新一代藍牙5.3到底有哪些新東西
1 概述
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202203/431754.htm2021年7月,藍牙官方組織SIG釋放了代碼Syndney的5.3版本藍牙核心協議文檔,此版本仍在第5個大版本中,屬于小功能升級,那這個版本帶來了哪些功能升級呢?
1.1 AdvDataInfo in Periodic Advertising
同步廣播是藍牙5.0增加的功能,藍牙5.0開始對藍牙廣播功能有了較大的升級,增加了可選的廣播信道以及可選的廣播類型,單個廣播內容長度也由原本31個字節(jié)增加到255個字節(jié)。
藍牙5.3中,在Sync廣播類型中,增加了可選的AdvDataInfo(ADI)描述。
下圖是5.3版本中,SYNC_IND廣播支持了可選的ADI描述。
而在5.2的版本中,SYNC_IND廣播并不支持ADI。
從修改點看,這是一個小修改,而且目前同步廣播并沒有較多的應用場景,SIG修改此處,不排除后期有應用會使用此功能。
1.2 Host to Controller Encryption Key Control Enhancements
這個修改點是針對安全的,2018年曾爆出,藍牙(經典藍牙)加密密鑰長度的可協商策略導致很大一部分芯片和藍牙協議??杀唬↘ey Negotiation of Bluetooth, KNOB)攻擊,攻擊者可以修改加密密鑰長度至1個字節(jié),之后的整個加密將極易破解,形同虛設。
關于KNOB攻擊,可參考如下文章。
https://topic.atatech.org/articles/173726
在KNOB攻擊被爆出后,藍牙官方組織SIG要求藍牙芯片廠商,協議棧和操作系統廠商升級,以彌補這個漏洞,然后承諾將在藍牙協議版本升級中解決。
藍牙5.3版本中,通過增加一條加密密鑰長度的控制指令來解決安全問題。
通過此條指令,操作系統可以設置最小加密密鑰長度,如果協商者想協商小于此長度的加密密鑰,將會被拒絕。
1.3 LE Enhanced Connection Update
基于低功耗的連接功能增強,5.3版本中增加了一個Connection Subrating的功能,這個功能通過調整連接間隔的方式,可以快速降低藍牙的功耗。
藍牙是一個低速設備,其在保持連接狀態(tài)下的功耗與藍牙的連接參數有較大的關系,一般無數據傳輸時,可以通過修改連接參數,將參數中的交互間隔擴大來降低功耗,而當需要有數據傳輸時,則通過降低交互間隔來提高傳輸帶寬。
藍牙5.3中,增加了一個快速修改的機制,不修改交互間隔,僅修改交互因子,交互因子決定了多少個交互間隔才進行一次實際的交互。
目前看,也僅僅是個小功能。
1.4 LE Channel Classification
Channel Classification是經典藍牙在1.2就引入的功能,藍牙使用的2.4G是一個公用頻段,藍牙技術通過跳頻技術能解決頻段被占用的問題,到了藍牙1.2版本時,引入了AFH自適應跳頻技術,這個技術通過標記信道的方式來標記哪些信道是干凈可用的,哪些信道干擾大,然后每隔一段時間重設可用信道組來降低被干擾的風險。由于重設信道的功能只能由Master發(fā)起,Slave可以通過Channel Classification將信道狀態(tài)上報給Master做參考。
到了藍牙4.0標準后,增加了低功耗藍牙(簡稱LE)技術,其中AFH跳頻在低功耗藍牙上本身支持,Master通過重設信道組的方式來降低干擾,藍牙5.3增加了Channel Classification后,Slave設備即可和經典藍牙一樣,將信道評估狀況發(fā)給Master。這有利于改善低功耗藍牙的抗干擾能力。
1.5 Remove AMP
這可能是藍牙5.3的最大修改點了,但這個不是增加功能,反而是在減少功能,AMP是藍牙3.0增加了一個高速物理層HS,用于提供高達24Mbps的數據傳輸率,不過3.0版本中并沒有自己設計一個物理層,而是直接使用了WI-FI的物理層,這為藍牙提供了一個高速通道。
藍牙HS高速通道一直推展不順利,并沒有什么應用使用到這個高速物理層,且高速物理層反而帶來了功耗與成本問題,所以在5.3中被刪除。
這個表明,藍牙基本放棄了高速領域和其他無線技術的競爭,專注于低功耗低成本領域。
2 總結
從目前看,新出的藍牙5.3標準并沒有大范圍的功能更新,甚至不如5.1和5.2更新的功能多。不過從中可以看出,即便更新,也主要是LE低功耗藍牙做更新,經典藍牙除非是安全問題,基本已經停更了。甚至一些不常用功能會直接刪除出協議。AMP被刪并不是一個個例,早在5.0版本時,一個不常用的經典藍牙低功耗機制---Park State就被刪除出協議。
另一個擺在藍牙組織面前的問題,藍牙標準雖在不停的推陳出新,但應用遲遲跟不上。以藍牙5.2引入的LE Audio為例,基本仍在Demo階段,藍牙5.1的尋向也僅僅小規(guī)模應用,其他諸如5.0引入的2M物理層,長距離功能都應用的非常有限,反而是10年未更新的經典藍牙大放異彩,在蘋果革命性的TWS耳機Airpods后,其他各家跟進,年出貨以億計。
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