藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)AES-128加密技術(shù)與設(shè)備配對(duì)能力提供了可靠的安全性

低功耗藍(lán)牙技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)BLE - Bluetooth Low Energy），也被稱(chēng)為Bluetooth Smart，是在2010年的藍(lán)牙4.0規(guī)范中推出的。藍(lán)牙的早期版本，也被稱(chēng)為Bluetooth Classic（經(jīng)典藍(lán)牙），被廣泛用于音頻流類(lèi)應(yīng)用（例如耳機(jī)和無(wú)線揚(yáng)聲器）。而B(niǎo)LE主要被用于短距離，低數(shù)據(jù)速率，電池壽命很長(zhǎng)的應(yīng)用。這類(lèi)應(yīng)用包括了智能手表，傳感器，運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)，信標(biāo)，以及智能家居等。

正如BLE的命名，這項(xiàng)技術(shù)的定義是低功耗，它允許一些應(yīng)用中的傳感器可以憑借一個(gè)紐扣電池連續(xù)運(yùn)行許多年的時(shí)間。BLE芯片只消耗很少的能量并且大部分時(shí)間都處在休眠模式。直到有傳輸數(shù)據(jù)的需要，它才會(huì)喚醒并且通過(guò)Advertising告知主設(shè)備有通信的需要，隨后才能發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)束后回到休眠模式。

BLE不是為高速率設(shè)計(jì)的，盡管如此，它在傳輸時(shí)數(shù)據(jù)速率仍然可以達(dá)到1Mbps。BLE設(shè)備運(yùn)行在2.4GHz到2.4835GHz的非授權(quán)ISM（工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)療）頻段，并使用跳頻技術(shù)（FHSS）來(lái)減少與其他使用這一頻段的設(shè)備之間的干擾。

BLE使用40個(gè)2MHz的信道，最大發(fā)射功率為10mW（在5.0標(biāo)準(zhǔn)中有所增加）。建立連接和傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔只需3ms，低延時(shí)對(duì)于短的數(shù)據(jù)突發(fā)來(lái)說(shuō)非常高效。

在許多應(yīng)用中，需要傳輸?shù)木嚯x可能只是幾米 – 比如可穿戴設(shè)備和口袋里的手機(jī)之間 – 但是設(shè)備的方向和附近設(shè)備的干擾這些因素對(duì)真正的有效距離產(chǎn)生很大的影響。在Bluetooth 5.0標(biāo)準(zhǔn)中加進(jìn)了新的編碼方式和長(zhǎng)距離選項(xiàng)，減少了數(shù)據(jù)速率但加入編碼增益從而改善了設(shè)備的有用傳輸距離。這對(duì)于需要與固定的傳感器通信的應(yīng)用比如智能家居，信標(biāo)，遠(yuǎn)程看護(hù)裝置來(lái)說(shuō)非常有價(jià)值。

藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)AES-128加密技術(shù)與設(shè)備配對(duì)能力提供了可靠的安全性。而B(niǎo)LE支持安全簡(jiǎn)單配對(duì)，允許開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)無(wú)配對(duì)（No Pairing），萬(wàn)能鑰匙配對(duì)（Passkey Pairing）或者帶外配對(duì)（Out of Band Pairing）。在藍(lán)牙核心規(guī)范4.2中引入的LE Secure Connections pairing model，通過(guò)增加新的Numeric comparison以及Anonymous key agreement算法，提供了更多的安全性能。

常見(jiàn)用例

為了簡(jiǎn)化部署，藍(lán)牙SIG為BLE了發(fā)布了一系列通用屬性用例描述（Profile），例如警報(bào)通知（Alert notification），電池服務(wù)，或時(shí)間描述，這些可以運(yùn)用于特殊的應(yīng)用。這些Profile定義了一些可變的屬性（應(yīng)用將請(qǐng)求的數(shù)值）和服務(wù)（一個(gè)定義完整的屬性集合）。并列出了程序開(kāi)發(fā)接口（API）來(lái)輔助開(kāi)發(fā)者對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)以及進(jìn)行其他操作。一些用例包括：

信標(biāo)（Beaconing） – 當(dāng)用戶(hù)經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器時(shí)發(fā)送警告或提醒。BLE的短距離特性使它成為一個(gè)理想的距離傳感器，基于用戶(hù)的位置來(lái)推送特殊的提醒或者信息

無(wú)線聯(lián)機(jī)（Wireless Tether）- 使用電池的設(shè)備，例如智能手表，運(yùn)動(dòng)傳感器或溫度監(jiān)控裝置，需要與智能手機(jī)或其他控制器通信來(lái)共享數(shù)據(jù)。BLE能夠節(jié)省電量并保證足夠的數(shù)據(jù)速率。

智能傳感器（Smart Sensor） - 一個(gè)很好的例子是智能足球，它集成了內(nèi)置傳感器能夠監(jiān)視移動(dòng)距離，旋轉(zhuǎn)，速度以及加速度。BLE能夠從足球中傳輸數(shù)據(jù)用于實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析。

醫(yī)療設(shè)備（Medical Devices） – 低功耗藍(lán)牙已經(jīng)在血糖儀，血壓計(jì)和其他一些醫(yī)療設(shè)備中出現(xiàn)了，這些傳感器被連接到用戶(hù)的智能手機(jī)中，并且可以通過(guò)接力傳輸在線發(fā)送給醫(yī)生

得益于低功率消耗，低成本，易于部署和足夠的數(shù)據(jù)率，低功耗藍(lán)牙正在幫助物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)者成功推出產(chǎn)品并快速進(jìn)入市場(chǎng)。
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