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融入建筑／家居，穿戴設備更添價值

本文作者：任苙萍點擊： 2018-02-18 08:25

前言：

早在 1991 年就展開產(chǎn)品驗證業(yè)務的百佳泰 (Allion Labs)，投注相當多的心力去研究產(chǎn)品發(fā)展過程可能遭遇到的問題。對于智慧穿戴市場的看法，百佳泰業(yè)務開發(fā)總部副總經(jīng)理鄒雅婷認為＂安全照護＂或許要比常人例行性的健身狀態(tài)偵測更能引發(fā)＂must have＂的剛性需求，不失為較易著力之處，例如：結(jié)合運動傳感器 (Motion Sensor) 做老人防跌偵測，若配戴者的起居角度異常，就會推播警示信息。近來為因應物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 時代繁雜的通信測試需求，百佳泰更耗時一年多、重金打造 IoT 實驗場域 (IoT Innovation Center)，可模擬許多應用情境所需，提供最實時而到位的服務。

照片人物：百佳泰業(yè)務開發(fā)總部副總經(jīng)理鄒雅婷

藍牙在手機領域具先占優(yōu)勢，可作為聯(lián)網(wǎng)中樞
百佳泰業(yè)務開發(fā)總部技術副理高振家表示，藍牙 (Bluetooth, BT) 經(jīng)過二十多年發(fā)展，功耗已可做到非常低、且天線能與 Wi-Fi 共享，在手機的先占優(yōu)勢是其他短距無線通信難以企及的；而手機又是現(xiàn)代人幾乎形影不離的貼身對象，是最親民的信息載具和區(qū)域網(wǎng)控制中樞。藍牙亦非常適合內(nèi)建于智慧穿戴，因為多數(shù)智慧穿戴并不需要＂實時＂發(fā)送數(shù)據(jù)，而是相隔固定時間做定點傳輸、或使用者想觀看監(jiān)測結(jié)果時才會將設備信息發(fā)送到手機上，可充份發(fā)揮藍牙技術特點。

早期 BT 1.0 / 1.1 /1.2 / 2.0+EDR 版本，用戶須先開啟搜尋模式、將功率推動最大以尋找附近藍牙設備進行聯(lián)機，這個動作是最耗電的環(huán)節(jié)，現(xiàn)已被藍牙官方宣告廢棄 (phased out)。BT 2.1+EDR 始進級為＂EIR＂(Enhanced Inquiry / Response) 模式，改用一般功率、固定時間自動搜尋，并將找到的設備列表管理、配對，已省下不少功耗；且配對密鑰只在聯(lián)機瞬間產(chǎn)生，斷線后就作廢，已具資安雛形。高振家回顧，Wi- Fi 802.11g 的出現(xiàn)，讓當時只有 3Mbps 傳輸速度的藍牙靈機一動、轉(zhuǎn)向 Wi- Fi 陣營靠攏并祭出折衷方案：聯(lián)機用藍牙、大數(shù)據(jù)傳輸借道 Wi- Fi，因而催生了 BT 3.0 ＋HS (高速) 規(guī)格的問市。

照片人物：百佳泰業(yè)務開發(fā)總部技術副理高振家

藍牙5 統(tǒng)一 BLE 版本，可靠度、擴充性和安全性大增
到了 BT 4.0，即正式揭開低功耗序幕。高振家進一步解釋，典型的藍牙 BR / EDR (藍牙基本速率／增強數(shù)據(jù)率) 版本，已廣泛用于耳機、揚聲器和汽車音信；而低功耗藍牙 (BLE) 新增網(wǎng)狀網(wǎng)絡 (Mesh) 能力后，可大規(guī)模組網(wǎng)，每個節(jié)點 (node) 皆能收、發(fā)信息，更有利于拓展音頻應用、強化通信質(zhì)量及實現(xiàn)＂一對多傳播＂(Multicast)。他指出，BLE mesh 尤其適用于不須分秒聯(lián)機、小量數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄艽┐骷巴鈬a(chǎn)品，例如：室內(nèi)定位、追蹤用的信標 (Beacon) 或運動／健身／健康等監(jiān)測設備，且在可靠度、擴充性和安全性皆有重大進展。

首先，BLE mesh 有＂自我修復＂(self- healing) 特性，遇有節(jié)點故障會自動回報并重新組態(tài)；其次，在工業(yè)級的效能要求下，節(jié)點數(shù)可擴充至 1,000 個；再者，相較于同樣聚焦短距傳輸?shù)?ZigBee，BLE 不存在＂垃圾桶攻擊＂(Trash Can Attack) 的致命缺陷，有心人無法藉由復制被廢棄的節(jié)點駭入、控制整個組網(wǎng)。一旦節(jié)點有變動，會自動汰換掉所屬網(wǎng)絡中、所有成員設備的密鑰。原先各家供貨商散亂的 mesh 規(guī)格，已于 2017 年 7 月匯整、發(fā)布為＂藍牙5＂；具有 8 倍的信息承載量，經(jīng)由調(diào)變可將傳輸距離擴展 4 倍、速率拉高 2 倍。

越接近底層的規(guī)范測試，越嚴苛
順帶一提的是，去年曾傳出藍牙被惡意人侵事件，正是因為 BLE 版本太多，導致堆棧之間產(chǎn)生漏洞、使數(shù)據(jù)外溢，才讓黑客有機可乘；這個資安問題隨著藍牙 5.0 的拍案已獲得解決。BLE 用戶不須汰換硬件、只要做軟件更新，就能享有 mesh 功能。高振家介紹，完整的藍牙測試須涵蓋三大面向：射頻 (RF)、協(xié)議 (protocol) 和應用描述 (profile)。用一個淺顯易懂的比喻就是：先確認彼此的通溝能力、再定義溝通語言的文法、格式，最后是建構(gòu)有意義的字句并依序執(zhí)行。

圖1：藍牙認證型態(tài) vs. 送測項目
資料來源：百佳泰提供

本身也是藍牙協(xié)會授權(quán)之＂藍牙質(zhì)量顧問＂(BQC) 的高振家提醒，送測者須決定要驗證的部分是終端產(chǎn)品、控制器或主機端的子系統(tǒng)？還是應用端的子系統(tǒng)？因為側(cè)重點各異，且傳統(tǒng)藍牙與低功耗藍牙的芯片和測試要求大不相同。測試標準由高至低分為 A、B、C、D 四大類，其中，A 是最高級別，須以經(jīng)過藍牙協(xié)會認證的儀器進行測試；通常越往底層，測試要求越嚴苛。一般而言，認證有四個步驟：
1. 評估測試范疇并查詢哪些組件已有＂設計認證碼＂(QDID)，因為有些芯片會由供貨商先行送測；
2. 依據(jù)產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng) (ICS) 擬妥測試計劃，包括一致性 (Conformance) 與互操作性 (interoperability) 測試；
3. 檢查與審視送測內(nèi)容；
4. 至＂Bluetooth Launch Studio＂(BLS) 認證工具平臺進行登錄并提交測試報告。

OCF 平臺為不同連接標準搭橋
＂應用廣泛＂是藍牙的長處，但也為測試工作帶來挑戰(zhàn)，模擬測試情境顯得格外重要。不過高振家特別說明：藍牙傳輸在 IoT 世界，其實隸屬于感測、而非網(wǎng)絡層，因為它聯(lián)機時并未指派 IP 地址，無法直接與數(shù)字云端鏈接、實現(xiàn) IoT＂萬物皆聯(lián)網(wǎng)＂的宏愿，以共享信息并執(zhí)行必要動作；各個聯(lián)網(wǎng)對象若缺乏共通基礎，恐無法順利溝通或會增加轉(zhuǎn)譯成本。＂開放互連基金會＂(OCF) 就是在此背景下誕生的組織，旨在為＂網(wǎng)絡層協(xié)議＂定義一個共通的標準架構(gòu)；有了共同語言，后續(xù)文法、詞句才不會雞同鴨講。

圖2：OCF通用框架兼容多種無線通信標準
資料來源：百佳泰提供

高振家表示，無論底層采用何種數(shù)據(jù)傳輸技術，OCF 都能充當翻譯官、協(xié)助橋接，因此 OCF 測試亦日受重視，同樣有＂一致性＂與＂互操作性＂兩大測試類別；他透露，OCF 任務小組已于今年一月正式啟動，預計將在 2019 年第一季頒布測試計劃及使用案例；爾后開發(fā)者可利用 OCF 平臺所提供的各種函式庫 (Library) 開發(fā)應用程序 (APP)，為不同連接規(guī)范大開方便之門。百佳泰的優(yōu)勢在于能同時提供多項標準認證，并整合各項認證的優(yōu)勢，從產(chǎn)品開發(fā)加強到取得認證的過程中，皆能提供有力協(xié)助；在不同產(chǎn)品研發(fā)階段，另有客制化咨詢及驗證服務，包括：產(chǎn)品質(zhì)量驗證、效能表現(xiàn)、兼容性等。

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