2011年藍牙技術聯盟發布新標準--藍牙低功耗(BLE),亦被稱為藍牙(Bluetooth)Smart,其為一種新型無線網路技術,瞄準醫療、健身、安全和家庭娛樂等應用領域,與「典型的」藍牙相比,BLE不僅能大幅降低功耗和成本,同時也能維持相似的傳輸距離。
BLE最初是由諾基亞(Nokia)於2006年以Wibree的名字推出,當藍牙核心規範4.0版本於2010年被採納時,BLE也被併入主要的藍牙標準中。近期,愈來愈多業界人士逐漸改以藍牙Smart稱呼BLE,並以此打造新的無線連接方案,將鍵盤、滑鼠或遙控器無縫連接至智慧型手機、平板裝置、筆電或智慧電視,讓消費者能便利地使用智慧聯網裝置上的各種創新功能,並與手表、護腕或智慧標籤(Smart Tag)建立無線連結,實現身體健康和健身情況的自我監測,以及尋找丟失鑰匙等應用,引爆新一波設計商機。

藍牙Smart颳起低功耗聯網設計旋風

藍牙Smart針對多個市場而設計,包括人機介面周邊設備(HID)、穿戴式電子裝置、遙控器、近距離感測器、室內導航(Indoor Navigation)設備和智慧電視。其中,無線鍵盤和滑鼠等HID解決方案相當符合目前行動聯網裝置的設計發展趨勢,可望幫助用戶擺脫令人生厭的線纜或通用序列匯流排(USB)收發器。微軟(Microsoft)也在Windows 8中增加符合HID規範的藍牙Smart技術支援,使主流的桌上型電腦作業系統都能提供藍牙Smart原生支援。

除了藍牙Smart以外,目前市面上的確存在其他用途相近的無線技術,例如專有的ANT協定,是由全球衛星定位系統(GPS)設備製造商Garmin旗下的子公司Dynastream Innovations設計和銷售,智慧型手機通常需要一個收發器(或USB Dongle)才能使用ANT協定。雖然現今的消費性電子產品中的多模通訊晶片可能有支援ANT,但大多數手機廠商並不傾向於採用該技術。

另外,超低功耗數位增強無線電話系統(DECT ULE)則非常適合智慧家用網路等需要更大功率和傳輸距離的應用;儘管如此,藍牙Smart在所有電視遙控器、無線滑鼠、鍵盤和其他配件等短距離點對點(Peer to Peer)應用中,技術則更勝一籌,這要歸功於藍牙Smart技術在眾多消費性電子產品中的高普及率。

對於以超低功耗為特點的技術而言,必須進一步支援使用太陽能為系統供電的能源採集(Energy Harvesting)裝置,或甚至為可充電電池供電,而現階段,藍牙技術已能在太陽能鍵盤實現能源採集功能,讓設備更加省電。

市場研究調查機構IHS預測,藍牙Smart技術將快速普及,相關晶片的累計出貨量至2016年底將突破三億五千萬顆,可望進一步促進「量化自我」趨勢的大規模普及,即一場自我監測健康資料運動的興起,未來人們將能自動在社群網站上發布他們跑步的距離或是騎腳踏車的路程。

ABI Research則指出,穿戴式健身裝置和醫療感測器市場的規模至2017年將達到一億七千萬件。

針對出貨量持續攀升的穿戴式裝置市場,IHS近期發布的一項調查顯示,擁有運動健身智慧型手機應用的受訪者中,近36%的用戶表示電池電力是個問題,而使用支援藍牙Smart的低功耗元件意味著智慧型手機使用各類監測感測器(如心率)的時間能夠延長,將減少對電池使用時間的不利影響。

軟硬體設計益趨成熟 藍牙Smart應用百花齊放

據市場研究機構IMS Research統計,智慧型手機中的藍牙配售率已接近100%,而且該技術也被大量的消費性電子產品採用,新一代的藍牙Smart技術更可望在未來5∼7年內延伸至汽車領域上,這些能接收和使用智慧裝置資訊的設備節點被稱為--Bluetooth Smart Ready,可收取符合藍牙低功耗規範裝置所發送的資料。

藍牙Smart設計日漸成熟,相關穿戴式裝置、智慧型手機和平板裝置的運動健身應用程式正逐漸被用於「自我監測」心率、血壓、血糖、卡路里攝取量、體重與體質或睡眠模式,以及走路、跑步和騎車運動。此外,醫療配件更能讓人們有效地「自我管理」各類糖尿病、高膽固醇、高血壓或慢性阻塞性肺病(COPD)等慢性疾病。

健身配件及智慧眼鏡則可透過智慧型手機或平板裝置的應用程式,即時提供各類視覺和聽覺回饋資訊。舉例來說,一塊液晶顯示(LCD)螢幕被整合至眼鏡中,可顯示用戶行走的平均速度、心率、踏步頻率、消耗熱量、指導建議、好友在滑道或路上的位置等各種訓練資料,進而將鍛鍊效率提升至最高,並準確追蹤其目標的進度。

至於近距離感測器和室內導航標籤設計則包含一對已預先配對的標籤,消費者只須按一個鍵就能找到對方,其中一個標籤附著在用戶的鑰匙、手機或遙控器上。這些標籤還可用於購物中心的商店或機場的便民設施,以便讓消費者更容易透過應用程式找到他們想要的東西。

此外,內建藍牙Smart的智慧電視遙控器也即將問世。由於使用紅外線遙控器不易操控智慧電視,藍牙Smart將可為消費者提供一種簡易的、低延誤及雙向溝通的方式,新型藍牙Smart遙控器將配備一個觸控面板或Qwerty鍵盤,外加語音辨識功能,目的是增強全新PC/電視混合產品的使用者體驗。在沒有使用的狀態之下,藍牙Smart控制器將透過進入深度睡眠模式節省電能,且能在幾毫秒內瞬間喚醒。

最後,在很多使用情況之下,消費者藉由藍牙Smart技術毋須在網路上發布任何資訊,也能進行智慧型手機應用程式相容的活動;顯而易見,該技術將大幅促進物聯網(IoT)的發展,並以超低功耗實現可靠安全的點對點連接和超長的電池使用時間,將成為未來無線聯網產業的重要發展方向。

資料來源:新電子

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