蓝牙低功耗技术开创革命性的应用机会

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        从1990年代出现在消费性电子产品的第一版蓝牙到众所期待的4.0版本,蓝牙技术标准历经多次更新和最佳化,不断让OEM厂和消费者都能藉由最新的技术变更与强化获得最大利益。蓝牙技术正快速达到饱和点,成为可携式装置的终极数据传输方法,而且至今蓝牙技术已搭载于全球约80%的移动电话上。从蓝牙技术发展成全世界最广普及的无线连接技术的历程看来,我们可以清楚看到蓝牙技术长期以来的发展重心就是要为今日市场上绝大多数的移动电话带来无线连接性。

  移动电话在我们的生活中扮演越来越重要的角色。智能电话已能支持非常多重要的功能,从上网、收发email、浏览社群网站,到使用卫星导航,甚至还能让使用者在移动中分享定位信息等。蓝牙技术一步步发挥了移动装置的潜能。

  蓝牙已成功的捍卫它的业界地位,成为获得普遍接受的无线连接性标准,因为它本身就是一项标准;蓝牙技术不同于其它无线连接技术的是,它兼具互通性并且向下兼容于较旧的蓝牙版本,因此能加速最新蓝牙装置的上市时间。

  蓝牙低功耗(Bluetooth low energy)是Bluetooth v4.0的一项关键功能,将再次重新定义蓝牙技术的使用方式。蓝牙低功耗延续“传统”蓝牙技术的精神,包括ad hoc连接性、联机性能高以及互动性高,同时增加了创新的超低功耗运作模式,提供多种新类型的使用案例和应用可能性。

  蓝牙低功耗的关键诉求在于,针对小量信息传输实施最佳化设计,维持最低延迟。相较于传统蓝牙的100 ms,蓝牙低功耗的整体数据传送时间低于6 ms。这个特性使得蓝牙装置能在快速解除连接之前,顺利建立联机和传送数据。与传统蓝牙技术相同之处在于,蓝牙低功耗也是利用快速跳频将来自其它技术的干扰减至最低,因此非常适用于包含多种不同通信协议设备的住家环境,例如Wi-Fi,在一个受限的空间内都使用相同的2.4GHz频谱。再者,自适应跳频(adaptive hopping)技术和暂时并存(temporal coexistence)技术,让蓝牙低功耗技术可以与Wi-Fi射频一起建置在一个功能齐全但小巧的装置内。蓝牙技术已历经10年开发,无出其右的经验让业界现在可以藉此对蓝牙低功耗产生影响,并协助它在广泛的新应用中找到定位。

  并存技术和超低功耗,让蓝牙低功耗成为简单装置最理想的无线技术,从遥控到心律监测器等,这些都是要求不能频繁更换电池的应用。从具备超长电池寿命的基本遥控,到联网电视的高端键盘遥控器等,蓝牙低功耗技术提供了一项有效的解决方案。这预示着,未来移动电话、上网本和平板计算机,都可以执行应用以控制住家的所有影音设备。

  如果蓝牙低功耗就像蓝牙特殊利益团体(Bluetooth SIG)所预测的那样,能够进一步整合到手表、照明、中央空调、心律监测器、微波炉,甚至跑鞋中,那么,以后我们就可以通过一个单一的遥控器,也就是我们的移动电话,来协调所有这些应用。大多数人都随时携带移动电话,所以我们只要拿起移动电话就可以调节灯光和空调。

  蓝牙低功耗技术包括双模和单模二种。双模蓝牙低功耗是和传统蓝牙并存配置。移动电话就是双模装置的明显例子,因为移动电话使用者需要从他们的手机串流音乐到立体声蓝牙耳机。将蓝牙低功耗功能结合到CSR8000这样的连结平台,将能强化移动电话的潜能,让移动电话具备控制功能,也能让它与广大的蓝牙低功耗装置互通有无。而单模组件,例如CSR ?Energy单模蓝牙低功耗产品,体积非常小而且功耗极低,能促成开发超小型且极具成本效益和杰出功率效益的新一代无线消费性电子产品市场。

  由于内建单模蓝牙低功耗技术的架构相对简单,因此厂商能够制造出尺寸相当于钮扣电池般的装置,只是厚度多出几毫米而已。蓝牙低功耗技术让制造商能以低成本设计超小型装置。由于蓝牙低功耗的整体架构能和传统蓝牙共享大部分的技术,因此只需要负担最低限的成本增加,就可以为一颗蓝牙芯片增加蓝牙低功耗技术以建立双模组件。

  根据应用的不同,蓝牙低功耗技术可以达到比传统蓝牙高20到100倍的功率效益,这就表示蓝牙低功耗在新无线应用上的发展潜力无穷。因此,许多搭载蓝牙低功耗技术的应用只需要一颗小型的钮扣电池就可以使用长达十年,这实际上就相当于电池寿命和这个产品的生命周期一样长。电池寿命是我们一直在谈论的话题,将来我们会发现,这个话题变成涵盖产品寿期的“终身电池”。CSR相信,当蓝牙低功耗技术大举进入消费性电子领域的时候,我们现在所用的电池将被淘汰。

  不同于ZigBee等其它相似技术,蓝牙低功耗的优势之一就是现今市场上既有的数十亿蓝牙装置基础。蓝牙低功耗已经逐渐开始被加入到既有的蓝牙芯片上,对设计厂商而言,增加的成本微不足道,又无需重新设计。这和其它技术相比,显然是一项重大的优势。

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