蓝牙技术|蓝牙5.4标准正式发布，蓝牙ESL电子价签迎来一波利好

蓝牙技术联盟于2023年1月31日批准了蓝牙核心规范v5.4版本(以下简称蓝牙5.4版本)，并已正式公布。

蓝牙5.4版本引入了四个新特性，如下:

• 广播数据加密（Encrypted Advertising Data）：对广播数据进行加密以提高广播数据传输的机密性和安全性。

• 广播编码选择（Advertising Coding selection）：对扩展广播中采用的LECoded PHY指定编码方式（S=2或S=8）以管控和协调包含Mesh节点在内的蓝牙设备间的通信距离。　　

• 带响应的周期性广播（Periodic Advertising with Responses）：用于向给定区域的所有同步接收设备传输周期性广播控制消息及用户数据，并允许同步接收设备通过响应时隙向广播设备发送响应。

• LE GATT安全级别特征（LEGATT Security Levels Characteristic）：用于在初始建立低功耗蓝牙连接时即通过此GAP服务特征让GATT客户端设备了解GATT服务端设备对安全级别的更高要求，从而提前执行必要的鉴权和加密过程，确保后续的所有数据访问操作均不会由于安全性不足而出现错误提示。　　

蓝牙5.4版本的新增特性进一步增强了蓝牙无线通信技术的安全性，有助于提升蓝牙Mesh网络及基于GATT的各类蓝牙应用的用户体验，并将在新特性的基础上开发全新蓝牙应用规范。

新版本同时为电子价签带来了全新标准。据了解，相关技术的更新，一方面可使单个网络中价签连接量扩充至32640个，另一方面可实现网关与价签的双向通信。

电子价签，也叫电子货架标签（Electronic Shelf Label，ESL），是一种带有信息收发功能的电子显示装置，主要应用于超市、便利店、药房等显示价格信息的电子类标签。

蓝牙5.4更新了两个与电子价签相关的功能：

1. Periodic Advertising with Responses（PAwR，有响应的周期性广播）

PAwR将允许实现具有双向通信的星状网络，该功能增加了ESL设备接收数据并响应至发送器的能力。此外，ESL设备能够被分为多个群组，并且每个ESL设备会拥有特定地址，便于最大化连接量，以及完成一对一及一对多的通信。

一对一通信

一对多通信

图中，AP是PAwR广播器；ESL是电子价签（属于不同Grp，拥有独立ID）；subevent是子事件；rsp slot是响应槽。如图，黑色的水平线是AP发送命令和数据包给ESL，红色的水平线是ESL响应并反馈到AP。

根据《Bluetooth Core Specification Version 5.4》，ESL使用由8位ESL ID和7位组ID组成的设备寻址方案（二进制）。并且ESL ID在不同群组中具有唯一性。因此，ESL设备网络最多可包含128个组，每个组最多包含255个属于该组成员的独特ESL设备。简单来说，一个网络中总共可能有32,640个ESL设备，每个标签都可以从单个接入点进行控制。

2. Encrypted Advertising Data（EAD，加密广播数据）

EAD主要提供广播数据加密的功能。在广播数据被加密后，可以被任何设备接收，但只能由先前共享通信密钥的设备解密和验证。该特性的显著好处是，广播数据包的内容在设备地址更改时，会随之更改，从而降低被跟踪的可能性。

加密广播

基于以上两个功能的更新，蓝牙将在电子价签应用中更具优势。尤其对比433MHz和私有2.4GHz，二者没有国际范围适用的通讯标准，实用性、稳定性、安全性不能有较好保证，尤其在安全性方面，二者被破译的可能性将更大。

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