fbpx

Bluetooth 藍牙的演進(中)
Samson Chen, Tracmo Inc. 台灣區總經理

藍牙 4?藍牙 5?

      藍牙 4 與 5 的差別到底在哪裡,對大多數的人來說,就好像一部汽車從 2017 年款進到 2018 年款,除了知道後者比較新,其實還是不太清楚它們之間有什麼不同。今天藉這個小小的篇幅,跟大家說明一下藍牙 5 到底新在那裡,以及在哪裡可以看到藍牙 5。

       藍牙 5 做了兩個底層的改變,一是把原來在藍牙3一路用到藍牙 4 的編碼方式,從原來的 1 Ms/s (一秒鐘可以傳遞 1M 個符號,簡單的說法就是 1Mb/s) 提升到 2Ms/s,換句話說,高速藍牙 (HS,或者說耗電的那個版本) 的最高速度 24Mb/s 就升到 48Mb/s,而 LE 的速度就會從原來的 1Mb/s 升到 2Mb/s。

       如果有人問:藍牙跟手機之間的傳輸速度,最快可以到什麼程度?我通常給的答案是 1Mb/s (藍牙 4)或 2Mb/s (藍牙 5),而不是 HS 的 48Mb/s。為什麼呢?因為如果藍牙要做 HS 連線,在 iOS 裝置上是需要過 MFi 的,現今如果沒有特別原因,幾乎不會有人這麼做。

       藍牙 5 另一個重要的底層改變,就是增加了  LE Coded 這一層。LE Coded 是在原來的 1Ms/s 的 LE 資料列中,插入錯誤較正碼 FEC,有興趣的朋友,可以查詢「漢明碼」Hamming Code 的相關資訊,它是在 1950 年代發明,用於電信系統中做資料錯誤校正與回復的演算法。

       為什麼加了錯誤回復就能增加距離呢?這是因為無線電信號在大自然中傳送的時候,所受到的週圍環境干擾實在太多,當信號夠強時,接收方能夠分辨出信號與干擾;但是隨著距離變遠,接收方收到的信號變弱,收到的資料就會開始出錯。就好像聽遠方的人說話,當距離越來越遠,聽到的聲音就會受到環境影響而變得不清楚,接收者便無法確定對方到底講了些什麼。

       在藍牙有 LE Coded 以前,只要收到的資訊有一點錯誤,就會整筆廢掉,而 LE Coded 就是透過演算法,讓有限度的錯誤得以透過其他的資訊,恢復成正確的版本。LE Coded 分成 S2 與 S8,簡而言之,S2 就是把 2 個當 1 個用,犧牲一半的傳輸效率做校正 (速度降到 500Kb/s),換取 2 倍的距離。而 S8 就是 8 個當 1 個用,用 87.5% 的傳輸做校正(速度降到 125Kb/s)換取 4 倍的距離。

       看起來 S8 像在大放送,但是對於資料傳送量不大的裝置來說 (tracMo 就是其中之一),傳送距離的重要性更勝於速度,採用 S8 就有意義的多。

圖片來源:https://blog.bluetooth.com/exploring-bluetooth-5-going-the-distance

發佈留言

返回