2020年1月7日，在美國(guó)拉斯維加斯舉辦的CES2020展會(huì)上，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth Special Interest Group，簡(jiǎn)稱SIG）宣布即將發(fā)布新一代藍(lán)牙音頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)—低功耗音頻LE Audio，新一代藍(lán)牙音頻技術(shù)打破了經(jīng)典藍(lán)牙音頻的市場(chǎng)壟斷地位，開(kāi)創(chuàng)了藍(lán)牙無(wú)線音頻新市場(chǎng)。LE Audio不僅在音頻質(zhì)量上面做出了提升，更是加入了低功耗特性，使得藍(lán)牙音頻模塊能夠在更多場(chǎng)景中應(yīng)用。
此次新一代藍(lán)牙5.2傳輸協(xié)議的新特性主要體現(xiàn)在3個(gè)方面，我們將針對(duì)這三個(gè)新特性做詳細(xì)說(shuō)明，并對(duì)市場(chǎng)價(jià)值應(yīng)用前景做出分析。
Enhanced Attribute Protocol：增強(qiáng)型ATT協(xié)議
藍(lán)牙5.2中對(duì)ATT協(xié)議進(jìn)行了加強(qiáng)，簡(jiǎn)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。也就是說(shuō)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。
圖 1
因?yàn)樵谒{(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)，也就是事務(wù)必須在一個(gè)完整的PDU/SUD之后才能執(zhí)行；MTU是一一對(duì)應(yīng)且固定的，也就是說(shuō)MTU一旦建立連接便不可更改。如上圖1左。
而對(duì)于LE5.2的EATT，MTU在ATT和L2CAP之間不再一一對(duì)應(yīng)，可以互相獨(dú)立配置。由此也帶來(lái)兩個(gè)特點(diǎn)，一是ATT和L2CAP之間的MTU和PDU大小是動(dòng)態(tài)可配置（MTU可變大）；二是不同業(yè)務(wù)之間的PDU可以交叉處理，減小了數(shù)據(jù)延遲。如上圖1右。
EATT的引入對(duì)ATT ?PDUs有以下幾個(gè)方面的影響：
一些新的PDU只能用于已經(jīng)被定義的EATT載體上
某些PDU可用于非增強(qiáng)ATT，但是不能用于EATT
一些PDU的定義或流程被重新細(xì)化或優(yōu)化
EATT只能通過(guò)加密連接使用，而ATT繼續(xù)允許通過(guò)未加密和加密的連接
LE Power Control：LE功耗控制
藍(lán)牙模塊BR/EDR包括電源控制功能。然而，在藍(lán)牙5.1傳輸協(xié)議中，并沒(méi)有定義這樣的功能。藍(lán)牙5.2協(xié)議定義了BLE的雙向功率控制，藍(lán)牙5.2模塊可以用于實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景，有助于在保持連接的情況下更好的降低功耗并提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。
藍(lán)牙5.2傳輸協(xié)議規(guī)定了對(duì)于發(fā)射功率的動(dòng)態(tài)管理。通過(guò)對(duì)接受信號(hào)強(qiáng)度RSSI的監(jiān)控，來(lái)通知發(fā)射方增加或減少發(fā)射功率。這對(duì)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(lái)說(shuō)比較節(jié)省功耗，從而達(dá)到剛剛好的功耗滿足剛剛好的應(yīng)用。也就是說(shuō)，設(shè)備會(huì)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)，從而達(dá)到更好的功耗控制住。
圖 2
據(jù)此，可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)整發(fā)射功率，使設(shè)備的功耗更低。
LEIsochronous Channels：LE同步信道
在藍(lán)牙5.1協(xié)議及之前的版本中，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，然而藍(lán)牙5.2傳輸協(xié)議為了基于低功耗實(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。為了實(shí)現(xiàn)LE同步信道，在BLE Controller中定義了一個(gè)新的通訊協(xié)議層——Isochronous Adaptation Layer（ISOAL，同步適配層）。
LE Audio 將采用全新的低復(fù)雜性通信編解碼器（Low ComplexityCommunicationCodec, LC3），以提供實(shí)現(xiàn)更高的音質(zhì)和更低的功耗，相較于經(jīng)典藍(lán)牙音頻編碼SBC，LC3編碼效率和質(zhì)量都有了較大的提高，這使得LE Audio比經(jīng)典藍(lán)牙音頻技術(shù)擁有更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
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(duì)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。
在連接模型中通過(guò)保持相同的時(shí)間戳來(lái)確保數(shù)據(jù)的同步。如圖3。
圖 3
廣播模型中通過(guò)廣播周期中的PDU包含針對(duì)每個(gè)設(shè)備的時(shí)間戳，若同步則稱為同步接收者。如圖4。
圖 4
藍(lán)牙5.2傳輸協(xié)議中最大的市場(chǎng)就是LE Audio（低功耗音頻藍(lán)牙），雖然不能說(shuō)完全能取代Classic Audio,但是此技術(shù)的出現(xiàn)將打破經(jīng)Classic Audio在音頻傳輸中的壟斷地位，搶占其絕大多數(shù)的市場(chǎng)，并提供新的使用場(chǎng)景的解決方案。
1. ? 私人音頻分享：比如你有一首非常喜歡的音樂(lè)想要分享給周圍的人，不用再通過(guò)某易云分享鏈接，而是通過(guò)手機(jī)直接播放音樂(lè)，讓周圍的人連接到你的分享頻道即可。
2. ? 公共外放設(shè)備的音頻接收：比如在健身房中會(huì)有不同的健身項(xiàng)目在不同的屏幕上播放，相互之間的聲音必定存在干擾，此時(shí)將不同的音頻分為不同的分組，通過(guò)接入到對(duì)應(yīng)分組中就可以接收相應(yīng)的音頻，減小噪聲干擾。到時(shí)候給跳廣場(chǎng)舞的大媽一人配一個(gè)LE Audio藍(lán)牙耳機(jī)，想想就覺(jué)得世界清靜不少。
3. ?輔助接收：在候機(jī)廳候車廳中的航班列車信息都是大喇叭模式播放，對(duì)于某些聽(tīng)力障礙人士、或者環(huán)境嘈雜的時(shí)候都不易聽(tīng)清內(nèi)容，若將航班列車信息通過(guò)LE Audio設(shè)備播出，乘客通過(guò)藍(lán)牙耳機(jī)或者對(duì)應(yīng)的手機(jī)APP接收，則可以大大的節(jié)省時(shí)間和精力。
4. ? 多語(yǔ)言的實(shí)時(shí)翻譯：在人員語(yǔ)言復(fù)雜的環(huán)境中，通過(guò)將藍(lán)牙模塊設(shè)備接入到對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言翻譯頻道中來(lái)接收翻譯信息。
億佰特的 E104-BT53是基于 Silicon Labs 生產(chǎn)的 EFR32BG22 為核心自主研發(fā)的小體積貼片型藍(lán)牙 BT5.2 無(wú)線模塊；采用 38.4MHz 工業(yè)級(jí)高精度低溫漂晶振，保證其工業(yè)特性和其穩(wěn)定性能。
藍(lán)牙5.2協(xié)議創(chuàng)新性的特性，將再次改變我們使用傳統(tǒng)藍(lán)牙音頻的方式，以前所未有的方式與世界的聲音相連。億佰特也將基于藍(lán)牙5.2技術(shù)的應(yīng)用方案，為藍(lán)牙音頻模塊產(chǎn)品應(yīng)用帶來(lái)更多選擇，更多詳情請(qǐng)咨詢我們。
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