Rodzina specyfikacji Bluetooth Core 6.x
Bluetooth Core 6.0 przyjęto 27 sierpnia 2024 roku. Wersję 6.1 przyjęto 5 maja 2025 roku, 6.2 3 listopada 2025 roku, a 6.3 5 maja 2026 roku. Są to kolejne wydania jednej rodziny specyfikacji, nie zaś osobne standardy radiowe.
Numer specyfikacji nie określa kompletnego zestawu funkcji urządzenia. Producent może wdrożyć tylko część funkcji opcjonalnych, a wykorzystanie nowego mechanizmu zwykle wymaga zgodnej obsługi przez kontrolery i hosty po obu stronach połączenia.
Rodzina 6.x rozwija przede wszystkim pomiar odległości, filtrowanie ramek reklamowych, ochronę prywatności adresów, parametry połączeń Bluetooth LE oraz interfejs HCI. Poszczególne mechanizmy są negocjowane i opcjonalne, dlatego numer wydania nie opisuje jednego kompletnego zestawu funkcji radiowych.
Channel Sounding w Bluetooth Core 6.0
działa przez połączenie ACL i łączy dwie metody pomiarowe. Phase-Based Ranging wykorzystuje zmianę fazy sygnałów przesyłanych na wielu częstotliwościach, a Round-Trip Timing wyznacza czas obiegu sygnału między inicjatorem i reflektorem. Role Initiator i Reflector mogą pełnić zarówno Central, jak i Peripheral.
PBR dostarcza danych potrzebnych do dokładnego oszacowania odległości. RTT pełni również funkcję kontrolną, ponieważ utrudnia zaniżenie odległości przez proste przekazanie sygnału. Specyfikacja przewiduje procedury bezpieczeństwa i miary pomagające wykrywać możliwą manipulację pomiarem.
Core 6.0 definiuje 72 kanały Channel Sounding o szerokości 1 MHz oraz osobny LE 2M 2BT PHY używany w tej procedurze. RTT zwiększa odporność pomiaru na proste przekazanie sygnału, lecz nie stanowi samodzielnej gwarancji bezpieczeństwa.
Wynikiem Channel Sounding jest odległość pomiędzy parą urządzeń. Wyznaczenie położenia w dwóch lub trzech wymiarach wymaga kilku punktów odniesienia, znanej geometrii instalacji i algorytmu lokalizacyjnego. Dokładność zależy od sprzętu, liczby pomiarów, wielodrogowości i przeszkód.
- Cyfrowy klucz może sprawdzać, czy urządzenie znajduje się dostatecznie blisko zamka.
- Znacznik przedmiotu może przekazać aplikacji dokładniejszy pomiar odległości niż RSSI.
- System lokalizacji wewnętrznej może łączyć wyniki z kilku nieruchomych punktów.
Filtrowanie reklam i monitorowanie urządzeń
Decision-Based Advertising Filtering pozwala hostowi zdefiniować kryteria oceny ramek reklamowych. Kontroler sprawdza wskazane pola i przekazuje do hosta tylko ramki spełniające warunki. Ogranicza to ruch przez HCI oraz liczbę wybudzeń procesora aplikacyjnego.
Mechanizm działa na podstawie warunków skonfigurowanych przez oprogramowanie hosta. Nie wykonuje uczenia modelu, predykcji ani samodzielnej klasyfikacji. Określenie go jako funkcji sztucznej inteligencji byłoby niezgodne ze specyfikacją.
Monitoring Advertisers umożliwia kontrolerowi informowanie hosta, czy obserwowane urządzenie nadal nadaje ramki reklamowe. Host nie musi samodzielnie wyznaczać limitu czasu na podstawie kolejnych raportów skanowania.
Bluetooth Core 6.0 rozszerzył także zestaw funkcji warstwy łącza. Wśród zmian znajdują się ISOAL Enhancement, LL Extended Feature Set oraz Frame Space Update. Ten ostatni mechanizm pozwala negocjować odstęp pomiędzy wybranymi ramkami ACL i CIS, który wcześniej miał domyślną wartość 150 mikrosekund. Inne transporty zachowują stały odstęp. Zmiana odstępu może skrócić procedurę albo pozostawić więcej czasu na przetwarzanie, zależnie od możliwości urządzeń.
Zmiany w Bluetooth Core 6.1
Bluetooth LE może używać , aby ograniczyć długotrwałe śledzenie urządzenia na podstawie stałego adresu radiowego. We wcześniejszych wydaniach moment aktualizacji był bardziej przewidywalny.
Bluetooth Core 6.1 wprowadził losowe momenty aktualizacji RPA. Kontroler wybiera odstęp z ustawionego zakresu, zamiast zmieniać adres zawsze po jednakowym czasie. Utrudnia to korelowanie kolejnych adresów na podstawie regularnego harmonogramu.
Kontroler może samodzielnie wykonać zaplanowaną aktualizację adresu, ograniczając udział hosta i zużycie energii. Losowanie chwili aktualizacji zmniejsza również prawdopodobieństwo jednoczesnego obciążenia wielu urządzeń obsługiwanych przez jeden koncentrator.
Rozłożenie aktualizacji w czasie ogranicza również sytuacje, w których wiele urządzeń jednocześnie wykonuje operacje kryptograficzne i zmienia adresy. Ma to znaczenie w koncentratorach obsługujących wiele aktywnych urządzeń Bluetooth LE.
Losowanie czasu nie zapewnia anonimowości wobec wszystkich metod śledzenia. Charakterystyka ruchu, dane aplikacyjne i zachowanie urządzenia mogą nadal umożliwiać korelację. RPA jest jednym z mechanizmów ochrony prywatności, lecz nie rozwiązuje tego problemu całkowicie.
Krótsze odstępy połączeniowe w wersji 6.2
Przed wersją 6.2 podstawowy minimalny odstęp połączeniowy Bluetooth LE wynosił ms i był określany z rozdzielczością ms. Shorter Connection Intervals obniża obsługiwane minimum do mikrosekund i wprowadza rozdzielczość mikrosekund.
Użycie krótszego odstępu wymaga negocjacji obsługi funkcji. Nowe procedury warstwy łącza pozwalają urządzeniu peryferyjnemu zaproponować zakres parametrów, natomiast urządzenie centralne wybiera konfigurację możliwą do wykonania przez obie strony.
Obie strony muszą zgłosić obsługę Shorter Connection Intervals. Procedury warstwy łącza przekazują propozycję i wybór parametrów, dlatego wartość 375 mikrosekund nie jest automatycznym ustawieniem każdego urządzenia z numerem 6.2.
Częstsze zdarzenia połączeniowe mogą skrócić czas reakcji urządzeń HID, interfejsów człowiek-maszyna i czujników. Nie jest to bezwarunkowe zmniejszenie opóźnienia całej aplikacji. Wynik zależy również od czasu przetwarzania, kolejek i retransmisji.
Bluetooth Core 6.2 rozszerzył ochronę Channel Sounding o odporność na ataki wykorzystujące manipulację amplitudą. Procedura wykorzystuje między innymi metrykę NADM (Normalized Attack Detector Metric) i analizę opartą na dyskretnej transformacie Fouriera, która szuka składowych charakterystycznych dla okresowej zmiany amplitudy pakietów RTT.
Wersja 6.2 obejmuje również HCI USB LE Isochronous Support z opcjonalnym Bulk Serialization Mode oraz rozszerzenia trybu testowego LE z Unified Test Protocol i testami OTA. Są to funkcje kontrolera i transportu, a ich obecność zależy od implementacji.
Usprawnienia Bluetooth Core 6.3
Inline PCT Transfer zmienia sposób obsługi składnika korekcji fazy w Channel Sounding. Reflektor może skorygować fazę podczas retransmisji tonu, dzięki czemu inicjator otrzymuje dane wymagające mniejszego zakresu późniejszego przetwarzania.
Zmiana ogranicza ilość danych PCT przekazywanych przez HCI i może przyspieszyć procedurę pomiarową. Jest funkcją negocjowaną, dlatego tradycyjna metoda pozostaje dostępna, gdy jedno z urządzeń nie obsługuje mechanizmu.
PHY-specific RTT Accuracy pozwala deklarować parametry dokładności RTT oddzielnie dla obsługiwanych warstw fizycznych. System może dobrać liczbę wymian i tryb radiowy na podstawie możliwości konkretnej warstwy, zamiast stosować jedną deklarację dla wszystkich trybów.
Wersja 6.3 rozszerzyła również maski poleceń i zdarzeń HCI w ramach funkcji Running Out of Bits. Maska Supported Commands zwiększyła się z 64 do 251 oktetów, a LE Event Mask z 8 do 255 oktetów. Core 6.3 ujednolicił wybrane wymagania radiowe i usunął zdeprecjonowaną funkcję Data Signing. Zmiany zwiększają przestrzeń na kolejne funkcje interfejsu.
Znaczenie wersji dla projektanta systemu
Maksymalna szybkość symbolowa LE 2M PHY wynosi Msym/s, co odpowiada surowej szybkości Mbit/s. LE 1M jest obowiązkowym PHY, a LE 2M jest opcjonalny. Wariant 2M 2BT służy Channel Sounding. Główne zmiany rodziny 6.x dotyczą procedur pomiarowych, sterujących i optymalizacyjnych. Nie wprowadzają jednej szybszej modulacji dostępnej we wszystkich urządzeniach.
Projekt powinien sprawdzać obsługę potrzebnej funkcji. Numer Bluetooth podany dla układu jest tylko jednym z danych. Istotne są wersje kontrolera i hosta, udostępnione polecenia HCI, profile, kwalifikacja produktu oraz zgodność drugiego urządzenia.
Zużycia energii, dokładności pomiaru i opóźnienia nie można wyprowadzić wyłącznie z numeru specyfikacji. Parametry te wymagają pomiarów dla konkretnego sprzętu, konfiguracji anten, oprogramowania i środowiska radiowego.