家居環(huán)境下,，最長傳輸距離可達(dá)100米,，藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍增大,?！?同偉表示，“GR551x射頻功耗低于業(yè)界藍(lán)牙芯片最低功耗值,，特別是在射頻使用時(shí)間較長的場景應(yīng)用中,，匯頂?shù)凸乃{(lán)牙芯片的優(yōu)勢將更加凸顯?！?/p>

　　圖：匯頂科技GR5515芯片開發(fā)板上

　　GR551x的關(guān)鍵特性如下：

　　1,、超低功耗射頻設(shè)計(jì)：射頻峰值低于業(yè)界藍(lán)牙芯片最低功耗值

　　2、支持最新Bluetooth 5.1協(xié)議棧：長距離,、高速度,，Mesh組網(wǎng)，樣樣精通

　　3,、更完善的數(shù)據(jù)安全保障：固件加密和片內(nèi)實(shí)時(shí)解密,，確保代碼安全

　　4、高有效數(shù)據(jù)傳輸率：更快的OTA,，更清晰的語音,，更高幀的圖像

　　在藍(lán)牙亞洲大會期間，匯頂科技還展示了基于該系列芯片的各類創(chuàng)新應(yīng)用場景,，包括智能可穿戴設(shè)備,、智能玩具,、智慧家居、智能樓宇和低功耗藍(lán)牙 Mesh投顯等,，并展示了其與心率和入耳檢測等創(chuàng)新傳感器的產(chǎn)品組合,，以及完整的低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品軟硬件開發(fā)套件。