新一代藍牙5.3到底有哪些新東西

1 概述

2021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(xié)議文檔，此版本仍在第5個(gè)大版本中，屬于小功能升級，那這個(gè)版本帶來(lái)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(kāi)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(lèi)型，單個(gè)廣播內容長(cháng)度也由原本31個(gè)字節增加到255個(gè)字節。

藍牙5.3中，在Sync廣播類(lèi)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(diǎn)看，這是一個(gè)小修改，而且目前同步廣播并沒(méi)有較多的應用場(chǎng)景，SIG修改此處，不排除后期有應用會(huì )使用此功能。

1.2 Host to Controller Encryption Key Control Enhancements

這個(gè)修改點(diǎn)是針對安全的，2018年曾爆出，藍牙（經(jīng)典藍牙）加密密鑰長(cháng)度的可協(xié)商策略導致很大一部分芯片和藍牙協(xié)議?？杀唬↘ey Negotiation of Bluetooth, KNOB）攻擊，攻擊者可以修改加密密鑰長(cháng)度至1個(gè)字節，之后的整個(gè)加密將極易破解，形同虛設。

關(guān)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(chǎng)商，協(xié)議棧和操作系統廠(chǎng)商升級，以彌補這個(gè)漏洞，然后承諾將在藍牙協(xié)議版本升級中解決。

藍牙5.3版本中，通過(guò)增加一條加密密鑰長(cháng)度的控制指令來(lái)解決安全問(wèn)題。

通過(guò)此條指令，操作系統可以設置最小加密密鑰長(cháng)度，如果協(xié)商者想協(xié)商小于此長(cháng)度的加密密鑰，將會(huì )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(gè)Connection Subrating的功能，這個(gè)功能通過(guò)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(gè)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(guān)系，一般無(wú)數據傳輸時(shí)，可以通過(guò)修改連接參數，將參數中的交互間隔擴大來(lái)降低功耗，而當需要有數據傳輸時(shí)，則通過(guò)降低交互間隔來(lái)提高傳輸帶寬。

藍牙5.3中，增加了一個(gè)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(gè)交互間隔才進(jìn)行一次實(shí)際的交互。

目前看，也僅僅是個(gè)小功能。

1.4 LE Channel Classification

Channel Classification是經(jīng)典藍牙在1.2就引入的功能，藍牙使用的2.4G是一個(gè)公用頻段，藍牙技術(shù)通過(guò)跳頻技術(shù)能解決頻段被占用的問(wèn)題，到了藍牙1.2版本時(shí)，引入了AFH自適應跳頻技術(shù)，這個(gè)技術(shù)通過(guò)標記信道的方式來(lái)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(shí)間重設可用信道組來(lái)降低被干擾的風(fēng)險。由于重設信道的功能只能由Master發(fā)起，Slave可以通過(guò)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(jiǎn)稱(chēng)LE）技術(shù)，其中AFH跳頻在低功耗藍牙上本身支持，Master通過(guò)重設信道組的方式來(lái)降低干擾，藍牙5.3增加了Channel Classification后，Slave設備即可和經(jīng)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(diǎn)了，但這個(gè)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(gè)高速物理層HS，用于提供高達24Mbps的數據傳輸率，不過(guò)3.0版本中并沒(méi)有自己設計一個(gè)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(gè)高速通道。

藍牙HS高速通道一直推展不順利，并沒(méi)有什么應用使用到這個(gè)高速物理層，且高速物理層反而帶來(lái)了功耗與成本問(wèn)題，所以在5.3中被刪除。

這個(gè)表明，藍牙基本放棄了高速領(lǐng)域和其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)的競爭，專(zhuān)注于低功耗低成本領(lǐng)域。

2 總結

從目前看，新出的藍牙5.3標準并沒(méi)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(guò)從中可以看出，即便更新，也主要是LE低功耗藍牙做更新，經(jīng)典藍牙除非是安全問(wèn)題，基本已經(jīng)停更了。甚至一些不常用功能會(huì )直接刪除出協(xié)議。AMP被刪并不是一個(gè)個(gè)例，早在5.0版本時(shí)，一個(gè)不常用的經(jīng)典藍牙低功耗機制---Park State就被刪除出協(xié)議。

另一個(gè)擺在藍牙組織面前的問(wèn)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的尋向也僅僅小規模應用，其他諸如5.0引入的2M物理層，長(cháng)距離功能都應用的非常有限，反而是10年未更新的經(jīng)典藍牙大放異彩，在蘋(píng)果革命性的TWS耳機Airpods后，其他各家跟進(jìn)，年出貨以?xún)|計。