介紹
我們生活在一個無線化程度越來越高的世界. 每年, 超過 5 全球生產和銷售了 10 億台藍牙設備. 作為無線通訊領域的領先技術, 藍牙的創新和不斷更新的規範對於所有行業都至關重要. 9月3日, 藍牙科技聯盟 (特別興趣小組) 發布最新版本藍牙規範 – 藍牙 6.0. 最重要的更新是藍牙通道偵測技術, 實現藍牙裝置之間的精確距離感知. 更多更新包括基於決策的廣告過濾, 廣告商監控, 等時適配層的增強 (國際標準化組織), LL 擴充功能集, 和框架空間更新. 在這個部落格中, 我們將深入研究這些新技術及其未來的應用.
藍牙更新 6.0
藍牙核心規格版本 6.0 引入了一些新功能和增強功能, 包括藍牙通道探測, 基於決策的廣告過濾, 監控廣告商, 同步適配層的改進 (國際標準化組織), LL 擴充功能集, 和框架空間更新. 讓我們詳細研究一下這些新功能和增強功能.
藍牙頻道探測
藍牙通道偵測是藍牙核心規格版本中新增的功能 6.0, 以高安全性實現兩個藍牙設備之間的安全精細測距. 總之, 藍牙頻道偵測為藍牙定位提供了兩個主要優勢: 提高準確性並增強安全性.
回到 2019, 隨著藍牙的發布，藍牙得到了重大升級 5.1 標準. 此更新引入了兩種確定設備位置的新方法 - 迎角 (到達角)和 AOD (出發角) — 使藍牙位置追蹤更加精確. 藍牙 5.1 迎角室內定位 提供低至幾英寸的精確度, 徹底改變資產追蹤等應用程式, 室內導航, 和智慧家庭系統. 更重要的是, 最新的藍牙通道偵測技術提供兩種先進的距離測量方法: 策略性BR (基於相位的測距) 和RTT (往返時間). 這些方法允許設備以令人難以置信的精度確定彼此之間的距離, 即使他們相隔很遠.
準確性: 藍牙頻道探測使用 PBR (基於相位的測距) 可以測量最長距離 150 遇到距離模糊之前的米. 透過結合RTT (往返時間) 與策略路由, 應用程式可以檢測並解決這種歧義, 允許在更大範圍內進行更準確的距離測量.
安全: 距離測量解決方案特有的安全問題通常涉及不可信設備欺騙可信任設備的風險，使其相信另一個可信任設備足夠接近以允許採取或授權某些操作.
結合使用 PBR 和 RTT 是藍牙通道偵測來應對此威脅的策略之一. 由於這兩種方法的工作原理完全不同, 兩者同時受到攻擊或操縱以產生誤導性結果的可能性極低. PBR和RTT交叉校驗的高安全性為開發者提供了更大的可能性.
應用領域: 藍牙通道偵測具有一系列優勢, 但它如何改善我們的日常生活和業務運營?
對於藍牙“尋找我的”的最終用戶’ 解決方案, 這是最普遍的低功耗無線技術, 找到遺失的物品會更容易、更快捷, 無論是方向還是距離. 在數位鑰匙解決方案中, 藍牙通道偵測可確保僅在授權設備位於一定距離內時才開啟鎖，從而增強安全性和使用者體驗.
藍牙通道偵測在安全性方面提供了卓越的技術靈活性, 準確性, 和延遲. 這為開發人員提供了最大的創新自由, 能夠在藍牙設備之間創造無限的可能性，並為更具創新性鋪平道路, 無線世界.
基於決策的廣告過濾
藍牙定義了兩種傳輸類型: 數據和廣告傳輸. 在BLE中(藍牙低功耗), 總共有 40 實體通道, 其中 3 專門致力於廣告. BLE 支援在主要和次要無線電頻道上傳輸相關資料包. 基於決策的廣告過濾優化設備處理傳入廣告資料的方式. 此功能可讓掃描設備在從輔助通道接收詳細資料之前評估在主通道上傳輸的資料包的相關性. 透過這樣做, 設備可以決定是否從輔助通道接收數據, 減少不相關數據的處理. 顯著提高資料處理效率，有效降低設備功耗.
監控廣告商
廣告主是使用廣告資料包向附近設備廣播訊息的設備. 觀察者裝置的主機元件可以指示藍牙 LE 控制器過濾重複的廣告資料包, 這意味著主機只會收到來自每個唯一廣告商的單一資料包. 這減少了主機設備上的處理負載, 使其更有效率. 然而, 這也意味著主機不會知道設備是否已移出範圍，除非觀察者設備嘗試連接. 這可能會導致觀察者設備在應該與設備連接時繼續不必要的掃描, 導致能源浪費. 監控廣告主功能透過在設備移入和移出範圍時通知主機來幫助防止這種能源浪費.
ISOAL 增強
國際標準化組織 (同步適配層) 透過彌合上層之間的差距，促進音訊等即時數據的傳輸 (例如音訊設定檔) 和下層 (例如鏈路層) 藍牙堆疊的. ISOAL 接收 SDU (服務資料單元) 來自上層並將其轉換為 PDU (協定資料單元) 透過藍牙連結發送到接收設備. PDU 有兩種類型: 成幀 PDU 和非成幀 PDU.
成幀的 PDU 封裝在幀內, 這是透過藍牙鏈路傳輸的實體單位. 這些幀包含報頭訊息，例如資料包類型, 序號, 錯誤檢測程式碼, 還有更多. 框架 PDU 可保證資料完整性和排序, 每個資料片段的標頭資訊可能會導致延遲. 在藍牙中 6.0, ISOAL 引入了一種新的幀模式，可在保持資料完整性的同時減少延遲. 此改進提高了音訊和視訊傳輸的品質和流暢度.
LL 擴充功能集
LL 擴充功能集引入了一種機制，可讓藍牙裝置支援早期藍牙標準中指定的更廣泛的功能. 透過提供 1984 支援指示位以供將來使用, 此擴展確保藍牙技術能夠適應新出現的應用和要求.
幀空間更新
訊框間隔是指藍牙中鏈結層發送兩個連續資料包的時間間隔. 在藍牙中 5.0 以及更高版本, 幀空間使用符號標識符 T_IFS 來引用, 固定值為 150 微秒. 這種固定的間隔有助於防止資料衝突，確保資料傳輸的順利進行. 然而, 藍牙 6.0 提供更大的靈活性, 允許調整框架空間更短或更長.
較長的幀空間值可能有利於處理能力相對較低的控制器, 給他們更多的時間來處理更長的資料包. 較短的幀空間值可以提高整體資料吞吐量, 這可能有利於諸如:
- 將健身追蹤器的大量資料一次發送到智慧型手機或筆記型電腦等連接設備
- 韌體更新
- 更快地發送 BLE 音訊資料包，以減少與其他裝置發生衝突的可能性
幀空間更新增強了藍牙裝置之間資料傳輸的靈活性, 讓他們在複雜的環境中表現得更好.
結論
藍牙技術不斷發展, 越來越融入我們的日常生活和工業應用. 藍牙通道偵測為設備帶來真正的距離感知, 為無數新應用開啟了可能性. 基於決策的廣告過濾將提高 BLE 設備的資料處理效率並降低功耗. 監控廣告主可以讓裝置之間的連線切換更加快速方便, 改善使用者的整體體驗. 音頻設備從 ISOAL 的進步中受益匪淺, LL 擴充功能集為藍牙裝置提供了更廣泛的功能和更新. 幀空間更新進一步增強了個人和 BLE 裝置的使用者體驗. 無線藍牙世界變得更加精準, 安全的, 各種各樣的, 和用戶友好的.
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