藍牙是一項無處不在的無線技術，它為數百萬用戶提升了連接體驗。如今，通過藍牙將數據、音頻和視頻內容瞬間配對到耳機、音箱、鍵盤和智能手機，這一新鮮感早已消散。那么，藍牙是否還有新的“絕招”呢？當然有。

藍牙仍在不斷進化，其中最引人注目的更新可歸為三大類。讓我們逐一查看各領域的進展，首先從相對較新且正在變革基于位置的應用的藍牙信道探測技術說起；接下來，我們將探討用于低延遲、無損音頻流的高數據吞吐量（HDT）功能；最后，我們將了解藍牙技術聯(lián)盟（SIG）為支持5GHz和6GHz頻段而更新的規(guī)范。

01 信道探測提升位置定位的準確性與安全性

藍牙低功耗（BLE）技術自2010年推出以來，已在眾多低功耗產品中擴展了無線連接的便利性，例如用于尋找丟失行李或監(jiān)控在途商業(yè)貨物的基于位置定位的資產追蹤。

通常，資產追蹤器主要依賴接收信號強度指示器（RSSI）技術來測量傳入無線電信號的功率水平。簡單來說，信號功率與信號源的距離相關。

RSSI 定位法

但RSSI存在缺陷：其精度僅能達到約三至五米，且無法修正因物理障礙物導致的信號衰減，就連手機放在口袋里這種常見情況也會影響精度。此外，RSSI不安全，容易受到“中繼攻擊”，導致距離測量出現錯誤。例如，在汽車盜竊案中，攻擊者可能攔截信號，誘使汽車誤以為鑰匙離得很近。

藍牙技術聯(lián)盟一直在努力解決這些問題，他們在藍牙低功耗標準中增加了新的定位技術，包括到達角和離開角測量方法。雖然這些新技術有所幫助，但它們也有自身的局限性。

2024年，藍牙技術聯(lián)盟批準了一項名為信道探測的新規(guī)范，它通過將藍牙定位服務的精度提升至約50厘米，從而革新了藍牙定位服務的精確性和安全性。這有望改善依賴位置定位的應用的用戶體驗，包括資產追蹤、地理圍欄、門鎖和無鑰匙進入，同時通過僅在車主靠近時解鎖車門來阻止“中間人”攻擊。

信道探測采用了兩種機制：基于相位的測距（PBR）和往返時間（RTT）測量。

1 基于相位的測距（PBR）

PBR依靠無線電信號中的相位旋轉來計算距離。發(fā)起設備發(fā)送具有特定頻率和幅度信息的無線電信號，反射器測量傳入信號的相位后再發(fā)送回響應。這一過程在整個2.4GHz工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）頻段上重復進行。設備可以通過比較相位差來計算它們之間的相對距離。PBR能提供高度精確的距離估算。

2 往返時間測量（RTT）

信道探測還使用了RTT，其中兩個設備交換信號并測量出發(fā)時間（TOD）和到達時間（TOA），以計算設備之間的一維距離（TOF）。RTT因其使用加密生成的隨機序列來測量往返傳播延遲而具有安全性。通過結合PBR和RTT，可以精確且安全地測量距離。

基于相位的測距 (PBR)

雖然還有其他無線標準，如超寬帶（UWB），它們既安全又精確到幾厘米，但信道探測和超寬帶將作為互補技術共存。藍牙為低成本和低功耗設備提供了安全且相對精確的位置定位應用，而超寬帶則專注于需要高度安全和厘米級精度的應用。在汽車安全進入應用中，信道探測和超寬帶都將被使用，通過提供安全且精確的訪問控制來提升用戶體驗。

憑借在物理層測試方面的深厚專業(yè)知識，萊特波特（LitePoint）通過其IQxel系列測試儀滿足了藍牙信道探測的需求，這些測試儀專為執(zhí)行全面且精確的物理層測量而設計。測試主要圍繞發(fā)射機和接收機的相位測量精度、頻率驗證和功率斜坡輪廓測量。

每個測試用例都必須在不同的符號速率和信道探測模式下運行，以驗證設備作為發(fā)起設備和反射設備的性能。擁有一款能夠提供簡單界面來無縫自動化這些測試用例并循環(huán)運行的工具是非常寶貴的。

02 藍牙技術聯(lián)盟努力將 HDT 作為增值功能商業(yè)化

藍牙技術聯(lián)盟的另一項舉措是HDT (高數據吞吐量）修正案，旨在增強現有的藍牙應用場景并解鎖新的可能性，如低延遲音頻流和數據傳輸。顧名思義，HDT通過QAM（高階正交幅度調制）實現了顯著更高的數據速率——高達7.5Mbps。這帶來了以下優(yōu)勢：

○數據傳輸速度提高近4倍

○吞吐量增加高達4倍

○頻譜效率更高

○通過優(yōu)化無線電使用和減少重傳來提高能源效率

○通過強大的射頻性能和前向糾錯來提高可靠性

這些進步使藍牙HDT成為下一代無線應用的強大推動力，特別是在音頻和實時數據環(huán)境中。

HDT給藍牙設備帶來了獨特的挑戰(zhàn)，這些設備現在必須選擇支持高階調制，如16QAM的組件，同時還要保持低成本和低功耗。測試儀器測量射頻性能，包括誤差矢量幅度（EVM）、頻率誤差和比特誤差。萊特波特與芯片供應商合作，幫助他們表征設備性能，并參與藍牙技術聯(lián)盟組織的HDT互操作性測試。

藍牙技術聯(lián)盟的互操作性測試活動有助于設備制造商在產品開發(fā)周期中驗證其設計。這種親身參與確保了藍牙設備符合規(guī)范，并能與其他認證設備無縫互操作，從而加速了產品上市時間并提高了產品可靠性。

03 解鎖新頻段，釋放新可能

藍牙低功耗的普遍吸引力部分歸因于它在2.4GHz免許可頻段上的40多個信道上運行，從而簡化了全球范圍內的推廣。但這些頻段非常擁擠，多種其他技術都在爭奪空間，這可能導致藍牙用戶出現掉線和故障。

為了支持藍牙技術的持續(xù)發(fā)展，一項將藍牙HDT操作擴展到更高頻段（包括免許可的5GHz和6GHz頻段）的舉措正在進行中。這一戰(zhàn)略擴展旨在釋放新的性能水平，實現更高的吞吐量、更低的延遲、更高的精度以及與其他無線技術的更好共存。通過利用這些額外的頻譜資源，藍牙將能夠滿足下一代應用不斷增長的需求，并在未來很長一段時間內保持其作為領先無線連接標準的地位。

全球無線頻譜

隨著藍牙擴展到更高頻段，設備制造商面臨著新的挑戰(zhàn)，特別是在信道接入機制和全球監(jiān)管合規(guī)性方面。在5GHz和6GHz頻段上運行需要與其他無線技術，如WLAN進行復雜的共存和協(xié)調。歷史上，藍牙僅在2.4GHz頻段上運行，測試設備也是據此設計的。萊特波特已為此次進化做好準備。我們的儀器支持高達7.3GHz的頻率，能夠對下一代藍牙設備進行全面測試，并確保其在這些新采用的頻段上的可靠性能。

04 即使走向成熟，藍牙仍在不斷創(chuàng)新

藍牙有一個詳細的路線圖，旨在啟用信道探測和HDT等新功能，以改善用戶體驗，而未來的發(fā)展（如更高頻段）將為未來幾年的新應用場景提供所需的技術。

對于所有這些發(fā)展而言，擁有準確、強大的測試能力至關重要。萊特波特擁有提供更簡單、更快和更好的藍牙設備測試結果的專長。