• увеличаване на скоростта на предаване на данни, рецепция;
• възможност за свързване към интернет;
• подобряване на неприкосновеността на личния живот и сигурност.

Основната теза на прессъобщението: Версия 4.2 - идеален за интернет на нещата (за интернет на нещата).
В тази статия искам да ви кажа как да се прилагат тези 3 точки. Които се интересуват, са добре дошли.

Всичко, което е описано по-долу се отнася само за BLE, отидете ...

1. Увеличаване на приемане и предаване на потребителски данни скорост.

Най-важният недостатък в BLE е ниска скорост на данните. Въпреки, че който и да го погледнеш, защото BLE първоначално е бил изобретен в името на източника на енергия за захранване на устройството. И за да се пести енергия, необходимо е с прекъсвания, за да се свързват и да изпратят малко данни. Но, така или иначе, на целия Интернет е пълен с нарушения на ниска скорост и въпроси за възможността тя да се увеличава, както и увеличаване на размера на данните, които се предават.

И сега с появата на версия 4.2, Bluetooth SIG обявиха увеличение на скоростта на предаване на 2,5 пъти размера на предаваните пакети 10 пъти. Как го правят?

Борба да се каже, че тези две числа са свързани един с друг, а именно скоростта се увеличи, тъй като увеличава размера на предадения информационен пакет.

Погледнете в PDU (протокол единица данни) канал данни:

Всяка PDU съдържа 16-битов глава на (глава). Така че, този удар с глава във версия 4.2 е различно от заглавието във версия 4.1.

Това е заглавието на версия 4.1:

Но заглавието на версия 4.2:

Забележка: RFU (Запазена за бъдеща употреба) - полето с етикет тази абревиатура е запазен за бъдеща употреба и се запълва с нули.

Както можем да видим, последните 8 бита са различни заглавия. Невярно «Време» - е сумата от дължините на полето за полезна информация и MIC (Съобщение за проверка на целостта), намиращ се в PDU (ако последният е активирана).
Ако версия 4.1 Невярно «Време», който има размер 5 бита, версията 4.2, този размер поле на 8 бита.

Така че е лесно да се изчисли, че на полето «Време» във версия 4.1 може да съдържа стойности в диапазона от 0 до 31 и 4.2 в диапазона от 0 до 255. Ако стойността изважда от максималната дължина на полето за MIC (4 октета), а след това ние откриваме, че полезни данни могат да бъдат 27 и 251 октета за версии 4.1 и 4.2, съответно. В действителност, максималният брой на данни е дори по-малко, тъй като в полезния товар са също над L2CAP (4 октета) и ATT (3 октета), но няма да бъдат разглеждани.

По този начин размерът на предаваните данни за потребителите се увеличава с около 10 пъти. Що се отнася до скорост, която, по някаква причина, се е увеличил с 10 пъти, а само 2,5 пъти, а след това там не може да се говори за пропорционално увеличение, защото всичко опира дори при предоставянето на данни гаранция, тъй като за да се гарантира доставката на 200 байта малко по-трудно от 20.

2. Възможност за свързване към интернет.

Може би най-интересно нововъведение, поради което на Bluetooth SIG и обяви, че версия 4.2 прави интернет на нещата (ИН), е по-добре, благодарение на тази функция.

Обратно във версия 4.1 се появи в режим L2CAP «LE кредити, на базата Flow Control Mode». Този режим ви позволява да управлявате потока на данни с помощта на така наречените схема на базата на кредит. схема Feature е, че той не използва пакета за сигнализиране, за да покаже броя на прехвърлените данни, и изисква от другото устройство на определена сума на кредита за прехвърляне на данни, като по този начин ускорява процеса на предаване. В този случай, приемащата страна всеки път, когато тя получава рамка, рамката намалява тезгяха, и може да прекрати връзката, когато последния кадър.

В L2CAP команди 3 нов код:
- LE Credit Въз Заявка за свързване - заявка за свързване на кредитна схема;
- LE Credit Въз отговор Connection - отговор на съединението на схемата за заем;
- LE контрол на потока на кредити - съобщение за възможността за получаване на допълнителни льо-рамки.

пакет «LE Credit Въз Заявка за свързване» Най-

поле «Първоначалните Кредити» 2 октета на дължина, което показва броя на льо-рамки, устройството може да изпраща на ниво L2CAP.

В «Въз LE Credit отговор Connection» пакет отговор

в същата област определя броя на льо-рамки, които да изпращате на другото устройство, както и в "Резултат» определен резултат заявка на съединението. Значение 0x0000 казва за успех, други стойности показват грешка. По-специално, стойността на 0x0004 обозначава връзка за отказа поради липса на ресурси.

По този начин вече във версия 4.1 е в състояние да изпрати голям от броя на данни в нивото L2CAP.
И след това, почти едновременно с пускането на версия 4.2, публикувани от:

основно изискване профил за нивото на L2CAP е «LE Credit Въз основа на връзката» се появи във версия 4.1, което от своя страна дава възможност за изпращане на пакети с MTU> = 1280 октета (надявам се да разбера намек разбираемо).

Профилът определя следните роли:
- ролята на маршрутизатор (рутер) - се използва за устройства, които могат маршрут IPv6 пакети;
- ролята на възела (Node) - се използва за устройства, които могат само да изпращат или получават IPv6 пакети; разполагат с функцията за откриване на услуги и да имат IPSS услуга, позволяваща рутери откриване на устройството;

Устройствата с рутер роля, които трябва да бъдат свързани към друг рутер възел могат да имат роля.

Странното е, но предаването на IPv6 пакети не е част от спецификациите на профила, и е посочен в IETF RFC «Предаване на IPv6 пакети през Bluetooth Low Energy». Този документ opredlen друг интересен момент, а именно, че предаването на IPv6 пакети, използващи 6LoWPAN стандарт - е стандартната оперативна съвместимост IPv6 върху малка мощност безжична мрежа в лично пространство стандарт IEE 802.15.4.

Погледнете снимката:

Профилът е определено, че IPSS, ГАТТ и ДТО се използват само за услугата за откриване и GAP се използва само за детектиране на устройството и връзка.

И тук е осветена в червено, просто казва, че прехвърлянето на пакета не е включена в спецификацията на профил. Това позволява на програмиста да пиша за изпълнението на пакета.

3. Подобряване на неприкосновеност на личния живот и сигурност.

Една от функциите на мениджър за сигурност (Sequrity мениджър) (SM), е сливането на двете устройства. По време на сдвояване ключове са създадени, които след това се използват за криптиране на комуникациите. процес на конюгиране се състои от 3 етапа:

• обмен на информация относно методите за конюгиране;
• генериране на краткосрочна ключ (Краткосрочен Key (STK));
• обмен на ключове.

Във версия 4.2 на втория етап се разделя на 2 части:

• генериране на краткосрочна ключ (Краткосрочен Key (STK)), наречена «LE наследство сдвояване»
• Генериране на дългосрочни ключове (Long Term Key (ЛТК)), наречена «LE сигурни връзки»

Фаза 1 е добавен друг метод на свързване: "Цифрова Сравнение» който работи само с второто изпълнение на фаза 2: «LE сигурни връзки».

В тази връзка, в криптографски управителя на инструментариум за сигурност в допълнение към съществуващите 3 функции, имаше още 5 и тези 5 се използват само за да служи на нов процес на сдвояване «LE сигурни връзки». Тези функции генерират:

• ЛТК и Маки;
• потвърждаване на променливите;
• удостоверяване променливи инспекция;
• 6 двуцифрени числа се използват за показване на свързващото устройство.

Всички функции може да използват алгоритъм AES-CMAC криптиране с 128-битов ключ.

Така че, ако сдвояването във 2-та фаза на метода «LE наследството сдвояване» на 2 ключа, са генерирани:

• Временно Key (ТК): 128-битов ключ временно се използва за генериране на STK;
• Краткосрочен Key (STK): 128-битов ключ временно използва за шифроване на съединението

след това на метода на «LE сигурни връзки» се генерира един ключ:

• Дългосрочна Key (LTK): 128-битов ключ, използван за криптиране на следващите връзки.

В резултат на това нововъведение, което получихме:

• предотврати проследяване, тъй като Сега благодарение на «числово сравнение» е в състояние да контролира способността да се свърже с вашето устройство.
• подобряване на енергийната ефективност, тъй като Сега тя не се нуждае от допълнителна енергия за регенериране на ключа за всяка връзка.
• стандартния за индустрията шифроване, за да гарантира, че поверителните данни.

Колкото и странно да звучи, но с подобряване на сигурността, че сме подобрили енергийната ефективност.

4. Имате ли възможност да се чувстваш?

Да, има.
NORDIC Semiconductor освободен «nRF51 ИН SDK», който включва стек, библиотеки, примери и API за nRF51 серия устройства. Те включват:

• чипове и nRF51822 nRF51422;
• nRF51 DK;
• nRF51 Dongle;
• nRF51822 EK.

На линка, за да изтеглите:

• кратко описание;
• архив описано SDK;
• сърцевина на файла за Raspberry Pi, включително и изходния код.

5. Заключение.

Благодаря ви за вниманието.

Свързани статии

• ELM327 Bluetooth