MN54L 藍牙模組自行車隊列脫隊監測實驗測試報告 (1M & 125K PHY)

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[台灣，2026 年 09 月 09 日]

引言

隨著單車休閒與車隊騎行活動的普及，隊友間因車速差異、紅綠燈間隔或彎道遮蔽導致的「隊列脫隊（Group Fall Behind）」問題日益常見。為提供車隊即時且高可靠度的安全防護與離隊警示，愛瑞德科技針對自行車騎行情境，設計一套基於低功耗藍牙（BLE）的隊列監測機制。

本測試旨在評估愛瑞德科技 MN54L 系列藍牙模組（基於 Nordic nRF54L 平台架構）於真實騎行場域中的射頻（RF）穿透力與傳輸距離表現。藉由對比 1Mbps（標準模式） 與 125kbps（Bluetooth Long Range / Coded PHY 模式） 兩種物理層傳輸協定，驗證模組在面對建築物遮蔽、道路轉角等複雜環境下的連線穩定度，作為後續車隊脫隊監測演算法與產品量產設定之基準依據。

1. 測試目標

✅ 實測有效通訊距離：驗證愛瑞德科技 MN54L 系列藍牙模組（基於 Nordic nRF54L 平台架構）於真實城區阻隔環境下的最大穩定連線範圍。

✅比較不同 PHY 模式之穿透效能：評估 1Mbps（標準模式） 與 125kbps（Bluetooth Long Range / Coded PHY 模式） 在面對建築物阻隔、道路轉角等非直視（NLOS）場域的訊號抗衰減能力。

✅驗證警報機制與硬體整合：測試領騎端（Master）整合蜂鳴器在訊號臨界或中斷時的即時警報觸發表現。

2. 測試日期與環境

項目	細節
測試日期	2026 年 09 月 09 日
測試環境	新北市立圖書館樹林柑園圖書閱覽室及周邊場域。

3. 測試設備需求

類別	裝置	細節
領騎車（MASTER/CENTRAL）	愛瑞德科技MN54L-U15模組 & 外接天線ANTX100ETHAB24553	整合蜂鳴器警報機制，發射功率 (Tx Power): 8 dBm
跟騎車（SLAVE/PERIPHERAL）	愛瑞德科技MN54L-C15模組	發射功率 (Tx Power): 8 dBm
測試軟體	愛瑞德科技客製化 BLE 韌體 (基於Nordic UART Service SDK)。
設備安裝位置	均置放於 YouBike 前車籃（無金屬與車架包覆阻擋）
距離量測工具	Google Map, 手機 GPS 定位。
腳踏車	Youbike

4. 測試參數

參數	說明
TX Power	+8 dBm (設定於 MN54L-15模組）
PHY模式	125K（Long Range模式）; 1M（標準 BLE 模式）
封包大小	20 bytes；每秒4封包
方向	1. 直線可視無轉彎 (LOS)：視線完全無遮蔽之開闊路段 2. 自由騎行 (NLOS)：包含路線轉彎、路邊建築物與轉角遮蔽之真實騎行情境
傳輸模式	連線模式（驗證有效封包傳輸，至少收到一組封包。完全無接收到封包後10秒啟動蜂鳴器報警）
環境條件	溫度：攝氏 28 度、濕度 69%。

5. 測試流程

5.1 設備部署與連線校準

1. 將 MN54L-U15（Master）與 MN54L-C15（Slave）分別固定於兩輛 YouBike 前車籃。

2. 通電並確認 BLE 連線建立，蜂鳴器警報機制進入待命狀態。。

5.2 直線可視無轉彎（LOS）極限距離測試

1. 兩車於柑園圖書館外直視開闊路段拉開距離，分別在 1Mbps 與 125kbps 模式下，實測並記錄維持穩定連線不丟包的最大物理距離。

5.3 自由騎行非直視（NLOS）動態穿透測試

1. 騎乘者於圖書館周邊街道自由騎行，模擬真實隊列拉開距離、行經轉角及建築物阻隔之動態情境。

2. 記錄訊號斷聯/觸發脫隊判定的臨界距離點。

5.4 自由騎行非直視（NLOS）動態穿透測試

1. 觀察超出一定距離或遭遇強遮蔽斷聯時，MN54L-U15 蜂鳴器之觸發時延；並記錄返回通訊範圍後之自動復連（Re-connection）反應速度。

6. 數據量測結果

6.1. 綜合效能數據彙整

物理層傳輸模式 (PHY)	直線可連線距離 (LOS)	自由騎行（含轉彎/建築物阻隔）	效能提升增益
1 Mbps (預設模式)	>300m	80m	基準對照
125 kbps (Coded PHY)	>300m	168m	距離提升 110%

6.2. 場域表現與連線品質細部量測

1. 直線可視場域 (LOS)：

l 在 1M 與 125kps 模式下，距離達 300 公尺時封包接收率（PDR）仍維持 ，蜂鳴器無誤觸發，受限於現場道路長度，實際潛在距離更遠。

PHY 1M LOS test

Screenshot 2026-09-09 142606

2. 城區非直視場域 (NLOS)：

l 1Mbps 模式：兩車過彎進入建築物盲區約 80 公尺 處，訊號發生劇烈衰減並觸發斷聯，蜂鳴器於 2 秒內即時發出脫隊警報。

l 125kbps (Coded PHY) 模式：繞行至相同轉角阻隔區時，此模式有較佳的RF效能連線成功延伸至 168 公尺，大幅延緩因盲區遮蔽產生的誤警報。一直到達圖書館周邊這樣大型的建築物的阻隔才發生斷線情況。

PHY 1M NLOS test

PHY 125kbps NLOS test

測試結論與產品應用建議

1. 射頻性能卓越（開闊場域表現）：

l 於直線無阻擋（LOS）環境下，MN54L 系列模組在 1Mbps 與 125kbps 模式下均能維持 >300 公尺 的穩定連線，證實愛瑞德模組具備良好的天線匹配與 RF 射頻輸出品質，可完全覆蓋長距離隊列之監測需求。

2. Coded PHY 展現強悍抗遮蔽與抗多徑能力：

l 在包含樹木、轉角與建築物阻隔的真實自由騎行（NLOS）測試中，切換至 125kbps (Coded PHY) 後，有效連線距離由 80 公尺大幅提升至 168 公尺（增益達 +110%）。這證明 Coded PHY 能極大化彌補城區環境中的訊號衰減與多徑干擾。