作者：Maxim Altshul
隨著科技日新月異，低功耗藍牙（Bluetooth® Low Energy）可望成為日常生活的一部分。根據藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）估計，到了 2024 年，所有新型手機、平板與筆記型電腦都能支援傳統藍牙（Bluetooth Classic）與低功耗藍牙，更有 35% 的出貨裝置配備單工模式低功耗藍牙，年供貨成長率高達 300%。
低功耗藍牙之所以後勢看漲，關鍵在於其多元化應用。隨著市場對於資產追蹤、健康與運動、物聯網、存取控制等需求漸增，低功耗藍牙也延伸出 LE Audio 音訊、mesh 技術、定位服務等多種功能。低功耗藍牙具有多元應用特性，且為智慧型手機的標準配備，除了與既有系統相容，更可立即部署，因此逐漸成為各式汽車應用的主流標準技術。
近期趨勢也顯示，越來越多汽車製造業者將低功耗藍牙技術用於胎壓偵測系統（TPMS）、線纜更換、車載資通訊系統、無線電池管理系統、個人化設定、智慧穿戴式裝置與 LE Audio，以下便針對幾項應用深入討論。
獨立低功耗藍牙的汽車應用優勢
現今汽車大都配備多種無線通訊技術，包括低頻無線電、超高頻無線電、Wi-Fi® 與傳統藍牙等。這些技術都會消耗電力，但是汽車熄火的時候怎麼辦？一般而言，這些系統也會跟著關閉，不過保留部分無線連接功能其實仍有必要。例如，車主回到停車場時，依舊需要進行開啟頭燈、空調或解鎖車門等動作。
汽車通常配備整合 Wi-Fi 與藍牙的晶片，所以問題其實在於電力。雖然可以讓晶片進入省電模式，但是晶片的主控模組必須處於睡眠模式（而非完全關閉），因此仍會耗損電力。如果能為汽車無線系統設計單一又省能的喚醒方法，便能有效解決這個問題。
獨立低功耗藍牙是專門提供低功耗藍牙的單晶片解決方案。
就連接性而言，在音響主機或車載資通訊系統中加入獨立低功耗藍牙節點，作為整套系統的喚醒來源，功率預算的表現會更好。智慧型手機或遙控車鑰匙進入感測範圍時，節點便會發送喚醒訊號，啟動車內其他無線系統。
除了節省功率，獨立低功耗藍牙晶片還有以下優點：
- 獨立低功耗藍牙晶片能作為 TPMS 節點的中央節點，或者車門感應應用的被動結點。
- TI 提供低功耗藍牙與微控制器（MCU）的整合晶片，獨立低功耗藍牙晶片不只可作為無線收發器，也能作為獨立 MCU，用以執行內務或監測其他周邊設備。
- 若以單一節點同時作為中央與周邊裝置，獨立低功耗藍牙節點亦可作為訊號延伸器。
低功耗藍牙的 TPMS 應用優勢
低功耗藍牙的應用彈性與智慧型手機的相容性，開創了各式各樣的應用，也讓設計人員開始研究將車用無線通訊技術與低功耗藍牙技術整合，TPMS 便是一個絕佳案例。
駕駛以往必須逐一檢查輪胎的胎壓，但是隨著科技進步，無線通訊的設計與維護更為簡便，TPMS 逐漸成為汽車領域的被動安全標準。
多數 TPMS 使用兩個獨立的積體電路（IC）：低頻無線電 IC 以及超高頻 IC。這種配置有一個缺點，車輛的中央處理器（CPU）必須針對兩種無線技術另外設置專用接收器，也需要分別維護。
相較之下，設計 TPMS 節點時，如果只採用低功耗藍牙，不只功率效率高，還可提供長距離支援，能提高穩健性與使用壽命。低功耗藍牙也能提供智慧型手機原生支援，在汽車與其他低功耗藍牙系統之間實現絕佳互通性。此外，TPMS 也能與車內低功耗藍牙網路進一步整合。
透過智能與高效設計，設計人員能在單一低功耗藍牙節點上整合多項應用，達到節省成本的效益。舉例來說，汽車的主要 CPU 若已包含低功耗藍牙，不妨將此節點作為 TPMS 的資料蒐集裝置，藉此提升效率、減少車內無線節點總數，進而降低系統總成本、強化節點互通性。
結論
低功耗藍牙作為單一無線技術，具備省電、互通性、軟硬體重複使用等優點，不只應用潛力無窮，也省去認證、維護與開發多項無線通訊技術的麻煩，是汽車領域的一大發展助力。
透過 SimpleLink
CC13x2 與 CC26x2 軟體開發套件，便能以低功耗藍牙作為共同的軟硬體基線，有助簡化系統開發、移植與除錯流程，更能提升穩健性與可追溯性，並節省整體系統成本。
其他資源
- 閱讀技術文章「探索車用低功耗藍牙的連接性趨勢」。
- 觀賞影片「連接：電池管理系統（BMS）為何需要無線技術？」。
