<p><strong>作者：唐伟生（ tangweisheng@caict.ac.cn ），深圳信息通信研究院新业务部副主任，从事多年短距离无线通信技术及物联网研究。</strong></p>
<p>2016年12月8日蓝牙技术联盟SIG正式推出新的核心规范版本“蓝牙5”，主要特性包括4倍的传输距离、2倍的传输速度和8倍的广播数据传输量的提升，这些更新都针对低功耗蓝牙设备，在功耗方面能够更好地满足物联网应用要求,另外也减少与其他无线技术之间的潜在干扰，确保蓝牙设备能够在物联网环境中更好地与其他设备共存。</p>
<p><img alt="速度" data-entity-type="file" data-entity-uuid="70b2e943-1efe-4799-a258-5953cf29e2aa" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%80%9F%E5%BA%A6.png" /></p>
<p><strong>1、输出功率</strong></p>
<p>蓝牙5的最大输出功率提高至+20dBm，为更高的覆盖范围提供了功率保障，避免在距离较近时由于较大输入电平造成连接失败。</p>
<p><img alt="低功耗蓝牙设备功率等级" data-entity-type="file" data-entity-uuid="88eeb777-aa78-4bb1-ac89-5b271bd2e2f6" src="/sites/default/files/inline-images/%E4%BD%8E%E5%8A%9F%E8%80%97%E8%93%9D%E7%89%99%E8%AE%BE%E5%A4%87%E5%8A%9F%E7%8E%87%E7%AD%89%E7%BA%A7.JPG" /></p>
<p><strong>2、传输速度</strong></p>
<p>低功耗蓝牙也是采用高斯频移键控（GFSK）调制，但调制指数为0.45-0.55，接近于调制指数为0.5的高斯最小频移键控（GMSK），而相比传统蓝牙的调制指数在0.28-0.35之间，这样更有利于降低功耗和提高抗干扰能力。增加了2Msym/s传输速率，带宽也增加了一倍 ，提供稳定调制系数0.495-0.505特性，提高频谱利用率，设备响应时间更快、性能更出色，提高用户体验。</p>
<p><img alt="低功耗蓝牙链路层无编码包结构" data-entity-type="file" data-entity-uuid="5c20ea41-005e-4eac-ac94-3428ce86cbf2" src="/sites/default/files/inline-images/%E4%BD%8E%E5%8A%9F%E8%80%97%E8%93%9D%E7%89%99%E9%93%BE%E8%B7%AF%E5%B1%82%E6%97%A0%E7%BC%96%E7%A0%81%E5%8C%85%E7%BB%93%E6%9E%84.JPG" /></p>
<p><strong>3、传输距离</strong></p>
<p>蓝牙5通过新编码方案来实现长距离传输，在1Msym/s调制方式下增加可选的1/2编码和1/8编码方案；可以实现对整个楼宇建筑进行覆盖。</p>
<p><img alt="传输距离" data-entity-type="file" data-entity-uuid="48ad148a-cb9f-4509-95f2-ec9d7d552e38" src="/sites/default/files/inline-images/%E4%BC%A0%E8%BE%93%E8%B7%9D%E7%A6%BB.JPG" /></p>
<p><strong>4、广播数据</strong></p>
<p>把广播信道分为主广播信道和次广播信道两种，主广播信道最大有效载荷为37个字节，次广播信道最大有效载荷为255个字节， 使Beacon等应用场景可以拥有更大的数据量。</p>
<p><img alt="低功耗蓝牙信道映射表" data-entity-type="file" data-entity-uuid="5bc299d1-3e86-4723-8470-866b9ec4b4de" src="/sites/default/files/inline-images/%E4%BD%8E%E5%8A%9F%E8%80%97%E8%93%9D%E7%89%99%E4%BF%A1%E9%81%93%E6%98%A0%E5%B0%84%E8%A1%A8.JPG" /></p>
<p>蓝牙5在传输距离、传输速度和广播数据等特性的更新，很好地契合和解决物联网应用发展中的核心需求，对于不同的应用场景有更高的灵活性，加上预计即将发布的蓝牙Mesh组网技术，能更好地满足工业控制、智能建筑、智能家居和信标等常规物联网应用，可为物联网市场提供新的机遇。因此，目前众多终端厂商已将注意力转向蓝牙5，开始制造并认证搭载蓝牙5的产品，各类搭载蓝牙技术的智能产品预计将在近几年内逐步升级至蓝牙5标准。</p>
<p>蓝牙技术联盟已于2016年12月13日开始接受蓝牙5资格认证申请要求，TCRL 2016-2版本在2017年3月13日起强制执行，目前，蓝牙5资格认证新增测试用例都为B类。</p>
<p><img alt="蓝牙5资格认证" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2b220c92-c453-43c5-abc6-e48eb323c55d" src="/sites/default/files/inline-images/%E8%93%9D%E7%89%995%E8%B5%84%E6%A0%BC%E8%AE%A4%E8%AF%81.JPG" /></p>
<p><strong>（一）射频一致性</strong></p>
<p>1、RF-PHY.4.2.3版本规定了10个A类测试用例；</p>
<p>2、RF-PHY.5.0.0版本测试用例发射机部分新增7个，接收机部分新增30个，一共新增了37个B类测试用例。</p>
<p>3、新增测试用例主要是针对2Ms/s速率、稳定调制系数及编码方案这三种条件或组合下评估其性能表现；</p>
<p><strong>（二）协议一致性</strong></p>
<p>蓝牙5资格认证在协议层也增加了一些新测试用例，主要是链路层中数据广播、连接管理、隐私保护、物理层更新过程处理、设备发现等。</p>
<p><img alt="协议一致性" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c16b5b67-027a-49da-87e7-438957f621f9" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E4%B8%80%E8%87%B4%E6%80%A7.JPG" /></p>
<p><strong>（三）Profile配置文件</strong></p>
<p>针对蓝牙5的一些新应用配置文件正在制定之中，还未正式发布，如应用于室内定位等；PTS最新版本为7.0.1，使用6.4.0以上版本。</p>