以藍牙實現低功耗高品質音訊與高精度定位創新應用

「2022藍牙趨勢應用線上研討會」由藍牙技術聯盟與6位藍牙領域專家，深度分享藍牙技術在音訊傳輸、資料傳輸、位置服務、設備網路等領域的應用。藍牙技術聯盟

二十多年來，藍牙技術不斷推陳出新，藍牙技術聯盟更於2022年推出全新品牌Auracast廣播音訊，並完成 LE Audio（低功耗音訊）的所有規格專案。日前舉行的「2022藍牙趨勢應用線上研討會」由藍牙技術聯盟與6位專家，針對藍牙技術在音訊傳輸、資料傳輸、位置服務、設備網路等四大領域的應用提出深入介紹。

LE Audio助力藍牙耳機、助聽器創新研發

近年來，隨著全球加入藍牙技術聯盟會員社群的公司持續增加，每年藍牙裝置的出貨量也屢創新高，預估到2026年，藍牙裝置年度總出貨量將從2017年的36億個，成長超過1倍來到73億。藍牙技術聯盟行銷長Ken Kolderup表示，會員們持續在音訊傳輸、資料傳輸、位置服務、設備網路等應用領域設計並推出各種藍牙裝置，包含運動或健身時配戴的無線藍牙耳機、滿足日常生活使用的智慧手錶，需要高精準度的即時定位系統，如：工廠自動化設備和各種不同應用的軌跡記錄器，以及網路照明控制等。

2017年前，藍牙技術主要在傳輸速率、範圍及廣播功能等方面持續改善，近來著重於mesh網路、尋向及低功耗音訊（LE Audio）的實現，未來將加強包含回應性定期廣播、高精度距離量測功能、更高的資料呑吐量、高頻段的低功耗音訊等方向。

談到未來無線藍牙耳機的發展，英霸聲學科技執行長李鵬指出，無線藍牙耳機日益普及，如何實現在多裝置間便利切換是許多人的痛點。英霸聲學科技 Thunder connect 可同時連接NB、手機等多個裝置，協助用戶輕易在語音通訊和收聽音樂間切換。

而現在正是推動非處方籤（OTC）助聽器的好時機，除了因為傳統助聽器晶片已可被整合藍牙通訊、運算的新晶片取代外，美國食品藥物管理局（FDA）推動的法案開放更多通路可販售非處方籤助聽器，降低消費者購買門檻，再加上LE Audio支援的整合連網及廣播功能，讓更多衍生應用推出，例如：在機場很適合利用Auracast廣播音訊進行多國語言廣播。未來隨著藍牙通訊技術不斷優化，音訊品質可望更加提升，甚至實現無損音質。

在助聽器領域，LE Audio技術也協助實現更多新應用。洞見未來科技執行長陳柏儒分享，傳統助聽器在配戴時無法因應左右耳不同的聽力狀況進行調整，且因為一直無法有效利用無線傳輸將遠方聲音傳入，時常聽不清楚遠方的聲音，直到 LE Audio 出現才有適合助聽器採用的通訊技術。2022年6月，藍牙技術聯盟釋出的助聽應用定義規範HAP 1.0（Hearing Access Profile），對助聽器應用有更進一步的幫助。

HAP除了讓雙耳的助聽器音量大小能個別調整，還可以因應不同音訊來源的音量進行調節。此外，使用者可以根據個人需求，例如：聽音樂、通話或是在室外使用等不同情境，分別建立定義（profile）個別控制各種音源音量。HAS（Hearing Access Service）規範的亮點則在模式切換，透過預先建立的preset，讓使用者可直接切換，非常簡單、方便。

藍牙高精度定位開創產業多元新應用

除了音訊傳輸，藍牙作為高精度定位技術也帶來許多創新應用。藍色創源（BlueIOT）產品總監劉繼達指出，自藍牙核心規格5.1版本引進尋向技術，透過角度測量方式追蹤藍牙訊號方向，可大幅提升定位精度達0.1至0.5公尺，改變了過去利用 RSSI（接收訊號強度）定位精度平均只能 5 公尺的情況。

藍牙高精度定位方法可分為AOA（到達角度法）及AOD（出發角度法），AOA以接收端為定位基地台，其優勢為發射端低功耗、小尺寸、大生態；AOD以發射端為基地台，優點是易部署、基地台低功耗、大併發，而藍色創源的專利技術讓AOA可以向下相容所有藍牙4.0裝置。

談到藍牙高精度定位的應用場景，除了傳統的智慧工廠、倉儲物流，也快速發展出智慧零售、智慧醫院、場館導覽及智慧飯店等。以醫院為例，除了有嬰兒即時定位可避免有心人士非法將嬰兒抱離醫院，還有各種醫材設備定位可簡化資產管理，應用相當廣泛。

著重在提供藍牙定位技術晶片組的Silicon Labs資深應用工程師黃金評表示，Blue Gecko系列的BG22系統單晶片（SoC）解決方案適合用在藍牙5.1尋向標籤和定位器上，可加速廠商開發藍牙定位相關產品。其多種低功耗模式的特色，適合應用在以電池供電的終端節點，可延長電池產品使用時間。而BG24系列2.4 GHz SoC則是業界首款搭載AI/ML加速器的無線單晶片，有24位元ADC及安全防護，適用於物聯網邊緣裝置。

台達電資深經理蔡於暾進一步談到藍牙技術與智慧照明系統的結合。過去在室內不易取得GPS訊號，因而無法進行定位，不過在藍牙技術RSSI/AOA/AOD發展出來後，由於藍牙接收器都需要取電，而照明設備帶電量高，於是發展出利用燈具結合藍牙技術提供室內定位的功能。

以台達電健康照明解決方案為例，除了提供照明與晝夜節律整合，藉由藍牙Beacon定位功能，可實現軌跡追蹤、路線導航、電子圍籬、訊息推播、熱點分析等服務；藍牙mesh則能協助達成設備接力傳輸連結網路。

最後，台灣德國萊因資訊與通信技術經理林明鋒分享申請藍牙產品認證時應注意之處。首先，不論是否有使用到藍牙品牌標誌，只要有使用藍牙技術就需要申請認證。而藍牙技術聯盟在認證列表上共訂出7種產品類型，包括較常使用的 End product type、Controller subsystem、Host subsystem、Profile subsystem、Component type等，每一種類別皆有規定應具備的通訊協定，其中Component type允許企業登錄有使用到的通訊協定即可，不過企業每三年必須重新評估，依據最新版規定檢視測項是否過期。

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