行業(yè)動態(tài)

Industry Trends

圖揚科技|Wi-Fi 7對游戲業(yè)的改變

隨著時間的流逝,游戲體驗變得越來越豐富、復雜和令人驚訝的逼真。然而,Wi-Fi?7即將到來將創(chuàng)造技術飛躍,不僅有望改變在線游戲格局,而且將徹底改變它。想象一下這樣一個游戲世界,其中滯后和連接性打嗝已成為過去,物理和虛擬之間的界限無縫模糊,多人游戲體驗可以大規(guī)模發(fā)生。Wi-Fi 7有望成為無與倫比的速度,延遲,容量和可靠性的催化劑,開創(chuàng)一個連接時代,將在線游戲的邊界推向新的高度。


不可思議的 Wi-Fi 7 跳躍

在您充分了解 Wi-Fi 7 將如何改變游戲格局之前,了解 Wi-Fi 標準取得的進展至關重要。N 協(xié)議 Wi-Fi 4 是第一個使用多輸入多輸出 (MIMO) 技術提高吞吐量的標準。然后,Wi-Fi 5,AC協(xié)議,標志著Wi-Fi技術的又一個實質性進步。得益于更寬的信道帶寬和更高級的 MIMO 功能等功能,它帶來了更快的速度、更大的容量和更高的性能。Wi-Fi 6,AX協(xié)議,通過引入正交頻分多址(OFDMA)等技術,在速度,容量和效率方面實現(xiàn)了重大飛躍,該技術改善了網(wǎng)絡上多個設備的管理,減少了延遲,并提高了整體網(wǎng)絡效率。最近,Wi-Fi 6E是Wi-Fi 6的擴展,通過使用免許可的6GHz頻段帶來了新的維度。這種額外的頻譜允許更少的干擾和擁塞,從而轉化為更高的速度和更好的性能。

然而,雖然Wi-Fi 6E可以顯著提高數(shù)據(jù)速率,并且可以同時容納更多設備,使其對虛擬現(xiàn)實、4K流媒體和游戲等帶寬密集型應用特別有吸引力,但這僅僅是個開始。即將推出的 Wi-Fi 7 標準可以同時連接所有三個頻段(2.4GHz、5GHz 和 6GHz)上的設備,以充分利用可用頻譜并以更高的效率提供令人難以置信的速度。新標準將提供比Wi-Fi 4快8.6倍的速度,比Wi-Fi 13快5倍的速度,遠遠超過所有先前標準的速度,延遲和可靠性。這種技術的飛躍簡直令人難以置信,將解鎖比以往更多的游戲場景。


Wi-Fi 7 的游戲優(yōu)勢

如前所述,Wi-Fi 7 將超越其前輩,在速度、延遲和可靠性方面大幅增強。在320GHz頻段上以高達6MHz的擴展信道寬度運行,它將提供更高的帶寬。我們說的是比Wi-Fi 6E快四倍,能夠在256秒內(nèi)下載25GB。這將導致更快的數(shù)據(jù)速率和更少的擁塞,最終能夠以最佳速度同時傳輸。Wi-Fi 7代表了緩沖問題的結束,這對游戲行業(yè)來說是個大新聞。

多用戶 MIMO (MU-MIMO) 表示網(wǎng)絡設備能夠同時管理具有多個輸入和輸出的多個用戶。借助 Wi-Fi 7,此容量將從 8 個用戶增加到 16 個用戶,使多用戶級別翻倍。借助MU-MIMO和OFDMA等先進技術,Wi-Fi 7將更好地同時管理多個設備,確保在擁擠的游戲環(huán)境中實現(xiàn)無縫連接。

更高的傳輸速率和傳輸效率是Wi-Fi 7的另一個積極細節(jié),這意味著對于高度依賴延遲的游戲任務來說,更好的連接性。即使智能電視具有8K分辨率,Wi-Fi 7也可以與流媒體平臺無縫協(xié)作。這意味著,從圖形上講,你不僅會看到游戲,還會進入游戲。不會出現(xiàn)任何形式的延遲,您采取的任何行動都將實時發(fā)生。此外,Wi-Fi 7 將允許在穿刺時使用多個資源單元以避免擁塞,從而將干擾減少到基本上為零,這對游戲非常有用。Wi-Fi 7標準中的所有升級都將在理想條件下實現(xiàn)超過40GB / s的速度能力。考慮到目前的Wi-Fi 6E標準在組合所有頻段時只能達到理論上的9.6GB / s,這種跳躍是相當顯著的。此外,Wi-Fi 7的多鏈路操作將使設備能夠同時使用不同的通道發(fā)送和接收信息,這將減少延遲和擁塞,從而以超低延遲提高可靠性。所有這些更新結合起來,將解鎖比以往更多的游戲場景。


Wi-Fi 7 帶來的全新游戲體驗

使用 Wi-Fi 7,游戲玩家在在線游戲中遇到的干擾、擁塞和緩沖將大大減少。這將使他們能夠完全參與游戲并真正沉浸其中。這個新標準將使圖形體驗變得驚人。該行業(yè)將能夠更新視覺體驗并提供完整的高清和高級圖形組件。然而,使用Wi-Fi 7進行游戲最顯著的改進將是延遲的減少,允許虛擬領域的操作以無與倫比的精度反映現(xiàn)實世界中的意圖。此外,Wi-Fi 7 使行業(yè)接觸到新的場景,例如,在一個空間中實時進行多模式、多人游戲活動。游戲玩家將不再在家中與游戲機綁定;游戲派對是可能的,其中多個游戲玩家使用相同的 Wi-Fi 網(wǎng)絡而不會減慢彼此的速度。

即將到來的另一個重大發(fā)展是元宇宙,它將實現(xiàn)一個游戲、幻想和化身的沉浸式世界。Wi-Fi 7將通過減少圖形密集型在線VR會話的延遲,使沉浸式體驗更具吸引力。Wi-Fi 7不僅關乎游戲,還關乎娛樂。得益于多頻道同步流媒體,用戶將在虛擬派對中享受流暢的體驗——人們將能夠在虛擬現(xiàn)實世界中見面或一起玩,以及在玩游戲時實時分享、添加和購買他們喜歡的東西。這種更加無縫的互動體驗將看到游戲和娛樂的融合,并將游戲行業(yè)的影響力擴大到更廣泛的受眾。


為游戲提供動力的 Wi-Fi 7 技術

Wi-Fi 7的發(fā)展將由領先的芯片組公司推動。其中許多公司已經(jīng)更新到Wi-Fi 7技術,并引領未來的發(fā)展。產(chǎn)品如京瓷AVX 2.4GHz / 5GHz和Wi-Fi 6GHz天線?也將是增強Wi-Fi 7技術的基礎。這些來自 KYOCERA AVX 的天線,包括 WX 系列天線和 X9003019 系列,具有可調節(jié)的輻射方向圖,優(yōu)化了各個方向的信號強度,從而減少了下一代游戲和 VR 應用的延遲。 大玩家已經(jīng)開始構建系統(tǒng)、路由器和接入點,使未來的游戲體驗能夠利用 Wi-Fi 7 的優(yōu)勢。當然,支持Wi-Fi 7的產(chǎn)品的開發(fā)仍然非常有限,規(guī)格也不清楚。在現(xiàn)實條件下運行的Wi-Fi 7路由器的速度和容量尚未確定。


結論

Wi-Fi 7 將允許虛擬現(xiàn)實和元宇宙空間充分利用改進的帶寬來流式傳輸沉浸式世界。實時多人游戲事件不會受到延遲的影響,同一網(wǎng)絡上的多個用戶可以同時玩游戲和直播,而不受帶寬限制。大型安裝和更新文件將瞬間下載。游戲的流媒體版本將與下載的副本一樣流暢地運行。最終,游戲行業(yè)將縮小在線和離線性能之間的差距,讓用戶享受圖形密集型、無延遲的多人游戲或流媒體體驗。

這種即將到來的硬件升級將是業(yè)界將新的虛擬現(xiàn)實體驗帶回家的機會。Wi-Fi 7技術將進入筆記本電腦、臺式機、智能手機、智能電視和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備,使其能夠為廣大受眾提供身臨其境的體驗,而不是利基市場。當然,所有這些都需要時間。首先,提到的路由器將是高科技和高成本的產(chǎn)品。但在接下來的一兩年里,成本將降低,更廣泛的Wi-Fi 7產(chǎn)品將可用。

展望未來,Wi-Fi 8已經(jīng)在開發(fā)中。它的重點更多地放在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等方面,以及將Wi-Fi 7與5G相結合,以實現(xiàn)安全、自動駕駛體驗等,這是科技行業(yè)的另一個連接層次。雖然這些更新目前與游戲沒有直接關系,但誰知道這些下一個標準會把我們帶到哪里?一旦我們能夠在一個地方實時提供虛擬和物理體驗,可能性可能是無窮無盡的。


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專注于藍牙音箱、藍牙耳機、車載應用、智能家居、IoT物聯(lián)等市場領域方案開發(fā)

擁有強大的技術團隊圍繞MCU微控制器、音頻解碼SoC、藍牙音頻數(shù)傳BLE及各類微電子傳感器的技術做相應的產(chǎn)品方案設計及研發(fā)

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圖揚科技|不同版本的藍牙的區(qū)別

藍牙1.0:傳輸速率約1Mb/s,最早的藍牙標準。

藍牙2.0+EDR:傳輸速率約2-3Mb/s,增加了安全簡易配對的功能。

藍牙3.0+HS:傳輸速率高達24Mb/s—Generic Alternate MAC/PHY(AMP),支持802.11高速數(shù)據(jù)傳輸。

藍牙4.0:引入了低功耗藍牙BLE,適用于不需占用太多帶寬的設備連接,如智能手環(huán)等。

藍牙5.0:提升了低功耗藍牙BLE的性能,如增加了廣播容量,擴大了通信距離和速度等。

藍牙5.1:增加了定向定位和角度測量的功能,可以實現(xiàn)更精準的位置服務。

藍牙5.2:增加了多音頻流和低復雜度通信編碼(LC3)的功能,可以實現(xiàn)更好的音質和更低的功耗。

藍牙5.3:對低功耗藍牙的周期性廣播、連接更新、頻道分級等功能進行了完善,提高了通訊效率、降低了功耗并提高了無線共存性。在此版本中移除了Generic Alternate MAC/PHY(AMP),不再支持24Mb/s大數(shù)據(jù)傳輸。

藍牙5.4:新增帶響應的周期性廣播,帶加密的EIR、廣播數(shù)據(jù)加密、Host支持Advertising Coding選擇等。


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圖揚科技|5G技術對藍牙發(fā)展有沖突嗎
以5G為代表的通訊技術的突破,無疑加快了人類社會傳輸和處理數(shù)據(jù)的速度。隨著用戶與設備之間的接觸和連接越來越頻繁,人類加快進入了萬物互聯(lián)時代。你以前所熟知的藍牙技術,又會出現(xiàn)怎樣的進展?


幾乎所有的智能手機,如今都搭載了藍牙功能。用藍牙來傳輸文件、數(shù)據(jù)等,無疑是十分方便的。看似普通的藍牙技術,其實也是經(jīng)歷了不斷的進化才能如此“聰明能干”的。回顧藍牙的發(fā)展歷史,我們或許能對藍牙通信擁有更為全面和深入的了解。
自1998年來,藍牙協(xié)議已經(jīng)進行了多次更新,從圖文傳輸、音頻傳輸、視頻傳輸,再到以低功耗為主打的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。一方面維持著藍牙設備向下兼容性,另一方面藍牙也正應用于越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設備。從1.0版本到5.0版本,藍牙技術應用層面不斷拓寬、傳輸速度不斷加快是眾人有目共睹的。
2019年,SIG推出了藍牙5.1.新增尋向功能,將藍牙定位的精準度提升到厘米級,功耗更低、傳輸更快、距離更遠、定位更精準。除了連通耳機外,如今的藍牙技術還具備“找鑰匙”這一趣味技能。
舉例來說,有焦慮癥的朋友們出門前翻箱倒柜找不到鑰匙或錢包,大概會分外著急,而新的藍牙技術卻能更精準的定位到物品的位置和方向。如此精準的定位,讓尋找定向尋找物品的精度提升了許多。伴隨著藍牙5.1標準的推出,也讓業(yè)界看到了將藍牙技術應用于室內(nèi)定位的前景,這也是目前藍牙技術的未來發(fā)展前景之一。
2020年1月,藍牙技術聯(lián)盟在拉斯維加斯舉辦的CES2020上發(fā)布了其新一代藍牙音頻技術標準——低功耗音頻LE Audio。該方案伴隨著TWS耳機的爆發(fā)而備受關注。因此,有業(yè)內(nèi)人士認為,LE Audio藍牙標準將再次對終端應用產(chǎn)生重大影響。
其實,歸根結底,藍牙技術作為一種無線通信技術,這是一種短距離連接設備的無線電鏈路。有了藍牙技術,可實現(xiàn)短距離信息無線交互,幫助用戶騰開手邊通話邊干活,如開車時接收文件等。之后,藍牙技術還可與無線藍牙耳機、便攜式無線揚聲器、智能手機、智能電腦和汽車短距離互聯(lián)。
據(jù)統(tǒng)計,2012至2018年間,全球藍牙用戶超過百億。現(xiàn)在,藍牙技術還被廣泛使用于智能家居中,用藍牙技術控制門鎖、燈光等。基于廣闊的應用空間,5G時代的藍牙技術,已經(jīng)引發(fā)多方期待。由于第五代移動網(wǎng)絡技術包含許多不同的元素,這使得5G和藍牙、WI-FI在未來幾年內(nèi)還是會相輔相成,同時出現(xiàn)在我們的生活中。畢竟藍牙、WI-FI等通信技術的使用環(huán)境和優(yōu)點各不相同。
毋庸置疑,5G將帶來智能手機的換機需求,而智能手機的深化普及直接推動了下游市場對配套耳機產(chǎn)品傳輸、音質的需求。從出貨情況看,TWS耳機(真無線藍牙耳機)成為智能無線耳機中出貨量增長十分迅速的單類產(chǎn)品。
正如2018年5月藍牙技術聯(lián)盟在研究報告中指出的那樣,到2022年,將有52億藍牙設備輸出,并廣泛應用于各個行業(yè)中。尤其是在智能家居、智能影音娛樂產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大環(huán)境下,藍牙設備隨之快速增長也就不足為奇了。
有分析人士指出,隨著耳機無線化、有線高端化發(fā)展趨勢的逐步顯現(xiàn),諸多智能硬件制造商將在產(chǎn)品智能化方面加大投入力度,TWS(真無線藍牙耳機)、運動藍牙耳機等無線藍牙耳機、HiFi耳機,有望成為新的業(yè)績增長點。未來市場會如何變化,就讓我們一起關注吧。

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圖揚科技|藍牙1.0到藍牙5.4未來前景

藍牙名字的來源

這要源于一個小故事,公元940-985年,哈洛德·布美塔特(Harald Blatand),后人稱Harald Bluetooth,統(tǒng)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”意思是黑皮膚的,而“tan”是偉人的含義。和許多君王一樣 ,哈洛德四處擴張,為政治、經(jīng)濟和榮譽而征戰(zhàn)。公元960年哈洛德到達了他權力的最高點,征服了整個丹麥和挪威。而藍牙是這個丹麥國王Viking的“綽號”,因為他愛吃藍莓,牙齒被染藍,因此而得這一綽號“Bluetooth”。

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圖 1 Harald Blatand

目前使用的藍牙Logo來自后弗薩克文的符文組合,將哈拉爾國王名字的首字母“H”和“B”結合在一起,形成了現(xiàn)在人們所熟知的藍色標識。

圖揚科技|藍牙1.0到藍牙5.4未來前景

圖 2 藍牙Logo

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藍牙技術的起源

“藍牙”技術起源于1989年。愛立信移動公司Nils Rydbeck博士和Johan Ullman博士想開發(fā)無線耳機,取代有線耳機。Jaap Haartsen博士后續(xù)參與該項目,僅5年時間就取得突破并提出第一個協(xié)議。1999年拉斯維加斯計算機博覽會上。他們向世界展示了第一款免提藍牙耳機,獲得了佳獎。

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藍牙技術定義

藍牙是一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的全球規(guī)范,它是基于低成本的近距離無線連接,為固定和移動設備建立通信環(huán)境的一種特殊的近距離無線技術連接。

藍牙作為一種支持設備短距離通信的無線電技術,它能夠在設備間實現(xiàn)低成本、低功耗、方便快捷的數(shù)據(jù)通信和語音通信。藍牙技術在我們生活中已經(jīng)無處不在。我們可以看到,在我們的生活中,我們使用真無線耳機打電話、使用藍牙音響播放音樂、通過車載藍牙與汽車互動,幾乎所有的智能手機、平板電腦、筆記本電腦、汽車,甚至是家居都已經(jīng)標配了藍牙技術。藍牙技術正不斷顛覆我們與設備互動、設備與設備互動的方式。據(jù)市調機構ABI Research最新數(shù)據(jù)顯示,2018年,全球藍牙設備出貨量約37億臺左右,而到了2023年,這一數(shù)據(jù)將增長到54億臺。

在了解藍牙技術歷史前,需清楚藍牙技術聯(lián)盟(SIG)是干什么的,藍牙技術聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group)是一家貿(mào)易協(xié)會,由電信、計算機、汽車制造、工業(yè)自動化和網(wǎng)絡行業(yè)的領先廠商組成。藍牙技術聯(lián)盟是一個以制定藍牙規(guī)范,以推動藍牙技術為宗旨的跨國組織。它擁有藍牙的商標,負責認證制造廠商,授權他們使用藍牙技術與藍牙標志,但是它本身不負責藍牙裝置的設計、生產(chǎn)及販售。

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藍牙技術迭代歷史

從1994年至今的二十余年中,藍牙技術不僅幾經(jīng)沉浮遭受到各種類型其它技術標準的沖擊,甚至一度銷聲匿跡,但在這二十余年中藍牙技術在不斷地進行自我升級,最終經(jīng)歷了五代技術更新,多個技術版本后,依然在二十余年后的今天依然是無線通信技術領域中最為重要的技術標準之一。

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圖 3 藍牙迭代路線

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初代藍牙技術

1998年推出0.7規(guī)格,支持Baseband與LMP(Link Manager Protocol)通訊協(xié)定兩部分。

1999年先后推出0.8版、0.9版、1.0 Draft版。完成了SDP (Service Discovery Protocol)協(xié)定和TCS(Telephony Control Specification)協(xié)定。

1999年7月26日正式公布1.0A版,確定藍牙使用2.4 GHz 頻段。無需像紅外線一樣接口對接口發(fā)起連接,藍牙設備在有效通訊范圍內(nèi),就可進行連接。

1999年下半年,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(fā)起成立了藍牙技術推廣組織,從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股“藍牙”熱潮。

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第一代藍牙

1999年:藍牙1.0,早期的藍牙1.0 A 和1.0B 版存在多個問題,廠商產(chǎn)品互不兼容。同時,在兩個設備連接的過程中,藍牙硬件的地址(BD_ADDR)會被發(fā)送出去,在協(xié)議的層面上不能做到匿名,造成泄漏數(shù)據(jù)的危險。因此,藍牙并未受到廣泛的應用,當時支持藍牙功能的電子設備種類少,價格也十分昂貴。

2001年:藍牙1.1正式列入IEEE 802.15.1標準,定義物理層(PHY)和媒體訪問控制(MAC)規(guī)范,用于設備間的無線連接,傳輸率為0.7 Mbps。因為是早期設計,容易受到同頻率產(chǎn)品干擾,影響通訊質量。

2003年:藍牙1.2針對1.0版本的安全性問題,完善了匿名方式,新增屏蔽設備的硬件地址功能,保護用戶免受身份嗅探攻擊和跟蹤,同時向下兼容1.1版。此外還增加了四項新功能:

1.AFH(Adaptive Frequency Hopping)適應性跳頻技術減少藍牙產(chǎn)品與其它無線通訊裝置之間所產(chǎn)生的干擾問題;

2.eSCO(Extended Synchronous Connection-Oriented links)延伸同步連結導向信道技術用于提供QoS的音頻傳輸,進一步滿足高階語音與音頻產(chǎn)品的需求;

3.Faster Connection 快速連接功能可縮短重新搜索與再連接的時間,使連接過程更為穩(wěn)定快速;

4.支持Stereo音效的傳輸要求,但只能以單工方式工作。

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圖 4 全世界第一款內(nèi)置藍牙手機愛立信T39mc

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第二代藍牙

2004年:藍牙2.0新增的EDR(Enhanced Data Rate)技術通過提高多任務處理和多種藍牙設備同時運行的能力,使得藍牙設備的傳輸率可達3 Mbps。藍牙2.0支持雙工模式:可以一邊進行語音通訊,一邊傳輸文檔/圖片。通過減少工作負載循環(huán)來降低功耗由于帶寬的增加,藍牙2.0增加了連接設備的數(shù)量,傳輸速度達到以前的三倍以上。方便傳輸更大的文件,無疑更適合被運用到耳機當中,高傳輸速滿足傳輸CD般的大容量音頻文件;更低的電流消耗則可以明顯延長耳機的續(xù)航和待機時間。但藍牙2.0也存在限制,藍牙2.0只能進行短距離的數(shù)據(jù)傳輸,擴大范圍就不行了;針對蘋果終端使用藍牙耳機需要MFI認證,方可使用藍牙傳輸數(shù)據(jù),費用昂貴。

2007年:藍牙2.1新增了省電功能,將設備間相互確認的信號發(fā)送時間間隔從舊版的0.1秒延長到0.5秒左右,從而讓藍牙芯片的工作負載大幅降低。新增SSP(安全簡易配對)功能,改善了藍牙設備的配對體驗,同時提升了使用和安全強度。支持NFC近場通信,只要將兩個內(nèi)置有NFC芯片的藍牙設備相互靠近,配對密碼將通過NFC進行傳輸,無需手動輸入。

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圖 5 正與無線耳機藍牙通信的Sony Ericsson P910i PDA手機

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第三代藍牙

2009年:藍牙3.0新增High Speed,可使藍牙調用802.11 WiFi用于實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,傳輸率高達24 Mbps,是藍牙2.0的8倍,輕松實現(xiàn)錄像機至高清電視、PC至打印機之間的傳輸。藍牙3.0的核心是AMP(Generic Alternate MAC/PHY),這是一種全新的交替射頻技術,允許藍牙協(xié)議棧針對任一任務動態(tài)地選擇正確射頻。功耗方面藍牙3.0引入了EPC增強電源控制技術,再輔以802.11,實際空閑功耗明顯降低。此外,新的規(guī)范還加入UCD單向廣播無連接數(shù)據(jù)技術,提高了藍牙設備的響應能力。

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圖 6 Harald Blatand

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第四代藍牙

2010年:藍牙4.0是第一個藍牙綜合協(xié)議規(guī)范,將三種規(guī)格集成在一起。其中最重要的變化就是BLE(Bluetooth Low Energy)低功耗功能提出了低功耗藍牙、傳統(tǒng)藍牙和高速藍牙三種模式:

1.高速藍牙主攻數(shù)據(jù)交換與傳輸;

2.傳統(tǒng)藍牙以信息溝通、設備連接為重點;

3.低功耗藍牙以不需占用太多帶寬的設備連接為主,功耗較老版本降低了90%。

BLE前身是NOKIA的Wibree技術,被SIG接納重命名為Bluetooth Low Energy(低功耗藍牙)。藍牙4.0的芯片模式分為Single mode與Dual mode,Single mode只能與藍牙4.0互相傳輸無法向下與3.0/2.1/2.0版本兼容,Dual mode可以向下兼容3.0/2.1/2.0版本。

2013年:藍牙4.1在軟件方面有著明顯的改進,此次更新讓Bluetooth Smart技術最終成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心動力。當藍牙與LTE無線電信號同時傳輸數(shù)據(jù)時,自動協(xié)調傳輸信息,協(xié)同傳輸,降低干擾;允許自定義藍牙設備的重新連接間隔,更高的靈活性。支持云同步,藍牙4.1加入了專用的IPv6通道,只需要連接到聯(lián)網(wǎng)設備,通過IPv6與云端的數(shù)據(jù)進行同步;支持擴展設備與中心設備角色互換。可以不用手機、平板、PC等數(shù)據(jù)樞紐,實現(xiàn)自主收發(fā)數(shù)據(jù),例如智能手表和計步器可以繞過智能手機,實現(xiàn)直接對話。

2014年:藍牙4.2推出,對比藍牙4.0,進行了如下幾個方面的提升:

1.速度傳輸更快,與4.1相比,藍牙4.2標準下,設備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度提升了約2.5倍,藍牙智能數(shù)據(jù)包可容納的數(shù)據(jù)量相當于此前的約10倍;

2.安全性更高,藍牙4.2的安全性也有所提升,如果沒有得到用戶許可,藍牙信號將無法嘗試連接和追蹤用戶設備,并且無法進行智能定位;

3.功能更強大,新標準還推動了IPv6協(xié)議引入藍牙標準的進程,藍牙4.2設備可以直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng),且支持低功耗IP連接。

圖揚科技|藍牙1.0到藍牙5.4未來前景

圖 7 蘋果 iPhone 4S首款支持藍牙4.0智能手機

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第五代藍牙

2016年:藍牙5.0在低功耗模式下具備更快更遠的傳輸能力,傳輸速率是藍牙4.2的兩倍(速度上限為2 Mbps),有效傳輸距離是藍牙4.2的四倍(理論上可達300 米),數(shù)據(jù)包容量是藍牙4.2的八倍。支持室內(nèi)定位導航功能,針對IoT物聯(lián)網(wǎng)進行底層優(yōu)化以更低的功耗和更高的性能為智能家居服務。

圖揚科技|藍牙1.0到藍牙5.4未來前景

圖 8 藍牙5.0特點

2019年1月:藍牙5.1版本引入無線電測向(Direction Finding)技術,從而進一步增強藍牙位置服務(Location Services)。定位精度為分米級。藍牙5.1使用兩種是基于天線陳列(Antenna Array)的測向技術--到達角(AoA-Angle of Arrival)和發(fā)射角(AoD-Angle of Departure),AoA技術中需要有2根以上的接收天線,AoD技術中需要有2根以上的發(fā)射天線。支持測向功能的設備發(fā)送/接收包含Constant Tone Extension(CTE)的數(shù)據(jù)包,接收機通過IQ采樣計算無線電波的相位差,再基于相位差、波長及天線間距計算發(fā)射/入射角度。

2019年12月:藍牙5.2發(fā)布了基于該版本的新一代藍牙音頻技術標準——低功耗音頻LE Audio。LE Audio除了提供更為高質量的音質效果,還通過重新定義的ISO通道提供了連接和廣播等不同方式的音頻傳輸機制,創(chuàng)造了更可觀的場景。V5.2版本給低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy)增加了三個新功能。LE同步信道(LE Isochronous Channels)、增強版ATT(Enhanced ATT)、LE功率控制(LE Power Control)。

2021年:藍牙5.3主要提升在傳輸效率、安全性、穩(wěn)定性三個方面:解決5.2版本無法傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù),加密控制增強,周期性廣播增強。對低功耗藍牙的周期性廣播、連接更新、頻道分級進行了完善,進一步提高了通訊效率、降低了功耗并提高了藍牙設備的無線共存性,藍牙設備角色命名變更,主設備(Master)變更為中心設備(Central),從設備(Slave)變更為周邊設備(Peripheral);支持包含廣播數(shù)據(jù)信息(ADI)的周期性廣播。對包含重復數(shù)據(jù)的周期性廣播進行過濾將減少不必要的信息交互,有助于提高通訊效率;新增LE增強版連接更新功能。通過引入亞速率連接模式極大地改進了在已經(jīng)建立連接的情況下更新有效連接間隔所需時間;新增LE頻道分級功能。周邊設備可定期將每個頻道的可用情況報告給中心設備,以在未來跳頻地圖更新時使用,減小相互干擾,提高 無線通信的共存性;高速(HS)配置從藍牙核心規(guī)范中刪除。

2023年1月,藍牙5.4正式公開發(fā)布,主要更新了廣播數(shù)據(jù)加密、廣播編碼選擇、帶響應的周期性廣播、以及LE GATT 安全級別特征。進一步增強了藍牙無線通信技術的安全性、有助于提升藍牙Mesh網(wǎng)絡及基于GATT的各類藍牙應用的用戶體驗、并將在新特性的基礎上開發(fā)全新藍牙應用規(guī)范。

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下一版藍牙

正在開發(fā)中的新藍牙版本(版本號以藍牙技術聯(lián)盟未來公布為準),引入低功耗藍牙(BLE)信道探測功能以提供精準測距與定位解決方案,信道探測同時通過相位測量及RTT(往返時間)測量來進行距離估算并相互修正,精度更高且具備安全防護機制。

盡管包含信道探測(Channel Sounding, 簡稱為CS)功能的新藍牙版本還未發(fā)布,Bluetooth SIG已于2022年11月公開技術規(guī)范草案(Change Request r02),公眾可從藍牙技術聯(lián)盟官網(wǎng)下載規(guī)范草案:

https://www.bluetooth.org/DocMan/handlers/DownloadDoc.ashx?doc_id=553104

以下介紹基于Bluetooth SIG公開的技術規(guī)范草案Change Request r02版本,最終的技術規(guī)范可能與預先公示的草案不同。

信道探測,此前稱為高精度距離測量(High Accuracy Distance,HADM),從根本上改進了傳統(tǒng)的藍牙距離和位置測量技術,即接收信號強度指標(RSSI)與信號到達角/離開角(AoA/AoD)技術。

與前幾代藍牙定位技術相比,基于藍牙的信道探測具有更高的安全性和準確性,再結合其低功耗配置,使其非常適合汽車數(shù)字鑰匙等應用,以及工業(yè)/倉庫/消費者資產(chǎn)跟蹤和實時運動/健身跟蹤等一般應用。


深圳市圖揚科技有限公司

專注于藍牙音箱、藍牙耳機、車載應用、智能家居、IoT物聯(lián)等市場領域方案開發(fā)

擁有強大的技術團隊圍繞MCU微控制器、音頻解碼SoC、藍牙音頻數(shù)傳BLE及各類微電子傳感器的技術做相應的產(chǎn)品方案設計及研發(fā)

電話:+0755-21003695/21003965

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圖揚科技|未來藍牙技術還將普及到哪些領域

藍牙技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用比較經(jīng)常見的還是智能家居,醫(yī)療設備,只能穿戴設備等。但是隨著藍牙技術在物聯(lián)網(wǎng)的全覆蓋,現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)藍牙技術已經(jīng)趨于穩(wěn)定和成熟,藍牙5.0時代的到來,是否也將預示著,未來,更多新興的領域將會應用到藍牙技術。

一、藍牙技術于物聯(lián)網(wǎng)的重要性

藍牙技術的功耗低,可以實現(xiàn)近距離傳輸,并且輻射較低,即便是傳輸范圍有限這樣的短板也隨著藍牙5.0時代的到來而有了顯著地改善。并且藍牙通訊主要是連接一些外接電子設備和近距離數(shù)據(jù)傳輸,在普通民用的領域,藍牙和wifi幾乎占領了各類的設備,但是藍牙憑借著眾多的優(yōu)點占了更大的比重。

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二、未來藍牙技術會普及到哪些領域

如今我們最常見的智能家居對于藍牙技術的應用已經(jīng)成熟,或許在未來還有更大的創(chuàng)新也未可知。甚至不用等到未來,就是現(xiàn)在,藍牙技術也已經(jīng)在自動化工業(yè)、消費電子和建筑上有所應用。但是在未來,這些應用將會更加成熟,更加得心應手,真正實現(xiàn)互聯(lián)互通,利用藍牙連接技術創(chuàng)造出更多的智慧化服務,拓展出更多新興的科技。



三、總結

也許在不久的將來,物聯(lián)網(wǎng)藍牙強大的整合系統(tǒng)會有更多新的開發(fā),不管是交通,物流都能在藍牙技術的支持下徹底實現(xiàn)智能化,將我們所在的城市真正的打造成為一個新型智能城市。


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