上一篇我們提到了藍牙BR/EDR/LE的核心控制器及主機的配置層要求。默認大家對藍牙BR/EDR/LE的基本概念已經(jīng)比較熟悉,如果需要重溫的話可以參考本篇最下方的補充說明。
今天我們繼續(xù)來看不同藍牙版本的feature都有哪些變化或者升級。
01、New Features
藍牙所有feature可以分為以下四種類型:
Type 1 | 主機無法通過HCI配置/啟用的控制器功能 |
Type 2 | 主機可通過HCI配置/啟用的控制器功能 |
Type 3 | 同時存在于控制器和主機中,需要HCI命令/事件才能運行的功能 |
Type 4 | 不涉及控制器的主機功能 |
為了更好地理解這些Type,我們需要提前來了解一下Vol 1中的一些內(nèi)容。上周我們提到了藍牙不同版本(BR/EDR/LE)主機和控制器所需要支持的配置,下圖所示為藍牙主機和控制器的組合,從左到右分別為:僅支持LE的控制器、僅支持BR/EDR的控制器和支持BR/EDR/LE的控制器。
藍牙核心系統(tǒng)由主機和一個或多個控制器組成。我們來看一下它們的定義:
主機(Host):處理上層協(xié)議棧(如L2CAP、ATT、GATT等)和應用邏輯。
控制器(Controller):負責底層射頻、基帶處理和鏈路管理(Link manager)以及可選的HCI。
HCI(Host Controller interface):標準通信接口,用于主機與控制器之間的命令、事件和數(shù)據(jù)傳輸。
所以說Host是一個邏輯實體,定義為非核心配置文件以下和HCI以上的所有層。Controller也是一個邏輯實體,定義為 HCI 以下的所有層。顯而易見,HCI是連接主機和控制器之間的通信接口。但HCI的相應部分的實現(xiàn)被分別包含在了主機和控制器的實現(xiàn)中。
接下來的這一張大表,就是我們今天的主要內(nèi)容,了解一下各個藍牙版本的主要feature的更新情況和所屬類型。有些名稱字面上看似簡單,或者不知所云,但實際的意義卻很復雜。這里僅先作為一總結(jié)列表供大家參考和了解。
藍牙版本 | Feature Type | Feature |
1.2 | 1 | Basic AFH(自適應跳頻) operation |
Enhanced inquiry | ||
1.2 | 2 | Configuration of AFH (setting channels and enabling/disabling channel assessment) |
Enhanced synchronization capability | ||
Interlaced inquiry scan(隔行查詢掃描) | ||
Interlaced page scan(隔行尋呼掃描) | ||
Broadcast encryption | ||
1.2 | 3 | Enhanced flow specification and flush time-out(刷新超時) |
Extended SCO links(eSCO:為抗干擾,在SCO中增加了重傳功能) | ||
Inquiry Result with RSSI | ||
1.2 | 4 | L2CAP flow and error control |
2.0 + EDR |
2 |
2 Mb/s EDR |
3 Mb/s EDR | ||
3 slot packets in EDR | ||
5 slot packets in EDR | ||
2 Mb/s eSCO | ||
3 Mb/s eSCO | ||
3 slot packets for EDR eSCO | ||
2.1 + EDR | 1 | Encryption Pause and Resume |
2.1 + EDR | 3 | Erroneous Data Reporting |
Extended Inquiry Response | ||
Sniff subrating(減速呼吸/低功耗監(jiān)聽模式) | ||
Link Supervision Timeout Changed Event(鏈路監(jiān)控超時更改事件) | ||
Non-Flushable Packet Boundary Flag(不可刷新包邊界標志) | ||
Secure Simple Pairing(配對) | ||
3.0 + HS | 1 | Enhanced Power Control |
3 | Generic Test Methodology | |
4 | Unicast Connectionless Data(單播無連接數(shù)據(jù)) | |
Addendum 1/3.0 + HS | 4 | L2CAP Enhanced Retransmission Mode |
L2CAP Streaming Mode | ||
4.0 | 3 | Low Energy Controller (PHY and LL) |
4 | Low Energy Host (L2CAP and Security Manager) | |
Attribute Protocol and Generic Attribute Profile屬性協(xié)議和通用屬性文件 | ||
Addendum 2 | 4 | Appearance Data Type |
Addendum 3 | 2 | MWS Coexistence Signaling(在共址無線設備間提供標準化接口,用于溝通某些共存技術所需信息) |
Addendum 4 | 3 | Connectionless Peripheral Broadcast無連接外設廣播 |
4 | Unencrypted(未加密) UCD | |
4.1 |
2 | Train Nudging(提供一種機制,在定期無法接收相應回復的時段時,提高尋呼和查詢的成功率) |
Generalized Interlaced Scan(提供一種機制,在某些slot定期無法進行掃描時提高尋呼和查詢掃描的成功率) | ||
Low Duty Cycle Directed Advertising低占空比定向廣告 | ||
LE Ping | ||
3 | BR/EDR Secure Connections | |
Piconet Clock Adjustment(允許藍牙設備將 piconet 時鐘與LTE 等外部技術保持一致) | ||
LE Link Layer Topology(鏈路層拓撲) | ||
4 | 32-bit UUID Support in LE | |
LE Dual Mode Topology | ||
LE L2CAP Connection Oriented Channel Support(面向連接的信道支持) | ||
LE Privacy v1.1 | ||
4.2 | 2 | LE Data Packet Length Extension |
3 | Link Layer Privacy(鏈路層隱私) | |
Link Layer Extended Filter Policies | ||
4 | LE Secure Connections | |
5.0 |
2 | Slot Availability Mask(為兩臺藍牙設備提供一種機制,使其能相互指示各自時隙的可用性) |
LE 2M PHY | ||
High Duty Cycle Non-Connectable Advertising | ||
LE Channel Selection Algorithm #2 | ||
3 | LE Coded PHY | |
LE Advertising Extensions | ||
Addendum?5 | 1 | LE Higher Output Power |
5.1 |
1 |
Control Length Extension |
Advertising Channel Index | ||
ADI field in scan response data掃描響應數(shù)據(jù)中的 ADI 字段 | ||
Allow the SID to appear in scan response reports允許在掃描響應報告中顯示 SID | ||
2 | Angle of Arrival/Angle of Departure到達角/離開角 | |
HCI support for debug keys in LE Secure Connections在 LE 安全連接中支持 HCI 調(diào)試密鑰 | ||
Sleep clock accuracy update mechanism(睡眠時鐘精度更新機制) | ||
Interaction between QoS and Flow Specification(QoS與流量規(guī)范之間交互) | ||
Host channel classification for secondary advertising(用于二次廣告的主機信道分類) | ||
3 | Periodic Advertising Sync Transfer | |
4 | GATT Caching(緩存) | |
5.2 | 2 | LE Power Control |
3 | LE Isochronous Channels(異步信道) | |
4 | Enhanced Attribute Protocol | |
5.3 | 2 | Periodic Advertising ADI support |
Set Min Encryption Key Size command and Encryption Change [v2] event設置最小加密密鑰大小命令和加密更改 [v2] 事件 | ||
Channel Classification(信道分類) | ||
3 | Connection Subrating(連接分級) | |
5.4 | 2 | Advertising Coding Selection |
3 | Periodic Advertising with Responses | |
4 | Encrypted Advertising Data | |
LE GATT Security Levels Characteristic | ||
6.0 |
2 | ISOAL Unsegmented Framed Mode(異步適配層非分割成幀模式) |
LE Frame Space Update | ||
LL Extended Feature Set | ||
3 | Channel Sounding(信道探測) | |
Decision-Based Advertising Filtering基于決策的廣告過濾 | ||
Monitoring Advertisers |
按照Type1、Type4、Type3、Type2的順序,所占的Feature比例大概是10%、20%、30%、40%。簡單地說,Type1是獨立于主機的控制器功能;Type4是獨立于控制器的主機功能,這兩種類型的feature均占比較?。欢鳷ype2和Type3則是介于主機和控制器之間,Type2是主機可以通過HCI進行啟動/配置的控制器功能;Type3是同時存在于主機和控制器中的功能,這兩種類型的feature共占70%。
上面表格中還出現(xiàn)了一個詞兒:Addendum(增編),在藍牙規(guī)范各版本之外,還有CSA(Core Specification Addendum),它包含單卷中的一個或多個部分、多卷中的一個或多個部分、一個或多個部分的變更,或部分與變更的混合。根據(jù)下表中的規(guī)則,增編部分可用于取代卷中的一個部分,也可用于在卷中增加一個部分。
注:每個變更可能包含對規(guī)范一個或多個部分的更改和/或增補。
增編分為1、2、3、4、5部分內(nèi)容,增編1是針對L2CAP的增強重傳模式和流媒體模式;增編2是針對外觀數(shù)據(jù)類型;增編3是針對共存;增編4是針對無連接外設廣播和未加密UCD等;增編5是針對LE更高輸出功率。有的是可選,有的是在特定條件下的必選,具體參考下面的表格:
02、補充說明
藍牙是一種短距無線通信系統(tǒng),它相當于是取代了那些連接電子設備的電纜。主要的特點就是魯棒性、低功耗和低成本。它的許多功能都是可選的,也就是可以根據(jù)應用去實現(xiàn)你所需要的,所以不同的藍牙產(chǎn)品有很大的差異性。規(guī)范也定義了很多不同的feature,來提供多種選擇。
藍牙系統(tǒng)有兩種形式:
基本速率(BR:basic rate)
低功耗(LE:Low Energy)
無論哪種形式的系統(tǒng)都包括以下三個過程:
設備發(fā)現(xiàn):device discovery;
連接建立:connection establishment;
連接機制:connection mechanisms
所有系統(tǒng)的Feature都是圍繞這三個過程進行設計的。BR系統(tǒng)又包含可選的增強數(shù)據(jù)速率(EDR:Enhanced Data Rate)的擴展;提供同步和異步連接,BR的數(shù)據(jù)傳輸速率為 721.2 kbps,EDR的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達 2.1 Mbps。
與 BR/EDR 相比,LE 系統(tǒng)包含的功能可以使產(chǎn)品實現(xiàn)更低的功率消耗、更低的復雜性和更低的成本;而且LE系統(tǒng)還專為數(shù)據(jù)速率較低和占空比較低的應用而設計。它包含一個可選的2 Mbps物理層數(shù)據(jù)速率,同時提供了同步數(shù)據(jù)傳輸(isochronous data transfer)功能,該功能通過面向連接和無連接的機制實現(xiàn),并利用同步傳輸進行數(shù)據(jù)傳輸。LE 系統(tǒng)還包括可選調(diào)制Tone用于傳輸距離估計信息。