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本文由德州儀器編譯e2e博客，https://e2e.ti.com/blogs_/b/process/posts/the-3-updates-application-developers-need-to-know-about-bluetooth-core-specification-version-5-3。

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2021 年 7 月，藍牙特別興趣小組 (SIG) 發布了藍牙 5.3 開發人員可以有更多的靈活性和配置選項。隨著這個版本的發布，藍牙功耗低（BLE）與各種低功耗藍牙應用和設備相關的三種更新可以提高性能，降低功耗，減少設備延遲。

以下是對這三種變化的細節和潛在應用的深入了解。

No. 1 Connection subrating 提高響應能力

藍牙設備可以為連接間隔設置不同的連續時間，即設備在連接事件之間的等待時間。較長的連接間隔可以節省功耗，而較短的連接間隔響應速度給定的時間內發送更多的數據。

更改連接間隔會導致延遲。事實上，當設備想要更改連接間隔時，至少需要六個連接事件來協商更改。

圖 1 - 更改連接間隔時的延遲

當連接間隔因外部變化而從長到短時，這六個事件所占用的時間可能會成為一個問題。例如，如果需要六個連接事件來將連接間隔從長到短 1 秒更改為 10 用戶必須等待毫秒 6 只有秒才能實現變化。

如果這種情況發生在對時間敏感的應用程序中，如短傳感器讀數，延遲可能無法容忍。然而，通過分級連接，用戶可以減少從長連接間隔到短連接間隔所需的等待時間。這取決于數據是否在最近的連接事件中發送。

用戶必須指定兩個參數：子速率因子subrate factor和延續數continuation number。子速率因子等于已使用的連接事件之間未使用的連接事件的數量。每個子速率因子必須使用連接事件，無論是否有數據傳輸。

圖 2 - 子速率因子告訴設備何時跳過連接事件

連續數等于設備在非空氣連接事件（在設備之間傳輸數據的連接事件）后必須響應的后續連接數。請記住，并非所有的連接事件都會傳輸數據。有些只用于保持設備之間的連接。

在圖 3 中，延續數為 1.請注意，空連接事件 (5) 之后，如何繼續處理連接，直到空連接事件 (8)在下一個子分級連接事件之后 ( 10）。

圖 3 – 連續編號表示連接不跳過 6 和 7

由于不再需要設備之間的相關的延遲，因為它不再需要設備之間的協商。它現在可以動態地執行每個連接事件。

No. 2 中央和外圍設備的通道分類提高了可靠性

藍牙 協議將 2.4 GHz 頻帶分解為較小 2 MHz 通道，設備在通信時會跨越這些通道。這種擴頻策略可以減少數據包與工業、科學和醫療無線電的沖突 (ISM) 由于設備使用半隨機或有序列頻繁更改通道，頻段干擾。使用的通道序列稱為通道映射。

過去，中央設備決定自己的頻道映射，它將掃描 2.4 GHz 頻段中的不同信道告訴流量可以使用哪些信道。為了減少數據包沖突的可能性，將排除流量較大的信道。

圖 4 – 在通道分類增強之前，中央設備單獨設置通道映射

由于中央設備決定了優先級，外圍設備沒有發言權使用哪些渠道。由于藍牙設備可以在越來越遠的距離通信，外圍設備和中央設備的通信條件可能會有所不同。如果信道圖中包含的信道似乎對中心位置沒有明顯的干擾，但對外圍位置有明顯的干擾，那么這種差異就會成為一個問題。

圖 5 - 在通道分類增強之前 2 對外圍設備有噪聲，但中央設備不知道并包含在通道映射中

隨著將編碼 PHY 引入BLE，BLE 連接可覆蓋的距離急劇增加。以電子貨架標簽為例。只有中央設備才能控制頻譜空間，因為標簽放置在整個零售空間中。從一個外圍設備的位置到另一個位置，通道條件可能會有很大的差異，但這些不會反映在通道映射中，通道映射是由中心單獨設置的。

在新通道分類增強功能的幫助下，外圍設備可以向中央設備報告其通道分類，以影響外圍設備與中央設備之間連接中使用的通道映射。通過確保在設置信道映射時考慮兩個設備的環境條件，降低了任何設備在擁塞環境中丟失數據包的風險。

圖 6 – 通過通道分類增強，外圍設備可以拒絕干擾通道 2

No. 3 周期性廣告功能增強省電

使用周期性廣告BLE為了增加傳輸的多樣性，提高掃描設備正確解碼的可能性，設備通常會多次發送信息。因此，偵聽設備可能會收到同一組的多個副本，并浪費多次解碼相同信息的功率。

現在，在周期性廣告中，發送設備可以在其發送的數據包中包含一個AdvDataInfo 允許接收設備檢查之前是否收到過這個數據包。如果是這樣，設備將停止接收，以節省無線電功耗。該方法還允許設備避免將冗余數據包傳輸給主機。低功耗設備可以通過忽略冗余數據包來節省更多的能略冗余數據包來節省更多的能源。

這對于偵聽BLE 電池供電信標(如資產跟蹤標簽)BLE 設備特別有用。他們希望將功耗降低到盡可能低，以保持電池壽命，因此他們不能浪費電源來處理冗余信息。通過這次更新，他們將能夠比以前更好地提高能源效率。

圖 7 - 第一個Spansion代理處理數據包

圖 8 - 第二個數據包被拒絕了

作為藍牙 SIG 的成員，TI 我們始終倡導客戶的利益，并有獨特的優勢幫助我們保持領先于創新。憑借我們的產品和專業知識，我們可以幫助您充分利用低功耗藍牙的優勢，包括：

通過連接子系統提高響應能力，保持低功耗。

提高外圍設備的可靠性。

通過忽略冗余信息來降低功耗。