藍(lán)牙是一項(xiàng)無(wú)處不在的無(wú)線技術(shù)，它為數(shù)百萬(wàn)用戶提升了連接體驗(yàn)。如今，通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)、音頻和視頻內(nèi)容瞬間配對(duì)到耳機(jī)、音箱、鍵盤(pán)和智能手機(jī)，這一新鮮感早已消散。那么，藍(lán)牙是否還有新的“絕招”呢？當(dāng)然有。

藍(lán)牙仍在不斷進(jìn)化，其中最引人注目的更新可歸為三大類。讓我們逐一查看各領(lǐng)域的進(jìn)展，首先從相對(duì)較新且正在變革基于位置的應(yīng)用的藍(lán)牙信道探測(cè)技術(shù)說(shuō)起；接下來(lái)，我們將探討用于低延遲、無(wú)損音頻流的高數(shù)據(jù)吞吐量（HDT）功能；最后，我們將了解藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）為支持5GHz和6GHz頻段而更新的規(guī)范。

01 信道探測(cè)提升位置定位的準(zhǔn)確性與安全性

藍(lán)牙低功耗（BLE）技術(shù)自2010年推出以來(lái)，已在眾多低功耗產(chǎn)品中擴(kuò)展了無(wú)線連接的便利性，例如用于尋找丟失行李或監(jiān)控在途商業(yè)貨物的基于位置定位的資產(chǎn)追蹤。

通常，資產(chǎn)追蹤器主要依賴接收信號(hào)強(qiáng)度指示器（RSSI）技術(shù)來(lái)測(cè)量傳入無(wú)線電信號(hào)的功率水平。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，信號(hào)功率與信號(hào)源的距離相關(guān)。

RSSI 定位法

但RSSI存在缺陷：其精度僅能達(dá)到約三至五米，且無(wú)法修正因物理障礙物導(dǎo)致的信號(hào)衰減，就連手機(jī)放在口袋里這種常見(jiàn)情況也會(huì)影響精度。此外，RSSI不安全，容易受到“中繼攻擊”，導(dǎo)致距離測(cè)量出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如，在汽車盜竊案中，攻擊者可能攔截信號(hào)，誘使汽車誤以為鑰匙離得很近。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟一直在努力解決這些問(wèn)題，他們?cè)谒{(lán)牙低功耗標(biāo)準(zhǔn)中增加了新的定位技術(shù)，包括到達(dá)角和離開(kāi)角測(cè)量方法。雖然這些新技術(shù)有所幫助，但它們也有自身的局限性。

2024年，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟批準(zhǔn)了一項(xiàng)名為信道探測(cè)的新規(guī)范，它通過(guò)將藍(lán)牙定位服務(wù)的精度提升至約50厘米，從而革新了藍(lán)牙定位服務(wù)的精確性和安全性。這有望改善依賴位置定位的應(yīng)用的用戶體驗(yàn)，包括資產(chǎn)追蹤、地理圍欄、門(mén)鎖和無(wú)鑰匙進(jìn)入，同時(shí)通過(guò)僅在車主靠近時(shí)解鎖車門(mén)來(lái)阻止“中間人”攻擊。

信道探測(cè)采用了兩種機(jī)制：基于相位的測(cè)距（PBR）和往返時(shí)間（RTT）測(cè)量。

1 基于相位的測(cè)距（PBR）

PBR依靠無(wú)線電信號(hào)中的相位旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算距離。發(fā)起設(shè)備發(fā)送具有特定頻率和幅度信息的無(wú)線電信號(hào)，反射器測(cè)量傳入信號(hào)的相位后再發(fā)送回響應(yīng)。這一過(guò)程在整個(gè)2.4GHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）頻段上重復(fù)進(jìn)行。設(shè)備可以通過(guò)比較相位差來(lái)計(jì)算它們之間的相對(duì)距離。PBR能提供高度精確的距離估算。

2 往返時(shí)間測(cè)量（RTT）

信道探測(cè)還使用了RTT，其中兩個(gè)設(shè)備交換信號(hào)并測(cè)量出發(fā)時(shí)間（TOD）和到達(dá)時(shí)間（TOA），以計(jì)算設(shè)備之間的一維距離（TOF）。RTT因其使用加密生成的隨機(jī)序列來(lái)測(cè)量往返傳播延遲而具有安全性。通過(guò)結(jié)合PBR和RTT，可以精確且安全地測(cè)量距離。

基于相位的測(cè)距 (PBR)

雖然還有其他無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，如超寬帶（UWB），它們既安全又精確到幾厘米，但信道探測(cè)和超寬帶將作為互補(bǔ)技術(shù)共存。藍(lán)牙為低成本和低功耗設(shè)備提供了安全且相對(duì)精確的位置定位應(yīng)用，而超寬帶則專注于需要高度安全和厘米級(jí)精度的應(yīng)用。在汽車安全進(jìn)入應(yīng)用中，信道探測(cè)和超寬帶都將被使用，通過(guò)提供安全且精確的訪問(wèn)控制來(lái)提升用戶體驗(yàn)。

憑借在物理層測(cè)試方面的深厚專業(yè)知識(shí)，萊特波特（LitePoint）通過(guò)其IQxel系列測(cè)試儀滿足了藍(lán)牙信道探測(cè)的需求，這些測(cè)試儀專為執(zhí)行全面且精確的物理層測(cè)量而設(shè)計(jì)。測(cè)試主要圍繞發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的相位測(cè)量精度、頻率驗(yàn)證和功率斜坡輪廓測(cè)量。

每個(gè)測(cè)試用例都必須在不同的符號(hào)速率和信道探測(cè)模式下運(yùn)行，以驗(yàn)證設(shè)備作為發(fā)起設(shè)備和反射設(shè)備的性能。擁有一款能夠提供簡(jiǎn)單界面來(lái)無(wú)縫自動(dòng)化這些測(cè)試用例并循環(huán)運(yùn)行的工具是非常寶貴的。

02 藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟努力將 HDT 作為增值功能商業(yè)化

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的另一項(xiàng)舉措是HDT (高數(shù)據(jù)吞吐量）修正案，旨在增強(qiáng)現(xiàn)有的藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景并解鎖新的可能性，如低延遲音頻流和數(shù)據(jù)傳輸。顧名思義，HDT通過(guò)QAM（高階正交幅度調(diào)制）實(shí)現(xiàn)了顯著更高的數(shù)據(jù)速率——高達(dá)7.5Mbps。這帶來(lái)了以下優(yōu)勢(shì)：

○數(shù)據(jù)傳輸速度提高近4倍

○吞吐量增加高達(dá)4倍

○頻譜效率更高

○通過(guò)優(yōu)化無(wú)線電使用和減少重傳來(lái)提高能源效率

○通過(guò)強(qiáng)大的射頻性能和前向糾錯(cuò)來(lái)提高可靠性

這些進(jìn)步使藍(lán)牙HDT成為下一代無(wú)線應(yīng)用的強(qiáng)大推動(dòng)力，特別是在音頻和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)環(huán)境中。

HDT給藍(lán)牙設(shè)備帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，這些設(shè)備現(xiàn)在必須選擇支持高階調(diào)制，如16QAM的組件，同時(shí)還要保持低成本和低功耗。測(cè)試儀器測(cè)量射頻性能，包括誤差矢量幅度（EVM）、頻率誤差和比特誤差。萊特波特與芯片供應(yīng)商合作，幫助他們表征設(shè)備性能，并參與藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟組織的HDT互操作性測(cè)試。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的互操作性測(cè)試活動(dòng)有助于設(shè)備制造商在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中驗(yàn)證其設(shè)計(jì)。這種親身參與確保了藍(lán)牙設(shè)備符合規(guī)范，并能與其他認(rèn)證設(shè)備無(wú)縫互操作，從而加速了產(chǎn)品上市時(shí)間并提高了產(chǎn)品可靠性。

03 解鎖新頻段，釋放新可能

藍(lán)牙低功耗的普遍吸引力部分歸因于它在2.4GHz免許可頻段上的40多個(gè)信道上運(yùn)行，從而簡(jiǎn)化了全球范圍內(nèi)的推廣。但這些頻段非常擁擠，多種其他技術(shù)都在爭(zhēng)奪空間，這可能導(dǎo)致藍(lán)牙用戶出現(xiàn)掉線和故障。

為了支持藍(lán)牙技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，一項(xiàng)將藍(lán)牙HDT操作擴(kuò)展到更高頻段（包括免許可的5GHz和6GHz頻段）的舉措正在進(jìn)行中。這一戰(zhàn)略擴(kuò)展旨在釋放新的性能水平，實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量、更低的延遲、更高的精度以及與其他無(wú)線技術(shù)的更好共存。通過(guò)利用這些額外的頻譜資源，藍(lán)牙將能夠滿足下一代應(yīng)用不斷增長(zhǎng)的需求，并在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持其作為領(lǐng)先無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)的地位。

全球無(wú)線頻譜

隨著藍(lán)牙擴(kuò)展到更高頻段，設(shè)備制造商面臨著新的挑戰(zhàn)，特別是在信道接入機(jī)制和全球監(jiān)管合規(guī)性方面。在5GHz和6GHz頻段上運(yùn)行需要與其他無(wú)線技術(shù)，如WLAN進(jìn)行復(fù)雜的共存和協(xié)調(diào)。歷史上，藍(lán)牙僅在2.4GHz頻段上運(yùn)行，測(cè)試設(shè)備也是據(jù)此設(shè)計(jì)的。萊特波特已為此次進(jìn)化做好準(zhǔn)備。我們的儀器支持高達(dá)7.3GHz的頻率，能夠?qū)ο乱淮{(lán)牙設(shè)備進(jìn)行全面測(cè)試，并確保其在這些新采用的頻段上的可靠性能。

04 即使走向成熟，藍(lán)牙仍在不斷創(chuàng)新

藍(lán)牙有一個(gè)詳細(xì)的路線圖，旨在啟用信道探測(cè)和HDT等新功能，以改善用戶體驗(yàn)，而未來(lái)的發(fā)展（如更高頻段）將為未來(lái)幾年的新應(yīng)用場(chǎng)景提供所需的技術(shù)。

對(duì)于所有這些發(fā)展而言，擁有準(zhǔn)確、強(qiáng)大的測(cè)試能力至關(guān)重要。萊特波特?fù)碛刑峁└?jiǎn)單、更快和更好的藍(lán)牙設(shè)備測(cè)試結(jié)果的專長(zhǎng)。