Bluetooth SIG завершила
спецификации Bluetooth 6.0, и вскоре мы начнем видеть устройства, которые его поддерживают. В большинстве случаев это означает кучу слов и разных цифр в спецификации без каких-либо преимуществ, которые мы можем увидеть, но на этот раз все должно быть иначе. Некоторые из этих изменений будут иметь отличия, которые заметят потребители, такие как мы.
Большинство изменений находятся под капотом, и для вещей, с которыми мы не взаимодействуем. Однако компании, производящие устройства, и люди, создающие программные решения, есть, и они должны внести заметные улучшения в такие вещи, как стабильность соединения Bluetooth, скорость передачи данных и общее время работы батареи устройства. Одно большое изменение называется Channel Sounding, и оно все направлено на обеспечение истинной пространственной осведомленности Bluetooth.
Что нового в Bluetooth 6
Bluetooth 6.0 добавляет в спецификацию шесть новых наборов функций:
Bluetooth Channel Sounding : Это привносит в Bluetooth реальную пространственную и дистанционную осведомленность. Это открывает целый ряд улучшений и новых возможностей. Мы рассмотрим это в отдельном разделе.
Фильтрация рекламы на основе принятия решений: речь идет не о рекламе, подобной той, что вы видите на веб-сайте или в социальных сетях. Речь идет о том, как сигналы и пакеты Bluetooth LE идентифицируют себя для устройств. Эта функция позволяет устройству использовать содержимое пакета данных, полученного по основному каналу устройства, чтобы решить, нужно ли ему сканировать связанные пакеты данных на вторичных каналах. Если все это звучит для вас как греческий язык, то все в порядке. Вам нужно знать, что это сократит потерю данных, и когда устройству не придется получать одни и те же данные дважды, все будет быстрее.
Мониторинг рекламодателей : Опять же, это не имеет ничего общего с рекламой продукта. Эта функция позволяет устройству, выступающему в качестве наблюдателя (получающему данные), отфильтровывать дублирующие пакеты данных от рекламного устройства (отправляющего). Она включает встроенные средства защиты, чтобы хост-устройство знало, когда другое устройство выходит из зоны действия, что может стать проблемой, если отфильтровываются несколько пакетов. Это сэкономит заряд батареи и уменьшит задержку Bluetooth.
Улучшение изохронного уровня адаптации: позволяет разбивать большие наборы данных на меньшие пакеты данных для более высокой скорости передачи. Он также включает новый режим для уменьшения задержки на основе кадрирования PDU. Это так же технически, как звучит, но это означает, что задержка для соединений LE может быть уменьшена, а передача данных может быть улучшена.
Обновление Frame Space : до Bluetooth 6 почти все пакеты данных были разделены интервалом в 150 микросекунд. Это звучит быстро, но иногда это было все еще медленнее, чем нужно, а иногда это было недостаточно медленно. С Bluetooth 6 время между пакетами данных является договорным и может быть короче или длиннее 150 микросекунд. Это улучшит стабильность соединения.
Многое из этого звучит очень технично, и я попытался сократить это до самой простой формы. Если вас интересует основная механика любой из этих функций, Bluetooth SIG имеет отличную ресурсную статью со всеми подробностями.
Зондирование каналов Bluetooth
Bluetooth Channel Sounding позволяет Bluetooth быть гораздо точнее при определении того, где находятся два или более устройств Bluetooth по отношению друг к другу. Проще говоря, это означает, что два устройства, поддерживающие новую функцию, могут найти друг друга на более широкой площади и с точностью до сантиметра .
Принцип работы завораживает. Он использует два метода измерения расстояния: фазовый диапазон и круговой хронометраж. Они могут использоваться по отдельности или вместе и могут достигать чрезвычайно точных измерений.
Фазовая дальность (PBR) использует соотношение между фазой, частотой и длиной волны радиосигнала. Все сигналы имеют это соотношение, и PBR использует его для расчета расстояния.
1. Инициирующее устройство передает сигнал на отражающее устройство.
2. Отражающее устройство возвращает сигнал обратно на передающее устройство.
3. Инициирующее устройство измеряет фазу принимаемого им сигнала.
4. Процесс повторяется с новым сигналом, что приводит к новому измерению фазы.
Затем расстояние вычисляется с помощью формулы, построенной на разнице частот, разности фаз и скорости света. Это чрезвычайно точно до расстояния 150 метров с использованием сигнала 1 МГц.
Round Trip Timing (RTT) измеряет время, необходимое сигналу для прохождения от передающего устройства к принимающему и обратно к месту его возникновения. Это проще и имеет больший диапазон, чем PBR.
1. Инициирующее устройство отправляет пакет данных и регистрирует время отправления (ToD).
2. Приемное устройство получает пакет, а затем возвращает его обратно после заранее определенной задержки.
3. Передающее устройство получает пакет обратно и записывает вторую временную метку, называемую временем прибытия (ToA).
4. Расстояние рассчитывается с использованием разницы между ToD и ToA с заранее определенной задержкой, рассчитанной по формуле, умноженной на скорость света.
Н * 299792458 м/с = Х
Также требуется время для расчета отправки, синхронизации и получения сигнала, что определяется аппаратным обеспечением и вставляется в результат, давая точное измерение расстояния. Это очень близко к тому, как работает специальный датчик ToF в сборке камеры для измерения фокусного расстояния.
RTT может обеспечить 100% точное измерение расстояния, но аппаратное обеспечение устройства не может быть абсолютно точным, поэтому всегда будет иметься очень небольшой диапазон ошибок.
Это всего лишь общий, но (надеюсь) упрощенный обзор технологии. Чтобы узнать больше о Bluetooth Channel Sounding, включая полные технические подробности, см. белую книгу на веб-сайте Bluetooth SIG .
Bluetooth Channel Sounding также включает несколько мощных функций безопасности, которые помогают предотвратить подмену расстояния и атаки типа «человек посередине». К ним относятся рандомизация сигнала, надежное шифрование и возможность перекрестной проверки пути сигнала и расстояния между измерениями PBR и TFF.
Все это делает Bluetooth 6 гораздо лучшим решением для таких служб, как Find My Networks , цифровые ключи и интеллектуальные замки , и даже ваша Bluetooth-мышь .
Когда ожидать устройства Bluetooth 6
На момент написания статьи не было анонсировано ни одного устройства с поддержкой Bluetooth 6. Новая спецификация была выпущена в августе 2024 года, и все производители устройств имеют доступ к полному спектру функций. Тем не менее, Snapdragon 8 Elite поддерживает Bluetooth 6, так что это может быть лишь вопросом времени, когда производители смартфонов начнут внедрять его в свои устройства.