藍牙5核心規(guī)格自2016年12月份推出至今，已有不少藍牙5.0的產(chǎn)品通過了藍牙認證，面向了市場。藍牙5為推動物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，顯著提升了藍牙的傳播距離，速度和廣播消息能力等方面，使得無線連接變得更加簡單且安全。那么，藍牙5是如何實現(xiàn)這些方面的升級呢？

1.藍牙5的新PHY

藍牙5的技術(shù)提升是基于新的PHY實現(xiàn)的，可以說是一個由下而上的技術(shù)革新。藍牙5的核心規(guī)格里有LE 1M，LE 2M和LE Coded。這些不同的PHY有什么區(qū)別，又有些什么實際意義呢？

LE 1M PHY

對于藍牙5，符號速率可以有多個選擇，但LE 1M是必選項，是必須支持的。LE 1M是藍牙4中使用的PHY，在藍牙5中也會使用到，并且藍牙5和藍牙4.2的數(shù)據(jù)包類型也是一樣的，有效載荷均為255個字節(jié)，因此當藍牙5使用LE 1M的PHY時，吞吐量，功耗，傳輸距離等和藍牙4.2是一樣的。相對于藍牙4.0，4.1的LE部分，數(shù)據(jù)包長度變?yōu)榱?倍，可為mesh及其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳播更多的數(shù)據(jù)量，為面向非連接的應用提供了更多的靈活性。

LE 2M PHY

LE 2M PHY是藍牙5新增的PHY，在不改變數(shù)據(jù)包類型的情況下，將原來的傳輸包和接收包所需要的時間縮短為原來的一半，在不考慮數(shù)據(jù)包間隔時間的情況下，將藍牙傳輸?shù)睦碚撍俾首兂闪怂{牙4的倆倍，為后續(xù)的高級音頻，圖像傳輸應用打下了堅實的基礎(chǔ)。

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根據(jù)藍牙技術(shù)聯(lián)盟的資料，可以看到藍牙5的帶寬比4.0/4.1版本高4.6倍，比4.2版本高約1.7倍。更高的帶寬可以轉(zhuǎn)化為更高的速度，不僅增強了數(shù)據(jù)傳輸速度，優(yōu)化了藍牙應用的響應時間，進一步提升了藍牙產(chǎn)品的使用體驗。在2M的速率下，藍牙的功耗也會隨之增高，相對于原來藍牙4 LE部分10dBm的功率限制，藍牙5的LE將功率限制在20dBm，直接提高了10倍的功率限值。在傳輸距離上，LE 2M反而會比LE 1M更短一些。

LE Coded PHY

藍牙5是依靠LE Coded PHY來實現(xiàn)更遠的傳播距離的，LE Coded PHY也是使用1M的符號速率，要想增加藍牙的有效傳輸距離，就要保證在更遠的距離可以實現(xiàn)和原來相同的可以容忍的誤碼率，但藍牙5在增加有效傳輸距離的同時沒有增加藍牙的發(fā)射機功率，而是增加了新的處理錯誤和檢測錯誤的機制，即在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中額外添加FEC前向糾錯編碼，從而達到更遠的有效距離。

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藍牙5的LE Coded PHY又分為LE Coded S=2和LE Coded S=8兩種編碼方案。在S=2中，F(xiàn)EC編碼使用卷積編碼器，通過二分之一的碼率輸出數(shù)據(jù)位，即2個編碼位代替原來一個數(shù)據(jù)位，這種編碼方案下，理論有效數(shù)據(jù)傳輸速率降低為500Kb/s，但由于加強了糾錯能力，提高了靈敏度，傳輸距離可以達到藍牙4低功耗的2倍。在S=8中，通過卷積編碼器以八分之一的碼率輸出數(shù)據(jù)，8個編碼位代替原來一個數(shù)據(jù)位，理論有效數(shù)據(jù)傳輸速率為125Kb/s，糾錯能力以及抗干擾能力大大加強，傳輸距離可以達到藍牙4低功耗的4倍。

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2.藍牙5的光明前景

藍牙5的技術(shù)革新將在許多領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，并且將繼續(xù)定位于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗技術(shù)。通過藍牙5新的HCI（主機控制器接口）命令，可以在傳輸和接收時選擇不同的PHY，對于不同的應用場景，可以有更好的效果。更快的傳輸速率，可以給用戶更好的體驗，更遠的傳輸距離，完全可以覆蓋整個房間甚至整個商場的無線設(shè)備，為進一步的物聯(lián)網(wǎng)帶來了想象空間。