藍牙互通性(Bluetooth Interoperability)是物聯網裝置的基本特性。在這個領域具有不同作業系統、軟體和硬體組合的智慧型手機可達成千上萬台。
無論顧客擁有哪種組合，物聯網裝置上的藍牙協定堆疊必須與之順利連接，以滿足或甚至超過用戶的期望。然而，在數千款智慧型手機上測試藍牙互通性是費時且昂貴的。本文將解釋如何在物聯網裝置上最大化藍牙互通性。
聯網裝置追求藍牙互通
想像一下，當新顧客急切地打開物聯網裝置，開啟它、下載智慧型手機應用程式並連接藍牙時，會有多麼興奮。但後來出現了些問題，智慧型手機顯示「正在搜尋」，接著一再搜尋，卻無法與物聯網裝置建立連線。
智慧型手機應用程式是現代物聯網裝置不可或缺的組成元素(如使用者介面)。如果應用程式和物聯網設備之間的藍牙連線無法發揮作用，整個產品也不會正常運作。這就是為什麼藍牙互通性在許多物聯網應用中如此重要。
藍牙互通性挑戰
為什麼物聯網裝置和智慧型手機之間的藍牙互通性對設備製造商來說是一個挑戰？市場上有成千上萬的智慧型手機型號，有不同的作業系統、韌體和硬體版本。在互通性的複雜情況下考慮到所有可能的應用程式時，阻礙的因素會進一步增加。
無論顧客的智慧型手機上有哪種軟體和硬體組合，物聯網裝置上的藍牙協定堆疊必須完全相容，並能夠與智慧型手機連接，以滿足用戶的期望，無論是為消費者提供無線醫療設備、為企業提供智慧暖通空調(HVAC)解決方案，或是商業化的存取控制設備。
藍牙互通性好處
無縫連接的藍牙互通性是物聯網裝置的基本特性。快速配對、穩定連線和高傳輸量是物聯網用戶體驗的基本組成要素。另一方面，互通性問題很難除錯，這增加了排除問題所需的時間和維護成本。無論是消費者、企業還是公營事業單位，使用者都需要正常運作的無線網路和可以與其他設備通訊的裝置。更好的互通性可以提高顧客滿意度，減少顧客投訴電話和產品退貨，進而降低風險和成本，增加利潤。
藍牙互通性是用於各層協定和應用程式的功能。任何應用皆可透過藍牙協定來實現應用案例，因此有許多構建應用程式的方法。藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)是藍牙標準化組織，透過制定和管理標準並建立嚴格的認證過程，大幅提高了跨協定層互通性。然而，考慮到智慧型手機和應用程式領域的快速發展和碎片化，僅靠標準化和認證測試並不能確保完整的藍牙互通性。
預先測試降低業者成本支出
雖然互通性的好處是顯而易見的，但挑戰也是很明顯的。如何在如此廣泛的智慧型手機基礎和許多的應用案例下測試它呢？此外，並不是所有設備都可以針對所有手機進行測試。
這就需要把問題分解成更小的部分以提供協助。低功耗藍牙協定包括許多構件，如使用各種安全方法的配對、資料傳輸和GATT資料庫中的操作特徵。以應用程式測試這些構建區塊，使物聯網裝置製造商的應用程式完成後將可實現互通。
有業者如芯科科技(Silicon Labs)的低功耗藍牙硬體和軟體產品除了通過Bluetooth SIG的資格測試外，還通過了廣泛的藍牙互通性測試。額外的測試降低了物聯網裝置製造商和應用程式開發人員的開發和維護成本，同時使產品在市場上具有明確的用戶體驗和可靠性優勢。
藍牙互通性測試運行概述
測試設置
本文列舉的藍牙互通性測試在使用硬體和嵌入式軟體的常規辦公環境進行，該設置也易適用於家庭環境的測試。基本的環境設置為Wi-Fi接取點大約在5公尺之外，有15個隨機放置的設備在2.4GHz頻段上產生干擾。受測設備(DUT)則需放置在離智慧型手機1公尺遠的地方(圖1)。
圖1 在進行藍牙互通性測試時，被測設備需放置在離智慧手機1公尺以內的距離
測試應用案例
測試團隊針對以下類別的智慧型手機運行多個互通性測試應用案例，包括低功耗藍牙掃描、低功耗藍牙連線、GATT操作及特性、OTA更新、傳輸量、安全性和加密等測試項目。
智慧手機覆蓋範圍
最新的測試使用了17台iOS設備和77台具有不同藍牙認證ID的Android設備。所有相同藍牙認證ID的智慧型手機都具備相同的藍牙設計、功能行為和互通性特徵。因此，針對這94種設備模型的測試有效地確保了與2,256種不同智慧型手機的低功耗藍牙互通性的高水準信心。選擇設備型號(即認證ID)則是為了最大化業者支援藍牙物聯網裝置的智慧型手機互通性。
(本文由芯科科技提供)