藍牙核心規範逐代更新，於2023年初推出的「藍牙5.4」為最新版本。新版規範加入具回應的週期性廣播(PAwR)技術，並提供廣播資料加密方式及其他額外功能，將進一步擴展藍牙技術應用範疇，例如極具發展潛力的電子貨架標籤(ESL)。
電子貨架標籤
(承前文)電子貨架標籤(ESL)是在零售商店貨架顯示產品定價的資訊裝置，目標是遠端管理給定產品的顯示訊息，包括名稱、條碼、價格等。ESL還可以搭配感測器，例如電池電壓監控或是環境光感測。這種類型的系統需要多功能性，並且對成本十分敏感，這也是數位標籤通常由電池供電的原因。這類應用案例難以頻繁地充電或更換電池，因此功耗是關鍵要求。
ESL設定檔實現了此特定應用案例，透過採用PAwR，新的加密廣播功能可提供低功耗及安全性。基於連接的通訊用於配置、交換廣播資料的密鑰材料以及發送更大的資訊，例如圖像；基於PAwR的非連接式通訊模式則用於常規指令和回應。
ESL設定檔中的角色定義為接入點(AP)和電子貨架標籤(ESL)。AP對應於PAwR情境中的廣播器，ESL則對應於接收器。為了管理網路，導入了一個簡單的尋址方案。每個ESL都有一個8位元的ESL ID，裝置使用7位元的ID群組。接入點最多可管理32,640個裝置。
對於從AP到ESL的通訊，PAwR的子事件與ESL的群組直接相關。分配給群組#0的裝置同步接收子事件#0，依此類推。傳輸到每個群組的資料封包則包含了定址指令序列，乃至到後續ESL ID。
如前所述，回應的排程程序在應用層中進行管理。在ESL設定檔中，回應為動態管理。每個ESL會收到發往其群組的所有指令，裝置必須忽略發往其他裝置的指令，但需要使用與收到的指令順序相對應的回應間隔。例如，ESL ID #1收到以下訊息：[ESL ID #0, cmd]、[ESL ID #1, cmd]、[ESL ID #3, cmd]，它將在回應間隔 #1中發出回應。
ESL的安全性由藍牙5.4版中引入的加密廣播資料提供。ESL裝置通常需要與AP初始連接以進行調試，此時還可讀取和分配密鑰材料，以允許隨後交換安全連接保護的加密廣播資料。
ESL設定檔提供了角色、狀態和訊息序列，並描述使用加密廣播資料進行通訊的安全要求。如果想要深入了解，建議閱讀5.4版的規範或技術指南(請參考文末的連結資料)。
藍牙5.4版引入功耗極低、雙向、非連接式通訊，能夠實現許多新的應用案例，第一個就是ESL。
藍牙5.4的其他功能
新的核心規範還提供了另外兩項功能，第一個是LE GATT安全級別特徵(SLC)，目的是在用戶體驗流程中限制由安全條件引起的故障，因為這可能延後對屬性的存取。使用SLC，客戶端可以預先確定足夠的安全模式和等級來存取所有需要的GATT屬性。如有必要，可以在嘗試存取GATT屬性之前升級連接安全性，以滿足存取需求。
第二個功能是廣播編碼選擇(Advertising Coding Selection)。S參數定義前向錯誤更正(FEC)，採用兩個編碼值︰S=2或S=8，其將控制產生多少錯誤更正資料，以及通訊距離的擴展極限。透過廣播編碼選擇功能，主機可以確定性地選擇(Deterministically Select)控制器應用於傳輸廣播PDU的編碼方案。這改善了以下情況︰例如裝置可以接收S8編碼的PDU，但以S2編碼的PDU進行回應，對等裝置因此可能無法接受這些PDU。當這種情況發生時，主機也可以指示控制器使用S8進行通訊傳輸。
藍牙5.4相關解決方案
為了在這個振奮人心的領域提供解決方案，業者積極跟進藍牙最新規範，例如Nordic Semiconductor便推出第四代多協定系統單晶片(SoC)產品nRF54H20，可支援藍牙5.4版和未來的藍牙新規範，以及LE音訊、藍牙mesh、Thread、Matter等技術標準。這款產品提供了先進的功能組合，能實現以前不可行的複雜終端產品功能需求。
nRF54H20具有多個Arm Cortex-M33處理器和多個RISC-V輔助處理器，這些處理器的時脈達320MHz，並且每個處理器都針對特定類型工作負載進行了最佳設計。nRF54H20採用全新多協定2.4GHz無線電，為率先以-100dBm RX靈敏度接收1Mbps低功耗藍牙訊號的產品。該產品匯聚了Nordic數十年的超低功耗無線專業技術來打造，無線電RX電流低至2.0mA(3V，DC/DC)。其安全性符合PSA 3級認證(PSA Certified Level 3)要求，這是平台安全架構(Platform Security Architecture, PSA)認證物聯網安全標準的最高級別。
藍牙5.4版引入了一些有趣的新功能，將擴大藍牙應用的範圍，並協助更多市場實現標準化。Nordic不斷開發高階產品和技術，例如nRF54H20 SoC，並已開始向特定客戶提供樣品。這將有利於物聯網生態系統的發展，並有助於落實開發者的新想法。Nordic的技術支援團隊將及時提供豐富資源和支援。
(本文作者任職於Nordic Semiconductor)
(針對藍牙5.4版本，如欲了解更多，請參考藍牙5.4版的技術概述及藍牙5.4核心規範；針對PAwR技術及ESL，請參考PAwR/ESL設定檔講座錄音、ESL設定檔規範及ESL服務規範)
藍牙5.4駕到 解密PAwR週期性廣播技術(1)
藍牙5.4駕到 解密PAwR週期性廣播技術(2)