更高效更安全的蓝牙5.0设计

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更高效更安全的蓝牙5.0设计 [复制链接]

 

蓝牙Mesh网络标准（通过物联网解决方案将数以千计的小型设备连接在一起）发布后，引起广泛关注。而意法半导体的蓝牙SoC用户可以通过简单的固件更新过渡到新标准。因此，有必要深入了解一下这个旗舰级SoC（BlueNRG–2），其涉及的技术问题以及产品优势。跟前代产品BlueNRG–1一样，最新的SoC采用了Cortex-M0内核以及24 kB的RAM，但集成了更大的闪存（从160 kB升级为256 kB），并且符合蓝牙5.0标准。

行业非常关注蓝牙5.0规范及新技术的意义。制造商必须对通过蓝牙5.0认证所需实现的功能十分清晰，并专注于开发其产品最适合的功能。对于ST，首先需保证BlueNRG-1和BlueNRG-2之间引脚的兼容性。我们必须确保工程师只需对代码库进行极少的修改，即可轻松地在两者之间进行切换，以帮助他们确定哪种解决方案对其设计最有意义。

我们的团队还在BlueNRG-2 SoC中加入了三个主要功能（数据长度扩展、安全连接和蓝牙智能隐私1.2），以获得蓝牙5.0认证。

更快速且更实用

我们的SoC专注于低功耗应用。如果每秒进行一次广播，则设备的平均电流消耗仅为15.12µA，使用简单的230 mAh CR2032纽扣电池，设备可续航一年八个月零28天。但是，为支持数据长度扩展，我们的工程师仍对RF及其性能进行了改进。

与BlueNRG–1相比，BlueNRG-2的传输速率从200kbps增加到了600kbps。还更新了软件协议栈，以便开发人员可以快速上手，更轻松地实现RF更新。另外，新增QFN48封装，提供了26个可编程GPIO，而之前的QFN32封装只提供15个可编程GPIO，这使开发人员可以更好地优化最新SoC的使用方式。

蓝牙5.0安全特性

我们还致力于确保连接和数据传输的安全性。因此，BlueNRG–2的低功耗模式与安全连接兼容，蓝牙SIG（技术联盟）采用了新的FIPS兼容加密模式，美国国家标准技术研究所(NIST)颁布的联邦信息处理标准，符合《联邦信息安全管理法案》。在这种情况下，新标准可以防止密钥嗅探。BlueNRG–2还通过集成特定硬件来加快ECC-256和AES–128CCM模式下的加密操作，从而优化性能并提高对低级别攻击的防御。

BlueNRG-2同时支持Bluetooth Smart privacy 1.2，用于防止黑客跟踪用户的MAC地址。MAC地址类似于以太网、Wi-Fi或蓝牙模块等的序列号，由于其为设备独有，当您连接到Wi-Fi接入点时，或当您将设备与汽车或智能手机进行配对时，人们可以跟踪您的MAC地址，从而可能跟踪您的活动。Bluetooth Smart privacy通过定期或特定事件触发，将蓝牙MAC地址替换为随机值（如打开和关闭设备、使得无法跟踪人员活动）来防止对用户隐私的不当入侵。

立即创建蓝牙5.0设备

开始BlueNRG–2原型设计的最简单方法为使用STEVAL-IDB008V2扩展板，该板集成了ST的balun（BALF-NRG-02D3）。该扩展板还包括一个3D数字加速度计和陀螺仪(LSM6DS3)以及一个带有嵌入式温度计(LPS25HB)的气压传感器，有助于开发人员启动其物联网应用。

STEVAL-IDB008V2扩展板

最后，除了STSW-BNRG-Mesh软件包以外，STEVAL-IDB008V2还与STSW-BLUENRG1-DK软件包兼容，该软件包包含驱动程序、无线电初始化向导、库以及BlueNRG–1与BlueNRG-2应用示例，从而进一步简化开发过程。这可以帮助对RF有基本了解的任何人生成正确的配置文件。工程师还可以查看我们的用例并根据其需求进行定制。然后，使用UART自举程序对SoC进行编程。只要采用类似的设计，在转换为自定义PCB时，开发人员就可以保留其大部分代码。