【技術(shù)分享】BLE5.2為藍(lán)牙帶來了哪些變化？

經(jīng)過多年的發(fā)展，藍(lán)牙已經(jīng)從最初的1.0版本演變到了最新的5.3版本，目前最常用的是BLE5.2版本。在歷代的版本更迭中，藍(lán)牙技術(shù)有了非常大的進(jìn)步。本期文章將帶大家一起了解BLE5.2的主要特點(diǎn)。

BLE5.2簡介

2020年國際消費(fèi)電子展上，藍(lán)牙SIG推出了最新版本的BLE5.2，增加了多項(xiàng)功能，這三項(xiàng)功能是：增強(qiáng)屬性協(xié)議（EATT）、功率控制（LEPC）、同步通道（ISOC）。這些更新提高了藍(lán)牙設(shè)備的可靠性、能效和用戶體驗(yàn)。

ZM8258P 是廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司設(shè)計(jì)的一款國產(chǎn)BLE5.2主從一體藍(lán)牙模組，支持8路數(shù)據(jù)傳輸通道，最大支持4主4從。同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)透傳和OTA升級等功能，具有低成本、低功耗、小尺寸等優(yōu)點(diǎn)。

增強(qiáng)型ATT協(xié)議

藍(lán)牙5.2中對ATT協(xié)議進(jìn)行了加強(qiáng)，簡稱為EATT。EATT修改了順序事務(wù)模型，允許堆棧處理并發(fā)事務(wù)，并且新增的流量控制提升了EATT的穩(wěn)定性。EATT協(xié)議允許并發(fā)事務(wù)可以在不同的L2CAP通道上執(zhí)行。這歸功于EATT協(xié)議中的ATT MTU和L2CAP MTU是獨(dú)立配置的，并且可以在連接期間重新配置。

在藍(lán)牙5.1協(xié)議及之前的傳輸協(xié)議版本中事務(wù)的處理是順序的，不支持并發(fā)，事務(wù)必須在一個(gè)完整的PDU/SUD之后才能執(zhí)行；MTU是一一對應(yīng)且固定的，MTU一旦建立連接便不可更改。而對于LE5.2的EATT，MTU在ATT和L2CAP之間不再一一對應(yīng)，可以互相獨(dú)立配置。

圖2?EATT?事務(wù)處理模型（右）

? LE功耗控制BLE5.2規(guī)定了對于發(fā)射功率的動態(tài)管理。通過對接受信號強(qiáng)度RSSI的監(jiān)控，來通知發(fā)射方增加或減少發(fā)射功率。這對于在使用時(shí)設(shè)備之間的距離經(jīng)常處于變化中的應(yīng)用來說比較節(jié)省功耗，從而達(dá)到剛好滿足應(yīng)用的功耗。設(shè)備會根據(jù)不同距離時(shí)的RSSI值，控制發(fā)射功率使接收靈敏度保持在一個(gè)最佳的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)更好的控制功耗。

圖3?無線電波路徑損耗

? LE同步信道在BLE5.1及之前的版本中，僅支持面向連接的異步通信鏈路及非連接模式的廣播鏈路，然而BLE5.2為了基于低功耗實(shí)現(xiàn)下一代Bluetooth Audio而定義了LE同步信道，包括連接模式下的同步音頻流傳輸信道以及廣播模式下的同步音頻流傳輸信道。

LE同步通道定義了一個(gè)有時(shí)間依賴的數(shù)據(jù)的傳輸通道和傳輸策略。首先是一個(gè)對于多接收方同步獲取數(shù)據(jù)的機(jī)制；其次是定義了發(fā)送方在允許的時(shí)間外丟棄數(shù)據(jù)，從而保證接收方收取的數(shù)據(jù)滿足時(shí)效要求。此同步通道支持連接和非連接模式，內(nèi)容包括：連接模式下同步音頻流傳輸信道/多聲道音頻流，廣播模式下同步音頻流傳輸信道/廣播模式共享音頻流。

圖4?連接同步信道及廣播同步信道

? 總結(jié)增強(qiáng)版ATT(Enhanced ATT)：用于快速讀取屬性值，這一新增功能將提高基于ATT協(xié)議的信息溝通效率，實(shí)現(xiàn)快速服務(wù)發(fā)現(xiàn)等功能。

LE功率控制(LE Power Control)：BLE5.2定義了低功耗藍(lán)牙的雙向功率控制協(xié)議(LE Power Control)，可用于實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場景，有助于在保持連接的情況下進(jìn)一步降低功耗并提高設(shè)備連接的穩(wěn)定性和可靠性。

LE同步信道(LE Isochronous Channels)：LE同步信道為實(shí)現(xiàn)下一代藍(lán)牙音頻的多聲道音頻流和基于廣播音頻流的共享音頻應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。根據(jù)5.2版本核心規(guī)范一個(gè)同步組可以包括最多31個(gè)不同的同步音頻流，在廣播同步模式下可以實(shí)現(xiàn)通訊范圍內(nèi)無限多個(gè)音頻接收端同時(shí)收聽分享的音頻流。