手錶上的心跳感測器,連續運作好幾天不用充電;藍牙喇叭放音樂,電池撐不到一整天卻沒人抱怨——這兩種裝置用的其實不是同一套藍牙技術。根據科技媒體 Engadget 報導,藍牙技術長期以來分成 Bluetooth Classic 與 Bluetooth Low Energy(LE)兩種規格,設計目的完全不同,一個為了穩定傳輸大量資料,一個為了省電。

藍牙的起源比多數人想像的更早。報導指出,這項技術可追溯至1942年,好萊塢演員海蒂・拉瑪(Hedy Lamarr)與作曲家喬治・安泰爾(George Antheil)申請了一項專利,利用「跳頻」技術讓盟軍魚雷不被干擾——傳送端與接收端依照複雜演算法同步跳到看似隨機的頻率上,避免訊號被截斷。美國海軍當時沒有採用這項技術,但半個世紀後,美國聯邦通訊委員會(FCC)將跳頻列為安全無線通訊的技術標準,連帶催生了Wi-Fi、藍牙與3G。

1998年,英特爾、諾基亞、IBM、愛立信與東芝等公司共同成立藍牙特別興趣小組(Bluetooth SIG),訂出第一套藍牙標準。此後SIG陸續發布多次規格更新,最新一版Bluetooth Core 6.2於2025年11月推出。裝置配對時,雙方會在2.4GHz的ISM頻段(工業、科學、醫療用途保留頻段)中跳頻,找出干擾最少的頻道,交換裝置ID與安全金鑰後建立一對一連線。

耳機用的藍牙和手錶用的不一樣:Classic 與 LE 到底差在哪

Bluetooth Classic:耳機、喇叭、CarPlay 靠的是它

Bluetooth Classic在2.4GHz頻段中使用79個頻道,由主裝置(例如手機)與從裝置(例如車上的Apple CarPlay)組成一個叫做Piconet的小型無線網路,同步彼此的傳輸頻率。它每秒可跳頻約1,600次,傳輸速度最高達3Mb/s,透過基本速率(BR)與強化資料速率(EDR)兩種模式運作——EDR自Bluetooth 2.0引入,才達到3Mb/s這個等級。

簡單說,手機連接藍牙喇叭或耳機、車機播放音樂,靠的都是Bluetooth Classic。它適合需要持續資料流的情境,像是聽音樂或講電話。代價是耗電量明顯高於LE,長時間使用會加速電池消耗,對需要長效續航的裝置不划算;同時也可能出現延遲問題,在需要精準音訊同步時較吃虧。

Bluetooth LE:手錶、血糖機與工業感測器的選擇

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Bluetooth LE於2011年推出,在同樣的2.4GHz ISM頻段中使用40個頻道,傳送方式是間歇性的小段資料,而非持續資料流,傳輸速率也較慢——這正是它省電的關鍵。這讓LE成為智慧手錶、生物感測穿戴裝置、IoT裝置與數位鑰匙等強調電池續航產品的首選規格。

LE的優勢不只在省電。儘管傳輸速率較慢,LE裝置對資料輸入的反應速度反而比Classic快,延遲表現更好。它也比Classic更有彈性,同時支援廣播(broadcast)與網狀(mesh)連線架構,可以讓多個裝置同時建立連線——這使LE特別適合工業場域,讓成千上萬台自動化設備彼此溝通。LE的定位功能也能判斷其他裝置的存在、距離與方向,對機台監控系統相當重要。

安全性方面,LE Secure Connections採用橢圓曲線演算法產生獨特的安全金鑰,增加駭客劫持連線的難度。這項強化的安全機制讓LE被廣泛用於處理個人資料的醫療裝置,包括血糖監測儀、尿液檢測系統與智慧牙套。

下次戴上智慧手錶或連上藍牙耳機時,裝置背後其實正在用兩套完全不同的邏輯運作——一套追求速度與穩定串流,一套追求省電與即時反應。而這一切的起點,是拉瑪與安泰爾在1942年為對抗魚雷干擾所設計的跳頻演算法。