藍牙誕生25年,為什么能成功?正在做什么?
1998年9月,由愛立信、IBM、東芝等五家創始企業發起成立了非盈利會員組織——藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)。經過25年的發展,聯盟所推廣的藍牙在眾多無線通信中脫穎而出,成為音頻、手機、平板電腦乃至物聯網連接的主要協議之一,預計2023年的出貨量將達50億個,2027年將達75億,是包括Wi-Fi、蜂窩網絡在內的三大主流無線通信中出貨量最大的,且增長勢頭向好。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202310/451817.htm三大無線的出貨量對比,2023年藍牙預計比Wi-Fi高35%、是蜂窩的3倍
藍牙成功的秘訣是什么?看好哪些潛在的應用?正在更新什么新技術?
近日,藍牙技術聯盟在上海國際消費電子技術展(Tech G)期間,與多家企業成員合作舉辦Auracast?體驗展,值此機會,電子產品世界(EEPW)等媒體采訪了藍牙技術聯盟首席市場官Ken Kolderup先生。
Ken Kolderup,藍牙技術聯盟首席市場官(CMO)
1 藍牙:活躍并龐大
有一組數字可以反映藍牙技術聯盟的規模:
● 作為標準制定組織:在一年中任何一個時刻,都有超過50個更新項目在進行。
● 作為產品認證機構,僅僅在2022年就有超過7萬多新產品完成了藍牙資格認證流程。
● 作為專利和商標許可管理機構,超過4萬家企業締結了藍牙技術交叉許可協議,其中6千家企業在中國內地。
● 作為行業協會,推動藍牙技術的普及,藍牙產品現在每年出貨量超過了50億臺。
2 藍牙為何發展快?
首先,藍牙技術聯盟提供一站式的服務,涵蓋標準制定、產品認證、專利和商標的許可管理、行業協會。這種組織結構簡潔高效,促進了藍牙新技術的誕生及落地。相比之下,Wi-Fi和蜂窩網絡較為復雜,涉及有不同的組織機構。例如Wi-Fi,需要通過美國電子工程師協會(IEEE)做認證;對于蜂窩網絡,就要尋找各種移動通信標準化組織。
其次,藍牙成功的更重要原因是藍牙趕上了三大時代的浪潮,分別是:無線音頻,互聯消費電子產品,互聯行業,并通過孜孜不倦的技術創新和市場拓展。
3 從跟隨到引領三大浪潮
● 無線音頻。藍牙首先淘汰了音頻線,是藍牙第一個非常成功的項目。在過去25年,藍牙無線音頻對社會產生了顛覆性的影響。有了耳麥之后,工作效率變得更高。隨之演進,有了汽車等設備上的免提呼叫。此外,還有無處不在的耳機和音箱,使生活更加豐富多彩。最新的產品是助聽器,使聽損人員得到很大的幫助。
無線音頻市場非??捎^,據ABI Research數據,預計2023年出貨量將達到13億,2027年會持續增長到16億。這背后是由藍牙的技術創新來驅動的。新近的創新有:2020年1月,藍牙技術聯盟發布了新一代藍牙音頻技術標準——低功耗音頻(LE Audio),在此基礎上,2022年6月藍牙技術聯盟宣布推出全新音頻分享消費品牌Auracast?廣播音頻。
Auracast?廣播音頻是一款全新的藍牙功能,可用于手機、筆記本電腦、電視或公共廣播系統等音頻發送設備,向范圍內不限數量的音頻接收設備如耳機、揚聲器或助聽器進行廣播。在近日舉辦的上海國際消費電子技術展(Tech G)期間,Auracast?體驗展展示了Auracast?廣播音頻的三大特色:解除無聲世界,分享音頻內容,體驗最佳音頻(如下圖)。
Auracast?帶來了很多創新,例如在助聽領域,盡管已經有很多相關科技存在一段時間了,諸如在公共場所輔助助聽。利用的技術類似于感應線圈的方式,即公共廣播發出來的聲音變成信號傳到助聽器,使人聽到聲音,但是這種方式存在一些挑戰:①聲音/音頻質量不理想。②部署成本較高,③并非所有的場所都可以去做相關的“感應線圈”設計。Auracast?被視為助聽新一代的技術,特點在于雖然是同樣的地點,可以把公共場所的廣播、揚聲器出來的聲音變為由藍牙發射器發出,當人們佩戴耳機、助聽器這類具有藍牙功能、Auracast?功能的聽力設備就能以非常清晰、很好的音頻質量的方式聽到,并且部署成本較低,音頻質量高,同時又能夠保證安全和隱私。
● 互聯消費電子產品
10年前開始了“互聯消費電子產品”浪潮。藍牙可將萬物連接在一起,主要用于四大領域:①使工作效率變得更高的無線鼠標和鍵盤,②可提高運動成績和健康水平的健康運動健身器材,③提升患者照護質量的醫療健康設備,④無數讓生活更美好的消費電子產品。
一切物品只要通過藍牙,就可以和手機、平板電腦或筆記本電腦連接到一起,無論是用戶的工具、玩具,甚至牙刷……。這個市場正在狂飆,據ABI Research數據,預計2023年的出貨量將達16億件,2027年將達30億,并且這個增長勢頭還會繼續維持。
那么,哪些新產品會成為潮品?實際上,消費電子行業總能夠帶給人們驚喜,每年都能夠看到成百上千個不同品類、甚至意想不到的新產品涌現。其中有些品類較大,例如可穿戴設備,盡管現在世界經濟起伏不定,但是由于人們對于健康的關注,所以這個領域發展得非常健康。醫療保健領域也面臨很大的無線傳輸瓶頸,例如遠程醫療監控等,這也是藍牙的新機會。
● 互聯行業
藍牙現在已經擴展到了個人應用以外的更多領域,例如對安全性和魯棒性要求高的商業和工業領域,以保證能夠提升生產率和安全。例如,為了減少工廠停機時間的預測性維護系統;在照明控制系統領域,有望減少工業/商業大樓照明能耗高達75%;藍牙追蹤系統可用于資產追蹤,保證員工的安全;藍牙技術聯盟有一個最新推出來的標準規范針對電子貨架標簽系統(ESL)。這是一個新市場,在貨架中用電子墨水顯示器取代以前的紙質顯示。盡管這個市場目前較小,目前約有6億個標簽,但是預計未來幾年會增長到幾十億個。
藍牙技術聯盟非??春霉I和商業,預計未來是藍牙最大的增長領域,有潛力發展到大規模。除了電子貨架標簽,另一個行業類別是環境物聯網,預計未來的體量可能很大。其實所有的這些無線電標準支持組織都很關注這個linguistic。因為這種物聯網設備可以從周邊獲取能量的,無論熱能還是光能等,不需要電池或只需要很小的電池,能夠催生出很多新的用例。例如現在有很多公司在做的供應鏈可視度:采用極低成本的藍牙標簽,且這種藍牙標簽直接從周邊獲取能量,可以放在任何物品上。用在供應鏈行業中,例如:農產品從田地里出來,一直到運輸/冷鏈運輸、上貨架,都可以使用這種標簽來了解它的狀態。藥品行業也可以使用藍牙標簽。即從生產開始,一路追蹤到運輸,直到消費者端。它不僅能夠定位/顯示位置,還能夠顯示當時的狀態,例如:溫度和濕度等。預計這個市場有潛力達到萬億水平。從比較現實的角度來看,達到幾十億的水平應該是可以的。
那么,市場上也有一些其它的無線技術去做電子標簽,相比之下,藍牙的優勢是能夠去實現不同貨架標簽的互操作性。Ken Kolderup稱,藍牙進入電子貨架標簽領域是由市場需求推動的。因為最開始是電子貨架標簽行業聯系到藍牙的。因該市場以往主要依賴于自己專屬的無線技術,之后一些零售商找到了電子貨架標簽生產商,希望能夠去實現不同貨架標簽的互操作性,應用廣泛的藍牙無疑是理想的連接解決方案之選。
4 25年孜孜不倦的創新
藍牙應用不斷出圈,背后的推動力之一是藍牙技術的不斷發展。藍牙技術聯盟是非?;钴S的,每年任何一個時候都有超過50個項目在研發中。近幾年在技術上有很多重要的里程碑。例如藍牙5.3(注:2021年11月問世)的傳輸速度比5.0(注:2016年6月問世)提高了1倍以上;數據傳遞量也達到了藍牙5.0的8倍左右。藍牙5.0推出時,比之前的藍牙4.2(注:2014年12月問世)的有效通訊距離擴大了4倍,至300米,使其在工業和商業領域中進行長距離的應用成為可能。
在網狀網絡方面,通過藍牙mesh網絡增加了一種全新的設備通信拓撲結構,可用于照明控制或其他工商業應用。在定位功能中,也增加了“尋向”功能,包括:使用到達角/出發角做定位,可以實現高精度的室內定位。例如打冰球等很多室內訓練就用上了這種技術做定位。另外,藍牙技術聯盟最新推出的低功耗音頻(LE Audio)的相關用例,不僅能夠帶來更好的聽覺體驗,同時也有更低的功耗,而且也能夠帶來更多的新的應用,諸如Auracast?廣播音頻。有了這項功能之后,期待會有更多的新用例,能夠使人們更好地與周邊的世界連接起來。
5 即將發布的重要更新
主要有高精度的距離測量,更高的數據吞吐量,更高頻段的低功耗藍牙。
①高精度距離測量
使兩個藍牙設備之間進行安全且高精度的測距功能,其誤差不超過±10%,這可以優化定位解決方案。例如:尋物產品,同時可以賦能數字鑰匙(例如汽車鑰匙)解決方案,也可以在工業和商業場景中用于資產追蹤。
目前,UWB也是一種高精度測距方案。相比之下,藍牙可以達到厘米級精度,已能夠滿足大部分用例的需求。但是,對于少數需要極高精準性的測距功能,UWB能夠很好地滿足需求。
②更高的數據吞吐量
正在開發中。低功耗藍牙的最高吞吐量將達8 Mbps。將優化許多應用。例如,在游戲手柄當中,或者在同步數據的時候;而且更有用的一點,是在低功耗音頻領域能夠帶來更好的音頻串流,包括:新的Auracast串流當中,也可以帶來更高的數據吞吐量,以更好地去播放音頻。
③更高頻段中的低功耗藍牙
藍牙現在是在2.4 GHz頻段,下一目標是低功耗藍牙在5和6 GHz頻段。藍牙成功的一大理由,就是藍牙技術聯盟不斷地推動和加強這一技術的性能,從而推動更多用例的出現。5和6 GHz頻段就是希望帶來更快的速度、更低的延遲,也帶來更好的共存方式,使藍牙能夠實現更好地發展。
當然,藍牙想從2.4 GHz向5/6 GHz發展,也會遇到一些技術挑戰。因為頻率提高以后,可能會帶來更高的功耗,其實這一點具體要看用戶到底要花多少額外的能耗,最后也要看具體的應用場景。當然,藍牙不希望去和Wi-Fi比速率,而是希望為開發者提供更多的工具,打造他們所需要的性能和表現。
6 結語
藍牙的名稱來歷很有趣:歷史上有一位叫Harald Blatand(哈拉爾)的英雄經過四處擴張和征戰,統一了丹麥并征服了挪威,成為國王(940—986年在位)。因這位國王喜歡吃藍莓,牙齒經常是藍色的,因此得了“哈拉爾藍牙王”的綽號。后來藍牙這項技術發明時,經過行業組織人員的討論決定采用這位國王的綽號為這項高技術命名。
藍牙logo的左側有點像藍色的牙齒
今天看來,藍牙繼承了“藍牙”國王的特點:成為了短距離無線通信的主角之一(使今天的無線通信技術沒有那么多的協議/標準之爭),并不斷開拓新的技術和應用疆界。
藍牙為什么能成功?從滿足用戶的角度看,回顧過去25年間,藍牙技術聯盟一直在賦能,為世界帶來有意義的連接,也改善了世界上很多人的生活質量,重新塑造了人們的生活方式,使世界變得更美好。未來,期待藍牙為世界帶來更多的驚喜。
(本文刊登于EEPW 2023年11期)
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