2019亚洲蓝牙大会成果盘点

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作者：XCODER

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2019蓝牙大会在深圳落下帷幕，今年蓝牙大会有很多新技术交流和产品落地。本文章以市场，技术，参展商（参展商见下期文章）为主线梳理一下2019年蓝牙新动向。

市场盘点

今年Bluebooth Asia传递了四个市场方向，音频数据流传输，Bluetooth LE 数据传输，室内位置服务，小局域网四大市场方向，根据Bluetooth SIG官方数据，2018年四大市场的出货情况分别是 9.1亿枚，6.9亿枚，0.72亿枚，1.3亿枚，总计18.02亿枚。

其中音频数据流传输保持个位数增长，Bluetooth LE 数据传输得力于Bluetooth的低功耗，能与手机互联互通的优越性，在智能穿戴上面持续以13%的增长率增长，其次随着蓝牙5.0和MESH的规格颁布，组网应用和位置服务预计的增长率非常惊人，Y18年出货相比上年都在30%以上的增长，虽体量远不如音频传输和Bluetooth LE 数据传输，但其增长率之高，无疑给市场一个坚定地信号，蓝牙要从普通消费类产品定位转型偏智能家居，位置服务，工业数据采集等领域开辟。

技术盘点

蓝牙5.0，Mesh，位置服务是本次大会讨论的主体，无论是参展的芯片厂商还是开发者会议上，都在深入谈论如何技术详情和如何利用新的技术开发所需的产品，本文抛开经典蓝牙规格中数据传输继续改良，着重描写Bluetooth LE 部分。

Bluetooth 5.0

Bluetooth 5.0 大数据传输：

先看Bluetooth 4.0/4.1 BLE数据传输率数据推演，设置主机Master端传输20个字节数据，其需要用时328us，从机响应80us，加上发射机发完一包数据至少需要休息150us，一个完整周期为328us + 150us + 80us + 150us，有效数据20字节，数据传输率226kbps。

Bluetooth 4.2 LE部分扩充了单包数据载荷，每包可传输244字节，同理可以算出蓝牙4.2的数据传输率为781kbps

Bluetooth 5 BLE增加了2M PHY，传输244字节数据时间从2120us将为1060us，从机响应时间也从80us下降到40us，数据传输率提升一倍，到1.39Mbps.

Bluetooth 5.0远距离

在其他条件不变情况下，传输距离和发射功率以及接收灵敏度直接相关，Bluetooth 5在PHY层上增加编码PHY的方式，提升芯片接收灵敏度，使得主从链路link budget提升，增加传输距离。

如何实现编码PHY，请参考Bluetooth 5.0 Spec中Pattern Mapper，Spec中规定两种编码方式S=2，S=8，在S=2时，1bit有效数据编码为2bit，在S=8时1bit数据编码为8bit数据，经过编码后的数据进过白化处理，由RF调制发送出去，接收机接收到数据，去白化后反向编码，之所以接收机能够提升数据吞吐量是因为反向接收机可以在即使接收到错误的数据，依然可以解码恢复正确的编码数据。由此可见编码PHY利用前向错误编码方式提升数据传输接收灵敏度，但是大大降低了数据传输的吞吐量。

Bluetooth 5.0大广播

Bluetooth 4.x和 5.0 LE部分最大的区别是广播数据可以出现非广播信道，广播数据载荷也扩充到扩充到254字节（在非广播信道）。

另外广播设备可以和主机设备设置定期广播间隙，可以满足主从在无连接情况下保持无丢包数据传输。

Bluetooth 5.0 周期广播包，主从同步，无数据包丢失

。

Mesh组网

BLE mesh

BLE mesh是独立于Bluetooth 5.0之外的一个单独的协议，用于组网应用，目前可以看到的落地方向只有BLE lighting，目前未见大规模商业应用。整个大会中听到BLE mesh的三个不同声音。

SIG BLE Mesh 基于广播方式的Mesh组网其格式规范如下所示。

私有Mesh

Nordic mesh，利用Bluetooth 4.2 LE部分协议的多角色功能，在某一个ble连接事件中启动与另外一个设备的连接，组建一个树形网络。

如图所示，该设备有三个连接事件，Tx(x=1，2，3) 表示某一连接事件的连接间隔，t4，t5表示两个事件间的时间间隔，理论上，一个设备可建立的连接个数取决于最小connection inverval的时间，以及芯片RAM的资源，下面是其罗列的可支持的拓扑结构。

BLE与Zigbee共存

今年展会上可以看到另外一个声音，今年可以看到以TI为代表的厂商并没有力推BLE Mesh，反正是在推广BLE + Zigbee，Zigbee在智能家居领域有良好的商用落地经验，但是BLE作为可以直接和手机互联互通的入口，无疑在智能家居，智能门锁等应用上非常接地气，单芯片SoC解决方案在成本是无疑有一定优势。

其基本工作原理和上述Multi connection多连接类似，在Bluetooth LE或者Zigbee网络中，设备都是间歇工作状态，在连接间隔中穿插其他事件，达到分时复用效果。