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【士別三日,刮目相看——BLE】
Bluetooth SIG 指出,受到尋路、資產追蹤、物品尋找和存取控制帶動,定位服務在可預見的未來將是成長最快的分眾市場。與此同時,照明網路連接和精確室內定位服務需求大幅增長,讓用於智能建築的藍牙網狀認證產品數量約每六個月就翻一倍,藍牙已然成為智能建築之定位應用的骨幹技術。令人矚目的是,由於定位精度與技術強固性的改進,藍牙在工業物聯網 (IIoT) 亦佔有一席之地。
Bluetooth SIG 坦言,對於需要高頻寬和大數據傳輸的應用,Wi-Fi 是最佳技術,LTE-M 也適用;若應用程式 (APP) 涉及室外和農村等低頻寬和遠程部署,則低功耗廣域網路 (LPWAN) 最有意義。但若不在上述場景之列,則藍牙低功耗 (BLE) 反具優勢。藍牙定位另一個主戰場是室內導航。根據 Bluetooth SIG 定義,「位置服務」,可分為兩大類:接近通知&定位系統。
Bluetooth SIG 剖析,室內導航的無線技術關鍵屬性包括:可擴展性、隱私權與安全性、定位解析度 (準確性和延遲)、覆蓋範圍及採用方式,BLE、超寬頻 (UWB)、Wi-Fi 和超音波皆是可選技術,而BLE 優勢在於:全球智慧手機廣泛採用並支援大規模部署。2019 年,藍牙 5.1 加入尋向 (Direction Finding) 功能後,BLE 設備可根據出發角 (AoD)、到達角 (AoA) 或兼採兩者來提高藍牙定位精度。
值得留意的是,5G 通訊的出現將可讓室內、外 LBS 無縫接軌,不需異構設備,且適合大規模部署,實現低延遲、兼具公分等級的水平和垂直精度;初期 5G 標籤和定位終端預計將在 2022 年進行商業部署,待 3GPP R17 版本凍結,5G 定位將在 2023 年逐步進入室內環境。具體而言,5G 定位將繼承 5G 基礎架構的許多優勢以提高準確性。結合 5G 通訊也是改善藍牙定位效能的解方之一。
那麼,Bluetooth SIG 又是如何看待 BLE vs. UWB?答案,就在附件文章中~~
延伸閱讀:
《LBS 是藍牙成長最快的分眾市場》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0312/47339.html
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【Bluetooth、UWB 實現「公分級定位」】
物聯網 (IoT) 時代,內嵌通訊功能的可攜式/穿戴式產品日見普及,與我們最為切身的「最後一哩」競爭不再止步於家庭、商場、辦公室等建築物,繼之而起的是無線個人區域網路 (WPAN),應用也越趨廣泛;與行動通訊的大範圍覆蓋不同,WPAN 著重的是小區域使用範圍的最佳通道規劃,室內定位服務 (Location-based Service, LBS) 尤其受到關注。
藍牙 (Bluetooth) 去年出爐的 5.1 版本新增「尋向」(direction finding) 功能,較以往更具競爭本錢,可明辨藍牙訊號方向、便於解讀設備方向的接近 (proximity);超寬頻 (UWB) 更為自己寫下重返榮耀傳奇。隨著連網裝置和通訊干擾越來越多,對數據要求越來越精準,UWB 的「高定位精度、高安全性、高傳輸速率、高系統穩定性與抗干擾能力以及低功耗」優勢逐漸脫穎而出。
延伸閱讀:
《LBS 含金量高,WPAN 競逐「超短距微定位」市場》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0410/44459.html
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【分批部署、中控管理,舊建築也能變身智慧潮宅!】
在藍牙 (Bluetooth) 將網狀網路 (Mesh) 納入標準後,有人說,ZigBee 恐就此黯然失色……。事實上,若單純聚焦於自動化控制,ZigBee 憑藉優異的組網能力與省電特性,迄今在中、美兩大市場仍穩坐冠軍寶座!ZigBee 聯盟表示,雖然來自 Wi-Fi 和藍牙的競爭力道加劇,但截至目前為止,並未減緩 ZigBee 市場份額增長,用於 IoT 的 ZigBee 晶片組累計出貨量已達 5 億個;更多開發商選擇以「ZigBee+藍牙」晶片組混搭供貨,預估 2023 年全球出貨量每年達 10 億個。
深入檢視,「通訊不穩」與「互通性」是阻礙 ZigBee 開疆拓土的兩大痛點,迫使有些用戶最後只得宣告棄守;不過若晶片商擁有專業知識且願意調試底層協定,上述困境並不存在。可惜,國際大廠通常不允許修改底層,這才是造成不同供應商無法穩定互通的源頭。ZigBee 是工廠和居家自動化的優選技術,無論初始設置或日常操控皆十分簡易——由於第一線負責部署 IoT 裝置的承包商未必具備電子專業;如果裝設工序過於麻煩,勢必影響市場普及。
其次,就是終端使用者的使用便利性,藍牙須仰賴手機應用程式 (APP) 操作,步驟多、回應慢,有時光是開啟 APP 就要等上好幾秒,目錄式操作也不夠明快,何況像療養院等特定場域根本不允許使用手機。更關鍵的思考面向是:傳輸資料要儲存在藍牙手機?還是連網裝置的晶片?手機記憶體有限,自動化的數據量若都集中管理,所需之記憶體極為龐大,但 ZigBee 晶片的分區儲存空間,更適合長時間採集第一線感測數據,而「燈控」是自動化的絕佳起點。
因為燈具是數量最多、最普遍的連網裝置,且可整合智慧電表等能源管理系統,以閘道器 (Gateway) 作為邊緣運算 (Edge Computing) 節點及管理平台,將耗電量等傳輸資料預做處理後,定時存檔、上傳至私有雲,對照時間軸進行後續分析和應用。例如,依不同時段自動開關或調整燈光明暗、且傳統白熾燈或電子驅動的 LED 燈皆適用,不須忍痛汰換掉既有照明設備,可分批/分區導入,享有更低的預算與更高的架構彈性,特別適合舊建築的智慧化工程。
延伸閱讀:
《ZigBee 為基石,能源管理、人因照明、機器互連一把抓》
http://compotechasia.com/a/feature/2018/0917/39886.html
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