Bluetooth 6.0 Sondagem de canal: Conscientização da verdadeira distância entre dispositivos

Introdução

Estamos vivendo em um mundo cada vez mais sem fio. Cada ano, sobre 5 bilhões de dispositivos habilitados para Bluetooth são produzidos e enviados globalmente. Como tecnologia líder em comunicação sem fio, As inovações do Bluetooth e as especificações continuamente atualizadas são cruciais em todos os setores. Em 3 de setembro, o SIG Bluetooth (Grupo de interesse especial) lançou a versão mais recente da especificação Bluetooth – Bluetooth 6.0. A atualização mais significativa é a tecnologia de som do canal Bluetooth, que permite a consciência precisa da distância entre os dispositivos Bluetooth. Mais atualizações incluem filtragem de publicidade baseada em decisão, Monitoramento do anunciante, aprimoramentos na camada de adaptação isócrona (Isoal), o conjunto de recursos estendido LL, e uma atualização do espaço de quadros. Neste blog, Vamos nos aprofundar nessas novas tecnologias e em suas futuras aplicações.

Atualizações no Bluetooth 6.0

Versão de especificação do núcleo Bluetooth 6.0 apresenta vários novos recursos e aprimoramentos, incluindo canal Bluetooth soando, filtragem de publicidade baseada em decisão, Monitorando anunciantes, melhorias na camada de adaptação isócrona (Isoal), o conjunto de recursos estendido LL, e uma atualização do espaço de quadros. Vamos nos aprofundar em cada um desses novos recursos e aprimoramentos em detalhes.

Sondagem de canal Bluetooth

O som do canal Bluetooth é um novo recurso adicionado na versão de especificação do núcleo Bluetooth 6.0, permitindo um alcance preciso e seguro entre dois dispositivos Bluetooth com alta segurança. Em um mundo, A sondagem de canal Bluetooth oferece dois benefícios principais para o posicionamento Bluetooth: maior precisão e maior segurança.

De volta 2019, Bluetooth obteve uma grande atualização com o lançamento do 5.1 padrão. Esta atualização introduziu duas novas maneiras de identificar a localização de um dispositivo - AoA (Ângulo de chegada)e AOD (Ângulo de Partida) - Tornando o rastreamento do local do Bluetooth muito mais preciso. Bluetooth 5.1 AOA posicionamento interno Oferece precisão de ponto de até alguns centímetros, Revolucionando aplicativos como rastreamento de ativos, navegação interna, e sistemas domésticos inteligentes. O que mais, A mais recente tecnologia de som do canal Bluetooth oferece dois métodos avançados de medição de distância: PBR (Variação Baseada em Fase) e RTT (Timing de ida e volta). Esses métodos permitem que os dispositivos determinem sua distância um do outro com uma precisão incrível, Mesmo quando eles estão distantes.

Precisão: O som do canal Bluetooth usa PBR (Variação Baseada em Fase) isso pode medir distâncias até cerca de 150 metros antes de encontrar a ambiguidade de distância. Combinando RTT (Timing de ida e volta) com pbr, As aplicações podem detectar e resolver esta ambiguidade, permitindo medições de distância mais precisas em faixas maiores.

Segurança: As preocupações de segurança específicas para as soluções de medição de distância geralmente envolvem o risco de um dispositivo não confiável que engane um dispositivo confiável para acreditar que outro dispositivo confiável está próximo o suficiente para permitir que certas ações sejam tomadas ou autorizadas.

O uso combinado de PBR e RTT é uma das estratégias do canal Bluetooth para combater essa ameaça. Como esses dois métodos funcionam completamente de maneira diferente, A probabilidade de ser simultaneamente atacada ou manipulada para produzir resultados enganosos é extremamente baixa. A alta segurança oferecida pela PBR e RTT de verificação cruzada fornece aos desenvolvedores maiores possibilidades.

Formulários: O som do canal Bluetooth vem com uma variedade de vantagens, Mas como isso melhora nossas vidas diárias e operações comerciais?

Para o usuário final de Bluetooth ‘Encontre meu’ soluções, qual é a tecnologia sem fio de baixa potência mais onipresente, Seria mais fácil e rápido localizar itens perdidos, seja em direção ou distância. Em soluções de chave digital, O som do canal Bluetooth pode melhorar a segurança e a experiência do usuário, garantindo que um bloqueio seja aberto quando o dispositivo autorizado estiver a uma certa distância.

O Bluetooth Channel Sounding oferece flexibilidade técnica excepcional em termos de segurança, precisão, e latência. Isso dá aos desenvolvedores a máxima liberdade para inovar, permitindo a criação de infinitas possibilidades entre dispositivos Bluetooth e pavimentando o caminho para um mais inovador, mundo sem fio.

Filtragem de publicidade baseada em decisão

Bluetooth define dois tipos de transmissão: transmissões de dados e publicidade. Em ble(Bluetooth de baixa energia), há um total de 40 canais físicos, do qual 3 são especificamente dedicados à publicidade. BLE suporta pacotes de dados relacionados transmitidos nos canais de rádio primários e secundários. A filtragem de publicidade baseada em decisões otimiza como os dispositivos lidam com dados de publicidade recebidos. Esse recurso permite que um dispositivo de varredura avalie a relevância de pacotes de dados transmitidos no canal principal antes de receber dados detalhados do canal secundário. Fazendo isso, O dispositivo pode decidir se deve ou não receber dados do canal secundário, reduzindo o processamento de dados irrelevantes. Isso melhora significativamente a eficiência do processamento de dados e reduz efetivamente o consumo de energia do dispositivo.

Monitorando anunciantes

Um anunciante é um dispositivo que transmite informações para dispositivos próximos usando pacotes de publicidade. O componente host de um dispositivo Observer pode instruir o controlador Bluetooth LE a filtrar pacotes de publicidade duplicados, O que significa que o host receberá apenas um único pacote de cada anunciante exclusivo. Isso reduz a carga de processamento no dispositivo host, tornando -o mais eficiente. No entanto, Isso também significa que o host não saberá se um dispositivo se afastou do alcance, a menos que o dispositivo Observer tente se conectar. Isso pode fazer com que o dispositivo Observer continue digitalizando desnecessariamente quando deve se conectar com um dispositivo, levando a energia desperdiçada. O recurso de anunciante de monitoramento ajuda a evitar esse desperdício de energia, informando o host quando um dispositivo entra e sai do alcance.

Aprimoramento isoal

Isoal (Camada de adaptação isócrona) facilita a transmissão de dados em tempo real, como o áudio, preenchendo a lacuna entre as camadas superiores (como o perfil de áudio) e as camadas inferiores (como a camada de link) da pilha Bluetooth. Isoal recebe SDUs (unidades de dados de serviço) Das camadas superiores e as converte em PDUs (unidades de dados do protocolo) a ser enviado sobre o link Bluetooth para o dispositivo receptor. Existem dois tipos de PDUs: PDUs emoldurado e PDUs sem moldura.

As PDUs emolduradas são encapsuladas em quadros, que são as unidades físicas transmitidas sobre o link Bluetooth. Esses quadros contêm informações de cabeçalho, como o tipo de pacote, Número da sequência, Código de detecção de erro, e mais. Enquanto emoldurado o PDUs garante a integridade e o seqüenciamento de dados, As informações do cabeçalho para cada fragmento de dados podem levar à latência. Em Bluetooth 6.0, Isoal introduz um novo modo de quadro que reduz a latência, mantendo a integridade dos dados. Esta melhoria aumenta a qualidade e a suavidade das transmissões de áudio e vídeo.

Conjunto de recursos estendido LL

O conjunto de recursos estendido LL apresenta um mecanismo que permite que os dispositivos Bluetooth suportem uma gama mais ampla de recursos além daqueles especificados nos padrões anteriores do Bluetooth. Oferecendo 1984 bits de indicação de suporte para uso futuro, Esta extensão garante que a tecnologia Bluetooth possa se adaptar a novos aplicativos e requisitos à medida que surgem.

Atualização do espaço de quadros

Espaço de quadro refere -se ao intervalo de tempo entre o envio de dois pacotes de dados consecutivos na camada de link em Bluetooth. Em Bluetooth 5.0 e versões posteriores, O espaço do quadro é referido usando o identificador simbólico T_IFS, com um valor fixo de 150 µs. Este intervalo fixo ajuda a prevenir colisões de dados e garante transmissão de dados suave. No entanto, Bluetooth 6.0 oferece mais flexibilidade, permitindo que o espaço da estrutura seja ajustado mais curto ou mais.

Um valor espacial de quadro mais longo pode beneficiar os controladores com poder de processamento relativamente baixo, dando a eles mais tempo para processar pacotes de dados mais longos. Um valor mais curto do espaço do quadro pode melhorar a taxa geral de dados de dados, que pode ser benéfico para aplicações como:

• Enviando os dados em massa de um rastreador de fitness para um dispositivo conectado como um smartphone ou laptop de uma só vez
• Atualizações de firmware
• Enviando pacotes de dados de áudio BLE mais rápido para reduzir a probabilidade de colisões com outros dispositivos

As atualizações do espaço de quadros aprimoram a flexibilidade da transmissão de dados entre os dispositivos Bluetooth, permitindo que eles tenham melhor desempenho em ambientes complexos.

Conclusão

A tecnologia Bluetooth continua a evoluir, cada vez mais integrado em nossas vidas diárias e aplicações industriais. O som do canal Bluetooth traz consciência de distância verdadeira aos dispositivos, Abrindo possibilidades para inúmeras novas aplicações. A filtragem de publicidade baseada em decisão aumentará a eficiência do processamento de dados e reduzirá o consumo de energia em dispositivos BLE. Os anunciantes de monitoramento podem tornar as conexões de troca entre dispositivos mais rápidos e convenientes, melhorando a experiência geral do usuário. Os dispositivos de áudio se beneficiam significativamente dos avanços no isoal, Enquanto o conjunto de recursos estendido LL capacita dispositivos Bluetooth com uma gama mais ampla de recursos e atualizações. Atualizações de espaço de quadro aprimoram ainda mais a experiência do usuário para dispositivos pessoais e ble. O mundo sem fio Bluetooth está se tornando mais preciso, seguro, diversificado, e fácil de usar.