蓝牙Channel Sounding:开启厘米级精准测距新时代

描述

蓝牙技术联盟在蓝牙核心规范6.0版本中引入了蓝牙信道探测(Channel Sounding)技术,这项核心技术为蓝牙领域带来了安全精密的测距功能,极大地拓展了蓝牙技术的应用边界。

作为低功耗蓝牙开发者,理解并掌握这一技术至关重要。它将为“查找我的”服务、数字钥匙解决方案等应用提供强有力的技术支持。


01 应用案例

查找我的"解决方案

开发人员可以利用Bluetoothechannel sounding 将真正的距离感知功能添加到"查找我的"设备中,从而改善用户体验使用户能够更加方便快捷地找到丢失的物品,

Bluetooth® 数字钥匙解决方案

从汽车、门、大门、保险箱到自行车,都在使用Bluetooth® 技术来实现无钥匙进入,并提供更安全的锁定机制。

开发人员可以增强数字钥匙解决方案的安全性和用户体验,确保只有当授权设备在一定距离内时,门锁才会打开。

Bluetooth® Channel Sounding 技术还能为各种联网设备解决方案带来好处,改变我们与联网世界的交互方式。

例如,Bluetooth 鼠标、键盘和游戏控制器可以根据与智能手机、平板电脑或笔记本电脑的距离自动在激活和非激活状态之间切换;

Bluetooth 人机界面(HMI)解决方案只允许在安全距离内使用,从而提高了人员安全;Bluetooth 设备网络(如用于无线照明控制的网络)可以进行自我优化,以提高系统性能。


02 技术优势

蓝牙信道探测实现了厘米级的测距精度,在小于5米的范围内精度可达±0.3米,在大于5米的范围内精度可达±0.5米。

相比传统蓝牙定位技术的5米误差,这实现了两个数量级的提升。

在安全方面,RTT作为辅助测距方法可以有效对抗中间人中继攻击。

通过提供独立的距离测量来交叉核對PBR测量结果,为系统增加了一层保护。

蓝牙信道探测无需额外硬件,只需通过软件升级即可在现有蓝牙设备上实现,这大大降低了开发门槛和成本。


03 工作方式

Channel Sounding技术主要通过两种测距方法实现精准距离测量。

基于相位的测距(PBR): 通过在多个频率上测量发射和接收信号之间的相位差来计算设备之间的距离。

其核心原理是设备A以不同固定频率向设备B发送信号,设备B将信号返回,设备A通过测量接收信号的相位差,结合信号波长计算出精确距离。

基于往返时间(RTT): 则通过计算数据包在设备间来回传输的时间确定距离。

该方法使用加密加扰的数据包,记录精确的发送和接收时间戳,计算出信号飞行时间,再乘以光速得到距离。


蓝科迅通将提供基于Nordic平台Channel Sounding的评估套件-CS100-EV-Kit,方便开发人员进一步的评估与开发。

1、评估板内容

(1)硬件包含:2个 aPTRxxxX-EVB、2个PTR54L15-ADP、2个 PTR54L15模组

(2)软件:2个PTR54L15模组中,分别烧录好软件channelsounding_reflector.hex (反射板软件)、channelsounding initiator.hex(启动板软件)

低功耗蓝牙


未来,随着蓝牙信道探测技术在智能手机、平板电脑和笔记本电脑等主流消费电子产品中的普及,开发人员将能无需设计新的无线技术方案,就能为蓝牙互联设备添加真实的距离感知功能。

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