自從Bluetooth SIG提出Bluetooth 4.0,其BLE(Bluetooth Low Energy)開始用於穿戴式電子,而後也用於iBeacon室內定位,更之後Bluetooth 4.1也鎖定物聯網(IoT),BLE(也稱BT Smart)這項技術看來前程似錦。

BT Smart後勢看好,ANT+看淡?
BT Smart後勢看好,ANT+看淡?

BLE用於穿戴式電子,首當其衝的是現存的無線通訊技術ANT+,筆者曾詢問業者對BLE與ANT+的看法,業者認為現有ANT+陣營的業者成員(如TI、Nordic)也開始發展BT Smart的方案,估BT Smart後勢看好,而看淡ANT+。

事實上多數人也認為BT Smart將取代ANT+,但ANT+陣營似乎仍有堅持,認為ANT+的技術表現並不輸BT Smart,因此筆者嘗試純以技術規格的比較角度來檢視,到底BT Smart與ANT+孰優孰劣?

ANT+仍有其優勢

首先,先將平分秋色的部份一次說明完,而後再比較差異,ANT+與BT Smart均採2.4GHz頻段,均採GFSK調變,傳輸率均約1Mbps,傳輸距離均約50公尺,兩者均支援對等點對點(Peer-to-Peer),以及放射星狀(Star)的連接型態(Topology)。

但在功耗方面ANT+具有優勢,ANT+在初始、掃描網路狀態較有效率,每次連線的傳輸較少,實際資料傳量較大,整體而言約比BLE省25-50%用電。其次是網路連接型態,ANT+除P2P、Star外還支援樹狀(Tree)與隨意網狀(Mesh)。

此外BLE整個網路內只能有一個Master節點,其餘節點均為Slave,但ANT+允許一個網路內有多個Master,作法上是以無線通訊的通道為區別,允許一個通道內有一個Master,但一個節點可以同時使用多個通道,在A通道上節點扮演Master角色,但在B通道上則扮演Slave角色。

相對地,BLE以節點為認定,該節點為Master,就不允許同一個網路還有其他Master,若同一網路內有兩個Master則會有時序衝突。且為Master就是Master,角色不能變換。另外ANT+傳輸通道僅要1MHz頻寬,BLE則需要2MHz。

ANT+在軟體方面也有優勢,以Android而言,ANT+允許同時多個應用程式存取同一個ANT+偵測,例如一個心跳偵測資訊可同時提供給多個Android應用程式取用。且ANT+的API採獨立維護更新(以Plug-in外掛程式方式運作),任何版本的Android均可支援ANT+,但BT Smart必須是Android 4.3版後才能支援。

BLE安全性更佳

雖然ANT+有諸多表現優於BLE,但並非全面獲勝,例如傳輸加密方面,ANT+僅有64位元金鑰加密,BLE則是128位元AES演算加密,若有敏感資訊需要傳遞BLE較為安全。

另也有表現不易分出勝負,例如單一網路內的最大節點數,ANT+約可到50個節點(理論65,536個,有型錄記載為300個),BLE方面沒有明確規範,但必然多過傳統古典藍牙(Classic Bluetooth)的7個。且最大節點數的比較有時不太實際,有時受限於主控晶片內的記憶體容量而無法支援到最大節點數,如部份初階主控晶片僅能支援4個Slave節點。

而前述的傳輸加密方面,傳輸加密在部份晶片上是不具備的,或為選用功效,同時也有業者為ANT+晶片提出128位元AES演算加密,不一定採行64位元金鑰加密。事實上業者已傾向推行同時支援ANT+與BLE的晶片,讓系統業者自行選擇啟用哪種功效。

ANT+也要拓展市場

除技術外,最後也了解其應用與商業發展,近期ANT+已不再堅守穿戴式電子(含腳踏車、健身車等)領域,開始拓展其應用範疇,包含電錶、汽車的胎壓感測器(Tire Pressure Monitor Systems, TPMS)等,5月份也宣佈投入家庭自動化應用。

而商業上也有業者支持ANT+,如Samsung(Galaxy S3/4/5智慧手機)、Sony Xperia Z1、2月份聯發科也支援(MT6630晶片)等。而ANT+於2007年便開始,BLE於2010年開始,2010年ANT+裝置已累積出貨達1,000萬個,看來兩者仍要一段時間才能分出勝負。