智能头条

Bluetooth®5.3新版本为开发人员提供四大优化功能

全球最流行的无线物联网技术之一的最新版本Bluetooth® 5.3已于2021年7月份由蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)发表。Silicon Labs在本博客中向物联网设备制造商和应用程序开发人员简单介绍了Bluetooth 5.3的四大新功能。

什么是Bluetooth 5.3?

Bluetooth 5.3是世界上部署最多的无线物联网连接技术之一的最新版本。蓝牙低功耗广泛应用于所有行业和应用的物联网设备。蓝牙技术联盟发布的《2021年市场报告》估计,2021年将有130亿部蓝牙物联网设备投入使用。是什么让蓝牙成为物联网设备制造商和应用程序开发商的首选无线技术?是它对各种类型数字设备的普遍支持和全球互操作性!

蓝牙于物联网领域的增长

蓝牙技术联盟估计,到2025年,蓝牙低功耗单模设备的出货量预计将增加三倍以上。蓝牙已成为快速增长的物联网技术平台,需要不断发展以维持并推动生态系统。新的Bluetooth 5.3版本的发布正是为了确保其持续性的全球物联网市场应用增长!

Bluetooth 5.3新功能介绍

Bluetooth5.3版本增加了一些功能增强,为物联网设备制造商和应用程序开发人员提供了显著的可靠性,能效和用户体验改进。以下各节概述了Bluetooth 5.3中的四大增强功能:

一、Connection Sub-rating功能模式

Bluetooth 5.3增强连接更新功能

智能血糖仪是蓝牙外设设备的理想示例,它主要在低功耗监测状态下工作,而不传输高通量数据。在此期间,设备保持低占空比模式,以最大限度地延长电池寿命。当需要向中央设备发送数据突发(例如触发胰岛素剂量)时,设备必须首先转换到更高的占空比模式。这种转换可能需要很长时间,取决于连接更新过程是如何实现的。

Bluetooth 5.3的Connection Sub-rating功能使慢速连接更新成为过去。它实现了一个更有效地转换过程来减少转换延迟。连接次级额定值以一种新的、更快的方式在低占空比和高占空比模式之间切换,并更有效地处理可变分组速率和突发流量。

在智能医疗设备等应用中,更快地过渡时间可以显著提高设备功能、用户体验和安全性。通过降低连接等级,蓝牙设备现在可以在高数据传输之后更早地恢复到节能模式,进一步延长电池寿命。

二、加密密钥的控制增强功能(Encryption Key Size Control Enhancements)

在诸如访问控制、门锁、便携式医疗设备和商业照明等物联网应用中,强大的安全性正成为越来越关键的最终用户要求。Bluetooth 5.3现在响应了市场需求,增强了主机和控制器之间的加密密钥控制,以保护物联网设备和应用程序及其用户免受黑客和安全攻击。

新的主机到控制器加密密钥控制增强功能允许主机设备控制器可以接受的最小加密密钥长度。主机更了解应用程序,因此最适合根据应用程序的安全要求来决定密钥长度。它允许通过堆栈控制加密密钥的大小,为开发人员提供更高的灵活性,以便使用主机到控制器的连接满足各种应用程序的需要。避免了多主机堆栈-链路层交互,而更快的重新连接可以支持延迟敏感的用例,如人机界面设备。

三、定期广告增强功能(Periodic Advertising Enhancement)

Bluetooth 5.3 AdvDataInfo 的定期广告功能

目前,所有定期广告必须向主机报告。然而,在某些情况下,当广告数据中没有改变时,这可能导致在节点上进行不必要的处理。它可以降低总体吞吐量。随着这一新的Bluetooth 5.3功能,AdvDataInfo(ADI)字段引入定期广告。封包报头中的ADI字段指示有效负载数据是否在任何周期性广告包中被改变。在没有变化的情况下,节点可以丢弃链中的后续数据包,并利用该时间处理其他接收事务。

定期广告中的ADI功能提高了蓝牙网络的整体效率,节省了节点上的处理能力,降低了节点功耗,并为主信道中的扫描提供了更多的时间。

四、通道分类增强功能(Channel Classification Enhancements)

Bluetooth 5.3中信道分类的工作原理

参与蓝牙连接的中央和外围设备可能会遇到来自多个来源的不同程度干扰。想象一下,安装在工业旋转机上的震动传感器(外围设备)与状态监测人员携带的智能手机(中央设备)所受干扰的不同。在Bluetooth 5.3之前,只有中央设备可以决定通信频道,而不需要任何关于外围设备如何体验频道状况的信息。在上述情况下,这会降低许多业务关键用例中的无线可靠性。

Bluetooth 5.3上的新信道分类功能使外围设备能够根据所经历的射频条件所需要的信道图通知中央设备。然后,中心可以做出适当的决定,以获得最佳的信道图。信道分类增强可以提高整体无线性能,特别是当设备以+10dbm传输时,因为ETSI不允许在有干扰的信道上传输超过+10dbm。

结论

作为物联网设备制造商或应用程序开发人员,您知道物联网市场的竞争非常激烈—要赢得客户的心,每一个设计流程都很重要。Bluetooth 5.3版本是对蓝牙协议的增强,它在无线可靠性、能源效率和用户体验方面提供了重大的改进,使您能够创造更多创新的方式来赢得物联网竞赛!


评论