借助核心技術規(guī)格5.0版本，Bluetooth®不再作為一個只用于個人局域網(wǎng)絡（PAN）的無線協(xié)議存在。在這個技術規(guī)格中新增加了3個數(shù)據(jù)速率，其中兩個是專門定制的，用來提高Bluetooth低能耗連接的范圍。通過良好的室內(nèi)和室外覆蓋率，該提升可以使網(wǎng)絡變得更加便捷，而且非常適用于住宅、樓宇和工業(yè)自動化中所使用的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）產(chǎn)品。

不過，Bluetooth 5無線鏈路的實際范圍到底是多少？通過使用全新的125kbps編碼物理層 （PHYsical）格式，TI此前曾演示過基于兩個SimpleLink™ Bluetooth低能耗CC2640R2F無線微控制器（MCU）LaunchPad™開發(fā)套件之間1.6km的室外范圍，而這個范圍實在是令人印象深刻。那么，我們?yōu)槭裁床辉贑C2640R2F無線MCU數(shù)據(jù)表中明確提出1.6km范圍的技術規(guī)格呢？

來之不易的微型芯片：CC2640R2F無線MCU提供數(shù)個封裝選項，其中包括一個2.7mm x 2.7mm的芯片級封裝（WCSP）

不巧的是，事情往往沒那么簡單。作為系統(tǒng)開發(fā)人員和RF設計人員，我們能夠明確影響范圍的參數(shù)，同時，我們還可以利用可靠且可重復的結(jié)果在受控環(huán)境中測量這些參數(shù)。但是當在真實環(huán)境中使用RF器件時，這個由測量得出的“最終結(jié)果”卻會出現(xiàn)顯著的差異。在這個真實環(huán)境中，多重反射、障礙物以及對RF活動的干擾將會形成兩個隨機變量，這兩個變量將決定用戶是否能夠在為設備選擇的兩個定位之間建立起一個鏈路。第一個變量是傳輸路徑損耗，這一參數(shù)測量的是接收器所獲得的發(fā)射功率；第二個變量是接收器所在位置的實際靈敏度等級。后者取決于接收器周圍有多少干擾RF功率。如果沒有干擾的存在，這個靈敏度等級則由熱背景噪聲決定，并且將與數(shù)據(jù)表中規(guī)定的靈敏度相對應。

一個用來描述RF系統(tǒng)覆蓋范圍能力的常用術語是鏈路預算。鏈路預算是發(fā)射功率與靈敏度等級之間的比或比率。在一個正在運行的RF鏈路中，發(fā)射器將以一個指定的RF功率級進行發(fā)送，而這個RF功率的一部分（通常情況下非常微小）將被接收天線接收，并且饋入到接收器當中。如果這部分過于微小，那么接收到的功率級將下降到接收器靈敏度等級以下，這條鏈路也將出現(xiàn)故障。因此，鏈路預算被定義為發(fā)射功率與接收器靈敏度等級之間的比率，或者用公式表達為

為了方便起見，鏈路預算通常以對數(shù)刻度（dB）為單位進行表示。輸出功率和靈敏度通常被表示為相對于1mW（dBm）的一個對數(shù)刻度。這意味著

從上述等式中你可以清楚發(fā)現(xiàn)兩種提升鏈路預算的方法：

增加輸出功率

改進（減少）接收器靈敏度等級

提高輸出功率是非常簡單又直接的方法，但是要為此而付出的代價是功耗的增加，有時這種代價會很大，并且最終會引起法律法規(guī)方面的問題。所有的監(jiān)管區(qū)域均限制了RF發(fā)射能級和有害雜散發(fā)射，而這兩者都會在發(fā)射功率提高時有所增加。

另一個選擇是在Bluetooth 5以提供4倍的RF范圍被采用時，提高接收器的靈敏度。這是藍牙技術聯(lián)盟（Bluetooth SIG）選擇的一條途徑。我們之前也采用過這種方法，以最低功耗來提供具有最長范圍的Bluetooth低能耗解決方案。需要注意的一點是，藍牙技術聯(lián)盟或任何一家硬件廠商包括TI，都沒有規(guī)定實際的范圍。我們規(guī)定的只是基于靈敏度方面切實可行的、對改進程度可測量的一個理論上的比率。如果我們能夠在一個完全受控的環(huán)境中來測量這個范圍，我們就將在實際應用中看到精確改進后的效果。但是一個受控環(huán)境要么是一個消音天線室，要么是外部空間（沒有其它的輻射源）。不幸的是，在測試范圍方面，無論是千米長的天線室，還是外部空間，在經(jīng)濟上都是不可行的?！?/p>

在自由空間內(nèi)，范圍的加倍需要鏈路預算提升四倍，或者增加6dB。與2010年左右就已出現(xiàn)的初代1M/s Bluetooth 4.0 LE接收器相比，對于全新Bluetooth 5長距離數(shù)據(jù)速率來說，范圍提升四倍意味著將靈敏度提高12dB。