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！一圖速覽2024 最新Wi-Fi&藍(lán)牙&星閃趨勢”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（Channel Sounding）”的概述。

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

藍(lán)牙信道探測新功能

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大新動態(tài)，其中最為矚目的就屬推出的藍(lán)牙信道探測（Bluetooth? Channel Sounding）。

藍(lán)牙信道探測（Bluetooth? Channel Sounding）功能將為可靠和精確的距離測量提供一種基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法，從而來實現(xiàn)兩個藍(lán)牙設(shè)備之間無線的安全測距。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)實現(xiàn)將多有此技術(shù)的支撐，這類產(chǎn)品對于該技術(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量方法，分別為相位測距法（PBR）和往返定時法（RTT）：

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

PBR啟動程序過程

• 循環(huán)時序 (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值計算其無線電信號的飛行時間獲取精準(zhǔn)的距離測量結(jié)果。

兩種方法既可單獨使用，又可結(jié)合使用，以解決相位測距（PBR）單獨使用時出現(xiàn)的距離模糊問題。

在設(shè)備之間測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)備會通過某種方式欺騙受信任的設(shè)備，從而被允許通過某些行動。比如，在數(shù)字鑰匙的應(yīng)用場景中是通過測量數(shù)字鑰匙與門鎖系統(tǒng)之間的距離判斷進(jìn)行解鎖方案。但在這過程中會出現(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)備會欺騙門鎖系統(tǒng)，讓其認(rèn)為無線鑰匙卡離門鎖很近，使得門鎖系統(tǒng)自動解鎖或允許為受信任設(shè)備允許進(jìn)入。為了應(yīng)對此類威脅，Bluetooth Channel Sounding有以下四類功能對策：

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. 抵御符號操縱

4. 射頻信號分析技術(shù)（包括攻擊檢測）

增強現(xiàn)有技術(shù)

在規(guī)范里除了藍(lán)牙信道探測（Bluetooth? Channel Sounding）外，還有基于決策的廣告過濾、監(jiān)測廣告商、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。

基于決策的廣告過濾（DBAF）功能引入了一種新的擴(kuò)展廣告，對于在主廣告信道上接收到的數(shù)據(jù)包內(nèi)容進(jìn)行評估，來決定是否在輔助信道上掃描相關(guān)數(shù)據(jù)包，以減少在次級信道上掃描數(shù)據(jù)包的時間，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”，但這樣的理念會出現(xiàn)對先前發(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)入或離開范圍時及時通知主機(jī)，及時的范圍提醒避免了能量的浪費，這對于應(yīng)用程序開發(fā)者能提供更好的用戶界面和體驗。

使用中的“監(jiān)測廣告商”示例

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

ISOAL

隨著Bluetooth 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，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數(shù)據(jù)流的幀間距數(shù)值不再固定，可以短于或長于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。

連接的等時數(shù)據(jù)流（CIS）中的新幀間距類型

結(jié)語

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)用場景的不斷擴(kuò)展，相信在未來藍(lán)牙技術(shù)將發(fā)揮更加重要的作用。

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