为什么蓝牙信道探测技术将引领高精度定位服务？

时间： 2024-04-12 来源：信驰达微信公众号

技术问答

从蓝牙耳机到智能家居设备，蓝牙技术因其成熟的音频流和数据传输功能已成为我们生活中的一部分。一项新技术——蓝牙信道探测（Bluetooth Channel Sounding）正向高精度定位服务市场迈进。

本文信驰达（RF-star）将介绍蓝牙信道探测技术定义、工作原理、在定位服务中的优势、以及Channel Sounding的主要应用场景。最后，我们还将为您介绍蓝牙信道探测技术与UWB超宽带技术的混合解决方案在高精度定位服务领域的应用。

蓝牙信道探测是什么

蓝牙信道探测，英文全称为：Bluetooth Channel Sounding, 先前被称为高精度距离测量（High-Accuracy Distance Measurement），它是一种计算两个低功耗蓝牙设备之间精准距离和定位的新技术。该技术是利用多个信道上的相位测距（Phase-Based Ranging）来获得准确的距离测量。

蓝牙信道探测工作原理

如图1所示，当使用信道探测测算距离时，设备A启动程序(initiator)，设备B在不修改相位的情况下重复信号传输(reflector)。设备A向设备B发送无线信号，然后设备B测量这个信号的相位，并以相同的相位将其传回设备A。随后，设备A评估所发送和接收的无线信号之间的相位差异，来精确估计两个蓝牙设备之间的距离。为了提高测量精度，这个过程会在不同的信道频率上重复多次，因此蓝牙设备可以利用相位数据精确地估算出距离。

图1 蓝牙信道探测技术定位原理

蓝牙信道探测技术优点

1、高达10厘米的测距精度

尽管现有的蓝牙测距技术（如RSSI，AoA和AoD）仍然有其实用价值，但它们在测距精度方面可能无法满足更具挑战性的应用场景。

接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator），简称RSSI，是最原始的蓝牙测距技术。它是根据两个设备之间信号强度在传输距离中的衰减程度进行距离估算。但是，RSSI的定位精度只有3~5米左右。此外，RSSI容易受到外部因素干扰，比如吸收和衍射。后来，更先进的距离定位测量技术诞生了——到达角（AoA）和出发角（AoD）。AoA和AoD不直接估算距离，而是利用三角定位法从发出或接收无线信号的角度进行距离测量。AoA和AoD可以实现亚米级的精度。然而，由于周围环境的影响，其测量精度仍可能有较大波动。例如，在有大量障碍物和反射面的室内空间中，多径传播可能会影响测量的精确性。与先前的蓝牙测距技术不同的是，蓝牙信道探测是基于相位测距（PBR）的，其精度可高达10厘米。即使蓝牙设备处于比较复杂的室内环境中，Channel Sounding也比RSSI、AoA/AoD能够提供更准确的位置信息。

2、高安全——防中继攻击

RSSI除了精度低之外，还存在安全风险。其信号容易受中继攻击侵扰，可能导致一些高安全性要求的方案中出现漏洞。例如，在PEPS系统中，攻击者可能会增强RSSI信号强度，通过中继手段欺骗系统认为数字钥匙位于附近。这些漏洞使RSSI不适用于高安全性的应用。

而蓝牙信道探测基于相位的测距算法可以防止中继攻击。此外，蓝牙信道探测的链路层处理了广播、扫描、连接管理、异步和常时等量数据通信以及数据加密等过程。因此，蓝牙信道探测功能在车辆安全进入、门禁控制、数字钥匙等高安全性应用中表现突出。

3、低成本定位解决方案

AoA和AoD需要蓝牙天线阵列才能获得比较准确的测量结果，这无疑会增加整体项目成本。

超宽带（UWB）是另一种高精度定位技术，可以达到厘米级的精度。但是，要使用UWB需要为无线设备添加新的芯片，而且相比低功耗蓝牙技术，UWB的功耗更高，所以增加了成本预算和技术复杂性。

不难看出，利用信道探测的单天线低功耗蓝牙方案比UWB解决方案更具有成本效益。

4、易集成 & 互操作

蓝牙信道探测是通过现有的蓝牙技术引入的，很容易集成到已有基础设施和设备中。这意味着企业和开发者将能够快速获得一种安全、低成本且高精度的定位解决方案，而无需增加额外的芯片。

总的来说，具有更高的准确性、安全性和灵活性的蓝牙信道探测功能为许多应用提供了更有竞争力的解决方案。那么，蓝牙信道探测技术有哪些主要的应用场景？

高精度测距定位应用

►室内导航：在大型购物中心，信道探测与其他新的蓝牙技术，如电子货架标签（ESL）协议的结合可以彻底改变室内导航体验，为用户提供精确的方向和实时更新的数据。

►资产跟踪：工业和仓储的资产跟踪系统中已广泛使用基于低功耗蓝牙的定位服务。开发者可以利用信道探测功能提升资产跟踪的定位精度。这不仅有助于防止丢失或盗窃，还能简化库存管理流程，提高运营效率。此外，它为一些更具挑战性的系统提供了先进的功能，比如专业体育运动的实时追踪。

►汽车数字钥匙：与依赖接收信号强度指示进行距离估算的旧系统相比，利用信道探测测距定位的无钥匙方案准确性更高。这让汽车制造商不仅能够满足精确度的标准，同时还能减少车辆上的蓝牙天线数量。因此，汽车数字钥匙总成本也随之降低。此外，信道探测的安全性能也能有效防止对无钥匙进入系统的各种攻击。

总结

总之，与先前的蓝牙定位技术相比，高安全、高精度、低功耗和低成本使蓝牙信道探测非常适用于工业、仓储和消费者资产跟踪、ESL系统、实时体育/健身追踪以及汽车数字钥匙等应用。

目前，德州仪器（TI）正与蓝牙联盟（SIG）通力合作，推动蓝牙信道探测技术规范的制定。TI CC2340R5系列低功耗蓝牙芯片未来将全面支持这一创新技术。

作为全球领先的低功耗蓝牙（BLE）解决方案提供商，TI中国第三方IDH，信驰达（RF-star）一直致力于低功耗蓝牙技术在国内的推广和应用。基于TI CC2340R5芯片多款蓝牙模块也将支持信道探测功能，未来更新SDK即可支持。信驰达的低功耗蓝牙方案将为物联网、工业和汽车应用提供高精度、高安全、低成本的测距定位服务。

未来，基于蓝牙信道探测解决方案将在高精度定位服务中扮演重要角色。它可能不会完全替代UWB等其他定位测距技术，而是会与多种测距技术结合，形成混合解决方案被广泛应用。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由ll转载自信驰达微信公众号，原文标题为:为什么蓝牙信道探测将引领高精度定位服务？，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】无线wifi控制模块和wifi蓝牙模块的工作原理解析

无线通信技术高速发展的物联网时代，真正实现了人与物、物与物的信息交换和通讯，我们只需要在智能手机上安装好各种智能终端产品配套的APP，就可以通过触控屏幕实现各种内置无线模块（无线wifi控制模块，蓝牙模块，wifi蓝牙二合一模块）的智能家居产品自带的功能控制。本篇就来带大家熟悉一下给设备便捷wifi解决方案的无线wifi控制模块，wifi蓝牙模块工作原理。

设计经验发布时间 : 2023-06-23

【经验】信驰达基于EFR32BG22芯片的RF-BM-BG22A3蓝牙模块透传功能实测体验

芯科实验室2020年6月17日在线上发布了其EFR32系列最新SoC芯片BG22，公布了BG22的性能参数，EFR32系列BG22芯片采用ARM Cortex-M33内核，性能强劲。

设计经验发布时间 : 2021-12-10

天工测控（Skylab）GNSS模块/WiFi模块/蓝牙模块/组合模块/UWB模块选型指南

描述- 深圳市天工测控技术有限公司(SKYLAB)成立于2006年，是一家专业从事定位与无线连接技术，集研发、生产和销售为一体的高新技术企业。深耕专业领域，已拥有100多项知识产权，包括发明专利、实用新型专利、软件著作权等，产品涉及卫星定位，室内定位，Wi-Fi，BLE，GPRS，UWB，NB-IoT等核心模块及方案，为数字孪生提供位置信息和感知信息与5G移动通信技术相融合，实现边缘计算和云计算应用。

型号- SKM2101,WG209,SKG122C,SKM88,SKW92B,SKM89,SKW92A,SKM2102,SKG17DT,SKM2105FR,SKM86,SKM2505,SKM2105FR-25M5,SKM2105,SKM2105FR-25M8,SKG12D,SKG122S,SKG12F,SKW496C,SKM2308DR,SKG12A,SKG092C,SKG12B,SKG122Y,SKB389AA,SKW497,SKM80,SKM81,SKM82,SKG09BL,SKW3000,SKM2102CR-40M3T,SKG093Q,SKG122GR,SKG093N,SKB501,SKG1223,SKG121S,SKU621,SKG121T,SKM61C,SKG12BL,SKM2505NR,SKU620,SKG16BL,SKG12DT,WG822,SKG123NRD,SKM2305NDR-40M3T,SKU609,WG821,SKG12UR,5KW99,SKM2305NDR,SKU610,SKU611,SKM2102SR,SKG09DT,SKM2105QR,SKM2505NR-40MXT,SKM2102CR-40M5T,SKM2102CR,SKG123L,SKG122ER,SKG123N,SKG17D,LCS6260,SKG123Q,SKW101,SKW100,SKW103,SKG123NR,SKM2101MR-25M8,SKM2305NDR-40M5T,SKG121SA,WG243,SKM2308,SKG09,SKM2302,SKM2305,SKG123NT,SKM-6DM,SKW78,LCS2028,SKM2302DR,SKM2102ER,SKB380,SKB381,SKM2102CR-40MXT,SKG8212,SKM65C,WG233,SKW77,WG231,SKM2102CR-40M7T,WG238,WG237,WG236,WG235,WG241,WG240,SKM2102SR-40MXT,SKM2105QR-40FXT,SKM81F,SKM2101MR-25M5,SKG123ND,SKM65,SKM2305NDR-40MXT,WG229,SKM61,SKM2105DR,SKW17AE,SKB376,WG222,SKB379,SKB378,WG226,WG225,SKB369AA,SKM80D,SKG172T,SKM2105NR-40M5,SKM2101MR,SKM2105NR-40M7,SKZ301,SKM2105NR-40M3,SKM80F,SKG16,SKG17,SKM55,WG219,SKM2305NDR-40M8T,SKB360,WG217,SKW93A,SKGO9DT,SKG12,SKB362,SKM51,SKB361,SKM52,SKM53,SKG09D,SKG09F,SK7302,SKG09A,SKB369,WG215,SKG09L,SKM51G,SKM51F,SKM2302DR-40MX,SKM51C,SKM2105NR-40MX,SKB360I,SKM2105NR

选型指南 - 天工测控 - 2023_V8 - 2023/4/14 PDF 中文下载

FEASYCOM蓝牙模块带来智慧万物互联蓝牙新体验

疫情阴霾尚未散去的时代，宅家娱乐成为人们追求的新娱乐方式，居家娱乐中很多智能产品，都使用了蓝牙技术，搭载蓝牙模块的智能产品可以轻松连接手机，实现智能控制。蓝牙模块在物联网中发挥至关重要的作用，而飞易通在低功耗蓝牙模块上就有丰富的研发经验。

产品发布时间 : 2024-09-15

有人物联定位“可信赖的智慧工业物联网伙伴”，以“连接价值、价值连接”为使命，公司拥有上万平自建工厂，是业内领先的工业物联网软硬件解决方案服务商。为客户提供物联网模组、通信网关、商用网通、云平台、物联网解决方案及生产制造服务，先后获得深创投、红桥创投、达晨创投、新动能基金、毅达资本、历下控股的三轮融资。公司先后被评为国家高新技术企业、双软企业、山东省瞪羚企业。

5G工业路由器 4G工业路由器 4G单网口工业路由器边缘网关 PLC云网关数传DTU CAT1 DTU 串口服务器 LORA网关工业交换机以太网模组蜂窝模组 lora模组 wifi模组路由器模块蓝牙模块 4G CPE 5G CPE 有人云平台 4G多网口工业路由器 4G双网口工业路由器积木式网关 IO控制器性价比4G DTU 多功能 4G DTU 导轨式4G DTU GPRS DTU 高性能串口服务器低成本串口服务器 WIFI串口服务器 CAN转以太网服务器千兆交换机百兆交换机工业级串口转以太网模组低成本串口转以太网模组超级网口 Cat-1模组 4G模组 NB-IoT模组 GPRS模组 LoRa星型组网模组 LoRa点对点组网模组 LoRa射频模组高性能串口转WIFI模组低成本串口转WIFI模组

授权代理商 - 世强先进（深圳）科技股份有限公司线上商城技术资料

展开

【技术】解析蓝牙5.0、5.1、5.2的区别——以天工测控BLE5.0/5.1/5.2蓝牙模块为例

SKYLAB作为蓝牙模块研发和生产厂家之一，现有目前支持5.0的蓝牙模块SKB501、SKB380、SKB381；支持5.1的蓝牙WiFi组合模块LCS2028、WG235、WG236、WG238；支持5.2的蓝牙模块SKB378。

厂牌及品类发布时间 : 2023-03-03

蓝牙芯片vs蓝牙模块：如何为蓝牙方案做出最佳选择？

不论您是设计全新的低功耗蓝牙产品，还是升级现有产品，开发者都面临的一个关键的选择：是采用蓝牙芯片还是蓝牙模块呢？作为蓝牙技术领域的资深专家，信驰达将从蓝牙芯片与蓝牙模块的各自优缺点进行分析，帮助您在选择蓝牙方案时考虑项目规模、具体需求、技术能力、成本预算、上市时间及供应链管理等多重因素。

技术探讨发布时间 : 2024-08-27

信驰达（RF-star）无线通信模块选型指南

描述- 信驰达(RF-star)是一家专注于低功耗无线射频应用的高新技术企业，致力于为客户提供基于 BLE、Wi-Fi、 UWB、Zigbee、Thread、Matter、Sub-1G、Wi-SUN、LoRa等核心技术的软硬件设计与制造，APP及物联网云后台开发、大数据分析、以及OEM与ODM服务，其产品及服务广泛分布于新能源汽车、消费电子、医疗电子、工业物联网、智慧能源等领域。公司于2010年在深圳成立，并陆续在香港、成都、北京，苏州设立分部。

型号- RF-BMPA-2541B1,RF-DG-52PA,RF-WM-20DNB1,RSBRS02AI,RF-WM-3235A1S,RF-SM-1277B2,RF-SM-1277B1,RF-BM-ND04I,RSBRS02AA,RF-WM-10AFB1,RF-BM-ND04C,RF-BM-S01,RF-BM-S02,RF-BM-2652P2I,RF-WM-3200B3,RF-WM-3200B1,3B32_V102,RF-BM-4044B5,RF-WM-20CMB1,RF-BM-ND05I,RF-BM-4044B2,RF-BM-4044B4,RF-SM-1077B2,RF-BM-4044B3,RF-SM-1077B1,RF-BM-2642B2,RF-BM-2642B1,RF-DG-40A,RF-BM-BG22B1,RF-ZM-2530P1I,RF-BM-BG22B3,RF-BM-BG22A3,RF-WM-3235B1S,RF-B-SR1,RF-BM-ND02C,RF-BM-4077B1,RF-BM-4077B2,RF-BM-MG24B2,RF-BM-MG24B1,RF-BM-ND04A,RF-BM-2652P7,VL-LE01B,VL-LE01A,RF-BM-2340T1,WE1005,RF-BM-2340T3,RF-BM-2340T2,RF-BM-BG22C3,RF-BM-2652P2,RF-BM-2652P3,RF-BM-2652P4,RF-BM-4077B1L,RF-BM-2652P1,RF-ZM-2530B1,RF-WM-ESP32B1,RSBRS02ABR-01,RF-BM-ND09A,RF-WM-11AFB1,RF-DG-22A,RF-BM-4055B1L,RF-BM-2340QB1,RF-BM-ND04CI,RF-BM-2340C2,RF-DG-52PAS,RF-B-AR3,RF-B-AR4,RF-B-AR1,RF-B-AR2,RF-BM-2652B1,RF-ZM-2530P1,RF-BM-2642QB1I,RF-BM-2652B2,RF-BM-BG22A1,RF-TI1352B1,RF-ZM-2530B1I,RF-NBE01,RF-BM-2340A2I,RF-BM-BG22A1I,RF-BM-2340B1,RF-BM-2652RB2,RF-WM-3235B1,RF-BM-2340B1C,RF-BM-S02A,RF-CC2540A1,RSBRS02ABR,RF-BM-ND10,RF-BM-S02I,RF-DG-32B,RF-BM-BG24B1,RF-BM-ND01,RF-BM-ND02,RF-BM-ND04,RF-BM-ND05,RF-BM-ND06,RF-BM-ND07,RF-BM-ND08,RF-BM-ND09,RF-SM-1044B2,RF-SM-1044B1,RF-BM-2340A2,RF-BM-2340B1I,RF-SM-1044B4,RF-TI1352P1,RF-WM-3235A1,RF-TI1352P2,RF-BM-2652P4I,RF-BM-ND08C,RF-BM-S01A,RF-BM-ND08A,RF-WM-3220B1,RF-BM-2651B1,RF-BM-BG24B2,RF-BM-BG22A3I,RSBRS02ABRI

选型指南 - 信驰达 - 2024/3/6 PDF 中文下载

【技术】一文带你了解蓝牙产品相关认证

信驰达科技作为低功耗蓝牙模块厂商，为方便客户使用蓝牙模块快速开发出推向市场的蓝牙产品，同时也可以节省不菲的认证费用，推出的多款低功耗蓝牙模块已经通过多项热门认证，可以帮助客户加快产品上市时间，降低产品成本。在此为大家介绍蓝牙产品相关的常见认证。

技术探讨发布时间 : 2023-05-14

信驰达RF-BM-BG22A3、RF-BM-4055B1L、RF-BM-4077B1L蓝牙模块均支持BLE 5广播扩展包

信驰达科技基于EFR32BG22推出的蓝牙模块RF-BM-BG22A3，以及根据TI最新的CC2640R2L芯片推出的RF-BM-4055B1L、RF-BM-4077B1L蓝牙模块，均支持BLE 5广播扩展包，极大增加了广播包的数据承载能力。

器件选型发布时间 : 2024-08-23

Silicon Labs（芯科科技）物联网无线产品选型指南

目录- Company and product overview Bluetooth Modules proprietary wireless devices Wi-Fi Modules Mighty Gecko Modules Z-Wave Modules

型号- EBWT41U,ZDB5202,SLEXP8027A,EFR32FG13P233F512GM48,EFR32™,SLWSTK6061B,MGM12P,EZR32WG,EFR32FG13P231F512GM32,EFR32BG12P232F1024GM68,EFR32MG13P733F512GM48,EFR32BG13P532F512GM32,WT12,AMW007-E04,EFR32,WT32I,EZR32™,BGM121,BGM11S,WT11U,EFR32FG,EFR32FG14P233F256GM48,SLWSTK6062B,RBK-ZW500DEV-CON2,SLWSTK6120A,SLWSTK6063B,RBK-ZW500,EFR32BG12P132F1024GL125,SI4XXX,ZM5101,ZM5304,ZDB5101,ACC-UZB3-U-BRG,BGM111,EBWT11U,EFR32FG14P233F128GM48,ACC-UZB3-U-STA,MGM111,ZDB5304,SLWSTK6000B,SLWSTK6020B,WT32,SI10XX,SLWSTK6101C,EFR32MG13P632F512GM32,AMW037,EFR32FG12P433F1024GM48,DKWT32I-A,EFR32MG12P132F1024GL125,EFR32MG1P133F256GM48,BGM13S,EZR32HG,BGM13P,BGX13P,EZR32LG,MGM13P,WT41U,EFR32BG13P733F512GM48,BGX13S,SLWSTK6060B,MGM13S,SLWSTK6065B,WGM110,RBK-ZW500DEV-EMB2,EFR32BG12P433F1024GL125,EBWT12-A,ZM5202,AMW007,SLTB004A,EFR32MG14P733F256GM48

选型指南 - SILICON LABS - REV A - SEPTEMBER 2018 PDF 英文下载

沁恒基于青稞RISC-V内核的MCU和自研PHY的USB/蓝牙/以太网接口芯片，适用于计算机手机周边、工业控制、物联网

型号- CH32X035F8U6,CH32X035G8R6,CH32V303RCT6,CH32V103R8T6,CH32V103C6T6,CH32F203K8T6,CH32V203F8U6,CH32F205RBT6,CH32F203C8T6,CH32V203G8R6,CH532,CH531,CH545,CH547,CH546,CH549,CH548,CH32V208WBU6,CH32V208RBT6,CH32F103R8T6,CH32V003J4M6,CH32F103C6T6,CH32F203RCT6,CH32V305RBT6,CH32L103,CH541,CH543,CH32V003F4P6,CH32F103C8U6,CH32X035C8T6,CH32V303RBT6,CH32V208GBU6,CH32V307RCT6,CH32V203K8T6,CH32L103F8P6,CH592,CH32V203C8T6,CH591,CH32V307WCU6,CH32X035F7P6,CH522,CH525,CH527,CH32C035,CH32V203G6U6,CH32V307,CH32F203C8U6,CH32V203C8U6,CH32V203F6P6,CH521,CH32V203RBT6,CH578,CH32V303VCT6,CH577,CH579,CH32F203CBT6,CH32V103C8T6,CH32V003A4M6,CH32X033F8P6,CH32L103F7P6,CH32F203C6T6,CH571,CH573,CH32F103C8T6,CH32V103C8U6,CH32X035G8U6,CH32V003F4U6,CH32L103K8U6,CH32L103C8T6,CH32F208RBT6,CH32V208,CH581,CH583,CH32F203VCT6,CH32F208WBU6,CH582,CH32X035R8T6,CH32V208CBU6,CH555,CH558,CH557,CH559,CH32V303CBT6,CH32L103F8U6,CH32V305FBP6,CH32V203K6T6,CH32V203C6T6,CH552,CH32V307VCT6,CH551,CH554,CH567,CH569,CH568,CH32L103G8R6,CH32F207VCT6,CH561,CH563,CH32V203F8P6

商品及供应商介绍 - 沁恒 - 2023/8 PDF 中文下载