藍牙你每天都在用；無線耳機、鍵盤滑鼠、手錶、甚至電視遙控器，幾乎都是靠它。但它到底是怎麼運作的？為什麼有時候會斷訊？又可以拿來做哪些事情？我們來認識一下吧。

 

藍牙是什麼？

藍牙是一種在2.4GHz 無線頻段上，讓裝置彼此短距離傳輸資料的無線技術。它會把資料切成小封包，在 2.4GHz 頻段裡的多個小頻道之間不停跳頻段傳送，藉此減少干擾，達到低功耗、短距離但穩定的連線。

 

藍牙的運作原理

藍牙運作在 2.4GHz ISM 頻段。

  • Classic Bluetooth：

把這個頻段切成 79 個、每個寬 1 MHz 的小頻道。

  • Bluetooth Low Energy（BLE）：

切成 40 個、每個寬 2 MHz 的頻道，比較省電。
 

你可以把它想像成 79 條或 40 條小車道，藍牙就是在車道之間鬼切的那種三寶駕駛 (? 

 

頻率跳躍（Frequency Hopping）

藍牙不會一直待在同一個頻道，而是採用跳頻擴頻技術（FHSS）：

每秒大約 1600 次換頻道（Classic Bluetooth 標準設定）。資料被切成一小包一小包，依照一個雙方都知道的「假亂數表」在不同頻道間跳來跳去傳。這樣做有幾個好處：

  • 不容易被干擾：就算剛好某個頻道被 Wi-Fi、無線滑鼠、USB 3.0 干擾，藍牙下一瞬間就會跳到別的頻道。
  • 可以跟許多裝置共存：不同藍牙裝置有不同的跳頻序列，撞到的機率相對低，就算發生「碰撞」，也只需要重新傳遞那一組丟包的資料。
  • 安全性更好一點：因為你不知道它下一步跳到哪個頻道，要刻意竊聽、干擾也比較不容易。

後來還加上自適應跳頻 AFH（Adaptive Frequency Hopping），這個功能會偵測哪些頻道特別吵，在跳頻時會直接將那幾個頻道排除，不會跳壅塞的頻道去。
 

配對

我們平常說的「配對」，其實是讓兩個裝置：

  • 互相確認身分（裝置 ID、名稱等）
  • 交換加密金鑰

決定後面通訊要用的安全機制

之後裝置會記住彼此，下次只要在附近，就能自動連回去，不用重新設定。
 

Classic vs. Low Energy

藍牙現在主要有兩大類用法：

Bluetooth Classic（BR/EDR）

適合：音樂串流、語音通話這種需要持續傳大一點資料的情境

有比較多頻道（最多 79 個）、資料傳輸率較高

Bluetooth Low Energy（BLE）

適合：智慧手環、感測器、Beacon、藍牙鎖這種「偶爾傳一點點資料」

他的重點是超級省電，可以讓小電池裝置撐很久。Bluetooth 5 之後，傳輸速度與距離也都有提升。很多裝置其實是 Classic + BLE 都支援，讓它既能高品質傳音樂，又能省電傳感測/控制資料。

 

藍牙 vs. Wi-Fi ：什麼時候用誰？

簡單分工可以這樣記：

比較項目藍牙Wi-Fi
主要用途裝置對裝置，取代線材上網、區域網路
距離約 10 公尺左右為主（也有延伸版）幾十公尺到上百公尺
速度夠用但不追求極速高速傳檔、影音串流
功耗非常省電，適合小電池裝置比較耗電
典型應用耳機、手錶、鍵盤、感測器手機上網、NAS、串流影片

不過雖然用處不同，但實務上兩個常常一起使用，例如 ：手機用 Wi-Fi 上網，但用藍牙連耳機、手錶。

 

常見問題

Q. 為什麼有時候會卡、會延遲？

 

A. 周圍 2.4GHz 裝置太多（Wi-Fi AP、滑鼠、微波爐）、USB 3.0 裝置或線材對 2.4GHz 造成干擾、裝置本身天線設計不佳或被金屬遮住、兩個裝置版本差太多。盡可能優先使用 5GHz / 6GHz Wi-Fi，減少 2.4GHz 壓力

避免把 USB 3.0 Hub / 外接硬碟裝在藍牙接收器旁邊，並且盡量不要被金屬機殼、人身體完全遮擋

 

Q. 安全性會不會很危險？

 

A. 藍牙歷史上確實出現過各種攻擊方式（藍牙釣魚、藍牙炸彈之類），但新版協定已經加強很多

基本上注意以下幾點就能夠保護自己不受到攻擊：

  • 不要在公共場合亂接受來路不明的配對要求
  • 不用的裝置解除配對
  • 韌體、有更新就裝