2017年,藍(lán)牙5.0的規(guī)范推出后的一年,三星,蘋果等主流手機(jī)廠商都開始推出打造藍(lán)牙5.0的手機(jī),這也意味著5.0生態(tài)很快就有了,隨后,市場上出現(xiàn)的5.0設(shè)備越來越多,5.0的優(yōu)越之處也是很好的賣點(diǎn),記得當(dāng)初筆者拿到藍(lán)牙耳機(jī)的時(shí)候,最驚訝的是兩個(gè)耳機(jī)居然能同時(shí)連到一臺設(shè)備上,另外,配對時(shí)間也快了很多,連接距離也長了一大截。
2019年年初,筆者發(fā)了個(gè)朋友圈說藍(lán)牙5.1規(guī)范來了,幾個(gè)朋友卻表示手里還有藍(lán)牙3.0的設(shè)備呢,調(diào)侃自己有點(diǎn)跟不上發(fā)展節(jié)奏。其實(shí),因?yàn)樗{(lán)牙有很好的向下兼容性,所以有時(shí)候這種升級普通用戶往往不易察覺。
藍(lán)牙5.0被視為是一次跨越式提升,藍(lán)牙5.1更是帶來了新的“尋向”功能,能讓藍(lán)牙設(shè)備精確地定位物體的物理位置,劃重點(diǎn)要注意的是:定位精準(zhǔn)度是厘米級別的,能用于室內(nèi)定位,物聯(lián)網(wǎng)的場景,精確定位,聽著就很好玩的樣子。
之前基于藍(lán)牙Beacon有了RTLS(實(shí)時(shí)定位服務(wù)),RSSI服務(wù)也比較成熟了,這里用到的的藍(lán)牙設(shè)備只是根據(jù)信號的強(qiáng)度來估算設(shè)備之間的距離,只知道距離,只知道對方靠近了,但是相互不知道對方具體在哪個(gè)方向,如果這時(shí)候要想精確地計(jì)算位置的話,至少需要三個(gè)設(shè)備才能定位,但最終也只是米級的精度。
而現(xiàn)在藍(lán)牙5.1的尋向功能能看到信號來自哪個(gè)方向,它怎么定位方向的呢?
藍(lán)牙尋向功能(Direction Finding)
藍(lán)牙5.1有兩種尋向方式,“Angle of Arrival”(AoA)到達(dá)角和“Angle of Departure”出發(fā)角,兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間一定得有個(gè)多天線陣列(至少兩個(gè)天線,現(xiàn)有的設(shè)備大都是單天線的)的設(shè)計(jì),多天線組成一個(gè)平面,這些通過這些天線接受的數(shù)據(jù)的差別(相位差)來計(jì)算出一個(gè)角,測量出信號的方向,當(dāng)然,與之前計(jì)算距離的技術(shù)相結(jié)合,最后就算出位置信息了。
AoA要求接受者是多天線,AoD要求發(fā)送者是多天線
因?yàn)槭歉鶕?jù)信號強(qiáng)度來計(jì)算距離的,所以,如果兩個(gè)設(shè)備之間有障礙物的話可能會影響到信號的強(qiáng)度,可能會影響定位的精確度,如果將三邊測量的方式與藍(lán)牙5.1的測量定位方式相結(jié)合的話,可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的定位。
如果手機(jī)上用了藍(lán)牙5.1,那有設(shè)備就可以精確地知道你的地理位置了,因?yàn)樗{(lán)牙是短距離傳輸,所以非常適合用在室內(nèi)短距離的定位,比如找鑰匙,比如找寵物,比如找優(yōu)盤,找錢包,找一切可能丟的東西,真難想象未來玩躲貓貓的人在你口袋放了一個(gè)藍(lán)牙5.1設(shè)備,那怎么玩兒。
藍(lán)牙5.1的定位是3D定位,可以說是室內(nèi)版的GPS,在工業(yè)場景中,能用來精確定位資產(chǎn),在庫房貨架子里用的會比較普遍。
在藍(lán)牙廣播方面增強(qiáng)有兩個(gè)
在藍(lán)牙廣播常見的場景是在商場里向你的手機(jī)推送廣告,藍(lán)牙能向別的設(shè)備推送信息。
藍(lán)牙5.1有一個(gè)特性是“隨機(jī)廣播通道索引”技術(shù)。此前的藍(lán)牙5.0需要嚴(yán)格按照頻道27,28,29按順序嘗試,現(xiàn)在藍(lán)牙5.1設(shè)備可以隨機(jī)選頻道了,這樣就能減少在同一頻道廣播互相干擾了,這設(shè)定在藍(lán)牙設(shè)備密集的場景下作用會比較明顯。
藍(lán)牙廣播增強(qiáng)的第二個(gè)特性是定期廣告同步傳輸。
藍(lán)牙5.0的時(shí)候增加了數(shù)據(jù)同步功能,什么是數(shù)據(jù)同步呢?就比如說,你的手機(jī)連上了一臺電視,那臺電視會告訴你的手機(jī)什么時(shí)候會向手機(jī)廣播一條信息,手機(jī)知道這事兒以后就定了個(gè)鬧鐘,到點(diǎn)之后準(zhǔn)時(shí)接受信息。這樣一來,這期間閑著沒事兒就可以睡大覺了,不用一直辛辛苦苦地掃描了,省電,高效!
定期廣告同步傳輸
但是設(shè)備掃描電視本身也是耗電的操作,一些低電量的設(shè)備還挺在乎這點(diǎn)電的,為了省電,藍(lán)牙5.1的定期廣告同步傳輸是這么做的。以智能手表為例,如果手機(jī)掃描到了這條信息,手機(jī)可以用低功耗藍(lán)牙把信息給到智能手表,這樣一來,就不用缺電的智能手表自己去花時(shí)間,浪費(fèi)電量去掃描電視機(jī)去拿到這條信息了。
說起省電,藍(lán)牙5.1還用了GATT加強(qiáng)版進(jìn)一步降低功耗。以前,當(dāng)一個(gè)設(shè)備準(zhǔn)備連接的時(shí)候,會進(jìn)入“服務(wù)發(fā)現(xiàn)”模式來看看服務(wù)端設(shè)備支持什么操作,這一模式耗時(shí)耗電,藍(lán)牙5.1加入了緩存功能的設(shè)定,這就是GATT(Generic Attribute Profile),從而能跳過這一模式,有了GATT技術(shù)之后,連接過程會更快,而且更省電。
像這樣的定位系統(tǒng)并不少見,Wi-Fi,GPS,RFID和NFC都有類似的功能,但藍(lán)牙在近距離還有低功耗的,低帶寬的場景下更合適。
藍(lán)牙5.1的產(chǎn)品什么時(shí)候推出來呢?
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,尋向功能是在2019年1月29日發(fā)布,現(xiàn)在還沒有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,整個(gè)藍(lán)牙的產(chǎn)業(yè)鏈非常長,上端有IP,有芯片,有模組,搭載尋向功能的藍(lán)牙最后還要靠藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟會員公司來做。
藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group, SIG)是由藍(lán)牙技術(shù)的經(jīng)營者、創(chuàng)新者組成的企業(yè)會員制行業(yè)組織,有三萬多家行業(yè)企業(yè),包括通信、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)電子領(lǐng)域的廠商,主要的職責(zé)是定制標(biāo)準(zhǔn),負(fù)責(zé)出認(rèn)證,負(fù)責(zé)藍(lán)牙的技術(shù)市場推廣活動(dòng)。