全新藍牙6.0和信道探測標準以及開發(fā)解決方案

備受期待的藍牙6.0（Bluetooth? 6.0）核心規(guī)范版本終于在近期發(fā)布了，這標志著藍牙技術(shù)的重大飛躍。本次更新包括對現(xiàn)有功能的重大增強，包括廣告和等時信道（isochronous channels），以及支持定位服務(wù)的突破性新功能。這些升級和增強延續(xù)了該標準對藍牙功能集的不懈擴展，從而通過互操作和安全的性能解鎖更多用例。

藍牙6.0新增功能特性

藍牙規(guī)范的每次更新都會實現(xiàn)新功能的標準化，從而解鎖新用例或優(yōu)化現(xiàn)有用例。例如，藍牙5.1 通過引入定向增強了定位服務(wù)，藍牙 5.2 通過標準化低功耗藍牙音頻，使其在音頻流方面的支持邁出了新的一步，并且藍牙5.3 和 5.4 通過定期廣告為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)帶來了變革性的增強。

那么，藍牙 6.0 與其前代產(chǎn)品有何區(qū)別？用戶可以期待哪些新功能的出現(xiàn)？

藍牙 6.0 是最近增量更新的重大更新，對音頻流、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，特別是定位服務(wù)提供了重大增強。在這些新功能帶來的最重要影響中，包括增強了安全性，以及提高了距離測量的精度。下面看看讓我們興奮的所有升級功能和特性：

藍牙信道探測（Channel Sounding）–?藍牙 6.0 最顯著的一個功能是增加了信道探測，從而在兩個低功耗藍牙設(shè)備之間實現(xiàn)了雙向測距。本次升級旨在徹底改變距離測量的精度和測距，稍后將在此博客的后面詳加討論。

基于決策的廣告過濾和廣告主監(jiān)控（Decision-Based Advertising Filtering and Monitoring Advertisers）– 這些功能可提高藍牙設(shè)備的掃描效率?；跊Q策的廣告過濾有助于通過減少掃描數(shù)據(jù)包所花費的時間來提高效率，而廣告主監(jiān)控使用主機控制接口（HCI）來跟蹤設(shè)備何時進入和離開范圍。

ISOAL增強?–?提高數(shù)據(jù)傳輸的可靠性，并減少生成成幀 PDU 帶來的延遲。

LL擴展功能集?–?此功能讓設(shè)備能夠交換它們支持的鏈路層功能。

幀空間（Frame Space）更新?– 它可實現(xiàn)等時流與連接事件之間的可協(xié)商間隔，從而優(yōu)化數(shù)據(jù)吞吐量。

藍牙信道探測

如前所述，藍牙信道探測是藍牙6.0新規(guī)范中最顯著的一個功能。它支持以連接為導向的雙向測距，可通過在設(shè)備之間支持多達四個天線路徑最大限度地減少多路徑效應(yīng)，并且可保護距離測量免受中間人攻擊。與使用接收信號強度（RSSI）在低功耗藍牙設(shè)備之間進行的現(xiàn)有測距相比，此功能標志著藍牙技術(shù)的重大突破。

信道探測的工作原理是什么？

1. 它使用基于相位的測距（PBR）和往返時間 （RTT）測量，在連接的兩個低功耗藍牙設(shè)備之間實現(xiàn)精密測距。

在藍牙信道探測程序中，一臺設(shè)備識別為發(fā)起者，而另一臺設(shè)備識別為反射者。發(fā)起者傳輸信號，而反射者設(shè)備則檢測和接收信號。

然后，這些設(shè)備使用 PBR、RTT 或同時使用兩者來協(xié)調(diào) 2.4 GHz 頻譜內(nèi)多達 72 個信道之間的測距，同時還在連接的兩個設(shè)備之間使用一到四個天線路徑。

RTT 使用飛行時間（ToF）來估計發(fā)起者和反射者之間的距離。將記錄兩個設(shè)備的到達時間（ToA）和離開時間（ToD），并使用它們之間的差異精確計算這些設(shè)備之間的距離。該標準還提供設(shè)置和校準過程，以補償兩個設(shè)備之間的時鐘差異。

在發(fā)起者和反射者之間交換 CS SYNC 數(shù)據(jù)包

PBR 利用發(fā)射信號和接收信號的相位差來計算發(fā)起者和反射者設(shè)備之間的距離。比較這些設(shè)備之間的相位差有助于準確測量它們之間的距離。

在發(fā)起者和反射者之間交換 CS Tone在每個步驟中執(zhí)行天線路徑

2. 它在設(shè)備之間支持多達四條天線路徑，有八種可能的天線組合

藍牙信道探測增強距離測量穩(wěn)健和精度的另一種方式是它能夠支持多個天線路徑。這使得能夠在出現(xiàn)任何干擾或噪聲的情況下使用替代路線傳播信號，對資產(chǎn)標簽等設(shè)備特別有用。

3. 可與到達角/出發(fā)角（AoX）結(jié)合使用

藍牙信道探測可與AoA和AoD結(jié)合使用，以便讓室內(nèi)定位或資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用從中受益，在這些應(yīng)用中，結(jié)合使用定向和距離估計功能可以改善用戶體驗。

4. 提供增強型安全功能

藍牙信道探測提供多個內(nèi)置安全功能，有助于減少中間人攻擊和中繼攻擊。這些功能包括分布式隨機位生成器（DRBG），它有助于隨機化測距的各個方面，例如信道選擇。此外，所有測距和數(shù)據(jù)交換都通過加密連接進行。

5. 無縫集成，無需其他組件

藍牙信道探測的另一個重要優(yōu)勢是，作為標準化藍牙功能，它有望在產(chǎn)品中廣泛使用，通過正式的資格認證計劃強制實施互操作性。許多需要估計距離等定位服務(wù)的目標應(yīng)用已經(jīng)需要為數(shù)據(jù)信道使用低功耗藍牙。在這些應(yīng)用中，可以在無需增加任何額外組件或硬件空間的情況下啟用藍牙信道探測，與超寬帶（UWB）等其他技術(shù)相比，這降低了實施成本。它還變得更加簡單，延長了電池壽命，甚至擴展了與眾多設(shè)備的兼容性。

藍牙 6.0 目標應(yīng)用

隨著對一系列新功能和開發(fā)的展望，新的藍牙6.0必定會對連接的無線智能設(shè)備的性能和效率產(chǎn)生重大影響。這一改進主要由藍牙信道探測的引入驅(qū)動，藍牙信道探測將瞄準以下兩類應(yīng)用：定位和接近感知。

定位：這包括寵物和資產(chǎn)追蹤器等應(yīng)用，它們利用定位器設(shè)備來查找追蹤設(shè)備的確切位置。

接近感知：這包括智能鎖和無鑰匙進入系統(tǒng)等應(yīng)用，它們利用增強型安全功能來限制和控制對安全空間和系統(tǒng)的訪問。應(yīng)用包括智能鎖、地理圍欄、FindMy ? ? 和車輛無鑰匙進入。在這些應(yīng)用中，安全對于確保沒有未經(jīng)授權(quán)的用戶能夠訪問網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

芯科科技率先提供支持藍牙6.0 和通道探測的產(chǎn)品

Silicon Labs（芯科科技）通過創(chuàng)新的無線產(chǎn)品和強大的技術(shù)支持能力，在幫助物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型方面有著悠久的歷史。我們強大的藍牙產(chǎn)品組合和行業(yè)領(lǐng)先的藍牙架構(gòu)現(xiàn)已支持藍牙6.0和藍牙通道探測。我們的專家團隊已經(jīng)精心策劃了單天線和雙天線解決方案，以滿足廣泛的應(yīng)用需求。

RB4198A是我們的單天線解決方案，更適合需要較低功耗的應(yīng)用，如資產(chǎn)跟蹤器，而DK2606A（將于今年底上市）是我們的雙天線解決方案，非常適合尺寸受限的應(yīng)用，如鑰匙扣。

要了解有關(guān)我們的藍牙產(chǎn)品組合和藍牙信道探測解決方案的更多信息，請訪問我們的網(wǎng)頁或立即聯(lián)系我們的銷售團隊。

支持藍牙6.0的SoC和模塊產(chǎn)品組合：https://cn.silabs.com/wireless/bluetooth

藍牙信道探測解決方案：https://cn.silabs.com/wireless/bluetooth/channel-sounding