昨日，物聯(lián)傳媒及AIoT星圖研究院分析師露西發(fā)表了“藍(lán)牙核心規(guī)范6.0登場(chǎng)！一圖速覽2024 最新Wi-Fi&藍(lán)牙&星閃趨勢(shì)”一文，介紹了藍(lán)牙核心規(guī)范6.0中關(guān)于新功能-——“藍(lán)牙信道探測(cè)（Channel Sounding）”的概述。

今天我們將在此文對(duì)藍(lán)牙核心規(guī)范6.0中出現(xiàn)的新動(dòng)態(tài)進(jìn)行一一了解。

藍(lán)牙信道探測(cè)新功能

2024年9月4日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟SIG公布Bluetooth?核心規(guī)范 6.0版，在此版規(guī)范中公布的具體資料中有6大新動(dòng)態(tài)，其中最為矚目的就屬推出的藍(lán)牙信道探測(cè)（Bluetooth? Channel Sounding）。

藍(lán)牙信道探測(cè)（Bluetooth? Channel Sounding）功能將為可靠和精確的距離測(cè)量提供一種基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間無(wú)線的安全測(cè)距。在目前火熱的數(shù)字鑰匙解決方案與“FIND MY”（查找我的設(shè)備）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)將多有此技術(shù)的支撐，這類產(chǎn)品對(duì)于該技術(shù)具有極高要求的精度與安全性。

Channel Sounding和數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)

采用兩種不同的距離測(cè)量方法，分別為相位測(cè)距法（PBR）和往返定時(shí)法（RTT）：

• 基于相位的測(cè)距（PBR）：利用無(wú)線電信號(hào)的基本特性，即相位及其與頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系。啟動(dòng)器給定頻率f1向反射器發(fā)射信號(hào)，反射器向啟動(dòng)器發(fā)回信號(hào)，啟動(dòng)器在收到回復(fù)后，測(cè)量接收信號(hào)的相位。

PBR啟動(dòng)程序過(guò)程

• 循環(huán)時(shí)序 (RTT)：發(fā)起者向反射者發(fā)送數(shù)據(jù)包，反射者再發(fā)回同樣的數(shù)據(jù)包，捕捉ToA和ToD值計(jì)算其無(wú)線電信號(hào)的飛行時(shí)間獲取精準(zhǔn)的距離測(cè)量結(jié)果。

兩種方法既可單獨(dú)使用，又可結(jié)合使用，以解決相位測(cè)距（PBR）單獨(dú)使用時(shí)出現(xiàn)的距離模糊問(wèn)題。

在設(shè)備之間測(cè)量距離方面一直存在著安全性的威脅，當(dāng)不受信任的設(shè)備會(huì)通過(guò)某種方式欺騙受信任的設(shè)備，從而被允許通過(guò)某些行動(dòng)。比如，在數(shù)字鑰匙的應(yīng)用場(chǎng)景中是通過(guò)測(cè)量數(shù)字鑰匙與門鎖系統(tǒng)之間的距離判斷進(jìn)行解鎖方案。但在這過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)某些設(shè)備惡意解鎖門鎖系統(tǒng)的隱患，不受信任的設(shè)備會(huì)欺騙門鎖系統(tǒng)，讓其認(rèn)為無(wú)線鑰匙卡離門鎖很近，使得門鎖系統(tǒng)自動(dòng)解鎖或允許為受信任設(shè)備允許進(jìn)入。為了應(yīng)對(duì)此類威脅，Bluetooth Channel Sounding有以下四類功能對(duì)策：

1. 結(jié)合使用 PBR 和 RTT 方法

2. 比特流和傳輸模式的隨機(jī)化

3. 抵御符號(hào)操縱

4. 射頻信號(hào)分析技術(shù)（包括攻擊檢測(cè)）

增強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)

在規(guī)范里除了藍(lán)牙信道探測(cè)（Bluetooth? Channel Sounding）外，還有基于決策的廣告過(guò)濾、監(jiān)測(cè)廣告商、ISOAL的改進(jìn)、LL擴(kuò)展功能集和幀空間更新的技術(shù)功能介紹。

基于決策的廣告過(guò)濾（DBAF）功能引入了一種新的擴(kuò)展廣告，對(duì)于在主廣告信道上接收到的數(shù)據(jù)包內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估，來(lái)決定是否在輔助信道上掃描相關(guān)數(shù)據(jù)包，以減少在次級(jí)信道上掃描數(shù)據(jù)包的時(shí)間，從而提高擴(kuò)展廣告的掃描效率。

DBAF概述

在藍(lán)牙監(jiān)控廣告商功能中有一個(gè)基本理念是“為發(fā)現(xiàn)設(shè)備而發(fā)布廣告”，但這樣的理念會(huì)出現(xiàn)對(duì)先前發(fā)現(xiàn)的設(shè)備進(jìn)行高占空比掃描后，而該設(shè)備卻已不在范圍內(nèi)的問(wèn)題。在新的監(jiān)控廣告商功能上，使用主機(jī)控制器接口（HCI）事件，在相關(guān)設(shè)備進(jìn)入或離開(kāi)范圍時(shí)及時(shí)通知主機(jī)，及時(shí)的范圍提醒避免了能量的浪費(fèi)，這對(duì)于應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者能提供更好的用戶界面和體驗(yàn)。

使用中的“監(jiān)測(cè)廣告商”示例

ISOAL（等時(shí)適配層）通過(guò)定義一種新的成幀模式改進(jìn)了針對(duì)生成有框架的PDU延遲增加的這一問(wèn)題，還提高了其可靠性，該模式在建立音頻流時(shí)可盡可能減少延遲，對(duì)于音頻外設(shè)等敏感應(yīng)用尤為重要。

ISOAL

隨著B(niǎo)luetooth LE 的復(fù)雜性和多功能性不斷提高，LL 擴(kuò)展功能集得到了增強(qiáng)，設(shè)備可以交換各自支持的鏈路層功能信息，其容量可容納1984個(gè)支持指示位，以支持設(shè)備使用更多復(fù)雜、豐富的功能。

LL擴(kuò)展功能集交換

在Bluetooth 6.0中規(guī)范定義了幀空間更新程序，用于連接或連接等時(shí)數(shù)據(jù)流的幀間距數(shù)值不再固定，可以短于或長(zhǎng)于150μs，設(shè)備可以為某些或所有支持的 PHY的每種適用間隔類型協(xié)商值。

連接的等時(shí)數(shù)據(jù)流（CIS）中的新幀間距類型

結(jié)語(yǔ)

藍(lán)牙技術(shù)正以前所未有的速度，滲透到我們生活的每一個(gè)角落，而藍(lán)牙核心規(guī)范6.0的發(fā)布標(biāo)志著藍(lán)牙技術(shù)在精度、安全性、數(shù)據(jù)傳輸效率等方面邁出了重要一步，隨著藍(lán)牙技術(shù)的普及和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，相信在未來(lái)藍(lán)牙技術(shù)將發(fā)揮更加重要的作用。

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