文章來源：電子工程專輯

作為全球最受歡迎的無線物聯網技術之一，藍牙技術于2021年7月13日發布了其最新版本藍牙5.3（Bluetooth® 5.3）。本文将介紹藍牙5.3為物聯網設備制造商和應用開發人員帶來了哪些新功能。

藍牙 5.3 是藍牙技術的最新版本，該技術是全球部署最廣泛的無線物聯網連接技術之一。低功耗藍牙在所有行業和應用的物聯網設備中得到了廣泛采用。根據藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）發布的2021年藍牙市場最新報告（2021 Market Update）估計，2021年将有共計130億個藍牙物聯網設備在使用。是什麼原因讓藍牙成為物聯網設備制造商和應用開發人員的首選無線技術？答案是其對各類型數字設備無處不在的支持和覆蓋全球的互操作性！

藍牙技術聯盟估計，到2025年的未來5年内，低功耗藍牙單模設備的出貨量預計将增加3倍以上。諸如藍牙這樣快速發展的技術平台需要不斷演進，以維持其價值并推動生态系統成長。全新藍牙5.3版本的發布就是為了确保這一點——全球市場的持續增長！

藍牙5.3版本帶來了多項增強功能，為物聯網設備制造商和應用開發人員提供了可靠性、能源效率和用戶體驗方面的顯著改善。下面将介紹藍牙5.3的4個主要增強功能。

藍牙5.3提供了增強的連接更新功能

智能血糖儀是藍牙外圍設備的理想範例，其主要在低功耗監測狀态下運行，不會進行高吞吐量的數據傳輸。在運行期間，設備保持着低占空比模式，以最大限度地延長電池壽命。當需要向中央設備發送突發數據包（如觸發一劑胰島素）時，設備必須首先轉換到占空比更高的模式。由于牽涉到連接更新過程的執行，這一轉換會需要很長時間。

藍牙5.3的低速率連接功能使慢速連接更新成為了曆史，它可以實現更高效的轉換過程，以減少轉換延遲。低速率連接功能以一種新的、更快的方式在低占空比和高占空比模式之間切換，能夠更高效地應對可變的數據包速率和突發流量。

在智能醫療設備等應用中，更快的轉換時間可以顯著改善設備的功能、用戶體驗和安全性。憑借低速率連接功能，藍牙設備現在可以在進行大量數據傳輸後更快地返回節能模式，從而能進一步延長電池壽命。

在門禁控制、門鎖、便攜式醫療設備和商業照明等物聯網應用中，強大的安全性正成為最終用戶越來越重要的需求。藍牙5.3現在對市場需求作出了響應，增強了主機和控制器之間的加密密鑰控制，可以保護物聯網設備和應用及其用戶免受黑客攻擊和安全攻擊。

新的主機到控制器的加密密鑰控制增強功能允許主機設置控制器可以接受的最小加密密鑰長度。由于主機對應用更了解，因此它最适合根據應用的安全需求來決定密鑰長度。增強功能支持通過堆棧來控制加密密鑰的大小，可以在開發人員利用主機到控制器的連接來滿足各種應用的需求時，為其提供更高的靈活性。這樣，能夠避免多次主機堆棧和鍊路層之間的交互，同時可實現更快速的重新連接，從而支持對延遲敏感的應用場景，例如人機接口設備。

藍牙5.3周期性廣播中的AdvDataInfo功能

目前，所有周期性廣播都必須報告給主機。但是，在某些情況下，當廣播數據沒有變化時，這可能會導緻在節點上進行非必要的處理。這樣會降低總體的吞吐量。憑借藍牙5.3的新功能，現在可以在周期性廣播中加入AdvDataInfo（ADI）字段。數據包頭部的ADI字段可以指示出任何周期性廣播數據包中的負載數據是否發生了變化。在沒有發生變化的情況下，節點可以丢棄數據鍊中的後續數據包，并将時間用于處理其他接收事務。

周期性廣播中的ADI提高了藍牙網絡的整體效率，節省了節點的處理能力，降低了節點功耗，并為主要信道中的掃描提供了更多時間。

藍牙5.3中信道分類的工作原理

有時，參與藍牙連接的中央和外圍設備可能會受到來自各種來源的不同程度的幹擾。可以想象一下，安裝在工業旋轉電機上的振動傳感器（外圍設備）與狀态監測人員攜帶的智能手機（中央設備）所受到的幹擾會有何不同。在藍牙5.3之前，隻有中央設備可以決定信道映射，而不需要任何關于外圍設備對信道狀況有何體驗的信息。在這種情況下，許多業務關鍵型應用場景中的無線連接可靠性可能會降低。

藍牙5.3中新的信道分類功能支持外圍設備根據所體驗的射頻狀況将想要的信道映射通知給中央設備。然後，中央設備可以做出合适的決定，來實現最佳的信道映射。信道分類增強功能可以提高整體的無線性能，特别是當設備以 10 dBm的功率傳輸時，因為歐洲電信标準協會（ETSI）不允許在有幹擾的信道上以超過 10 dBm的功率進行傳輸。

作為物聯網設備制造商或應用開發人員，你知道物聯網市場的競争是非常激烈的——要想赢得客戶的心，每一步都至關重要。藍牙5.3版本是對藍牙協議的小幅強化，但是，它在無線可靠性、能源效率和用戶體驗方面實現了重要提升，可以支持你創造更多創新的方法來赢得物聯網的競賽！

作者：Jayanth Krishna，Silicon Labs物聯網無線業務高級産品經理

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