Met zijn bekende audiostreaming- en gegevensoverdrachtcapaciteiten, Bluetooth technologie is een alomtegenwoordig onderdeel van ons leven geworden en voedt alles, van draadloze hoofdtelefoons tot slimme apparaten voor thuisgebruik. Maar wist u dat Bluetooth nu een sprong maakt in de richting van uiterst nauwkeurige locatiediensten dankzij een baanbrekende techniek die Bluetooth-kanaalgeluid wordt genoemd?

In dit artikel onderzoeken we wat het geluid van Bluetooth-kanalen is, hoe het werkt, welke voordelen het met zich meebrengt voor locatiediensten, welke gebruiksscenario's profiteren van zeer nauwkeurige afstandsmeting (HADM) en waarom het zo'n game-changer is in de wereld van connectiviteit.

Wat klinkt het Bluetooth-kanaal?

Kanaalgeluid, voorheen bekend als High Accuracy Distance Measurement (HADM), is een nieuwe techniek om de afstand tussen twee Bluetooth-apparaten te berekenen. Het maakt gebruik van fasegebaseerd bereik (PBR) op meerdere kanalen om een ​​nauwkeurige afstandsmeting te verkrijgen.

Klinkt het ingewikkeld? In de kern is het principe van kanaalgeluid eenvoudig.

Hoe Bluetooth-kanalen klinken Werken?

Kijk naar de afbeelding van de kanaalklinkprocedure en laten we het principe op een eenvoudige manier verkennen.

Apparaat A zendt een radiosignaal naar apparaat B, waarna apparaat B de fase van dit signaal meet en dit met diezelfde fase terugstuurt naar apparaat A. Hierna beoordeelt apparaat A de fasevariantie tussen de verzonden en ontvangen radiosignalen om de afstand te bepalen die deze signalen tijdens de vlucht afleggen.

Deze procedure wordt meerdere keren herhaald over verschillende kanaalfrequenties, waardoor de Bluetooth-apparaten op een nauwkeurige manier een ondubbelzinnige afstand kunnen schatten met behulp van fasegegevens.

De komende functie brengt goed nieuws voor het toenemende aantal Bluetooth-apparaten, vooral degenen met locatiediensten.

Wat zijn de voordelen van Bluetooth-locatieservices met kanaalgeluid?

De voordelen van Bluetooth-locatiediensten met kanaalgeluid zijn enorm en indrukwekkend. Dit zijn de belangrijkste voordelen.

Hoge nauwkeurigheid tot 10 cm

Ondanks het bewezen nut van bestaande Bluetooth-bereiktechnologieën, kan hun nauwkeurigheid bij afstandsmetingen tekortschieten voor meer uitdagende gebruikssituaties.

Alomtegenwoordig indicator ontvangen signaalsterkte (RSSI) techniek, beschikbaar op alle smartphones, schat de afstand tussen twee apparaten op basis van de afname van de signaalamplitude. Helaas is de nauwkeurigheid van deze methode over het algemeen beperkt, vaak variërend van drie tot vijf meter. Bovendien blijft RSSI kwetsbaar voor interferentie van externe factoren, zoals absorptie en diffractie.

Daarna worden meer geavanceerde technieken op het gebied van afstandsnauwkeurigheid geboren - Aankomsthoek (AoA) en vertrekhoek (AoD). In plaats van de afstand direct te schatten, gebruiken AoA en AoD trigonometrie om afstanden af ​​te leiden uit de hoeken van inkomende of uitgaande radiosignalen. Deze methodologie kan een nauwkeurigheid van minder dan een meter bereiken.

Niettemin kan de nauwkeurigheid door omgevingsomstandigheden toch aanzienlijk fluctueren. Multipath-voortplanting kan bijvoorbeeld nauwkeurige metingen belemmeren in binnenruimtes die dichtbevolkt zijn met obstakels en reflecterende oppervlakken.

Dit leidt ons naar Bluetooth®-kanaalgeluid, de nieuwste draadloze technologie voor uiterst nauwkeurige locatiediensten. Het opvallende verschil tussen traditionele Bluetooth-bereiktechnologieën en kanaalgeluid is de meetmethode.

Met het fasegebaseerde bereik springt het geluid van Bluetooth-kanalen naar een nauwkeurigheid van 10 cm. Zelfs als het apparaat zich in uitdagende binnenomgevingen bevindt, kan het een nauwkeurigere locatie bepalen dan de twee voorgaande technieken. Daarom zal kanaalklinken een breed scala aan toepassingen mogelijk maken, bijvoorbeeld. asset tracking en indoornavigatie.

Verbeterde beveiliging tegen signaalmanipulatie

RSSI heeft naast de lage nauwkeurigheid nog een ander nadeel: namelijk een veiligheidsrisico. Er kan met de signaalniveaus worden geknoeid, wat mogelijk kan leiden tot inbreuken in situaties met hoog beveiligingsniveau.

In veiligheidsgevoelige gebruikssituaties zoals slimme deursystemen kan een aanvaller bijvoorbeeld het RSSI-niveau verhogen om het systeem te misleiden en iemand als dichterbij te beschouwen dan hij/zij in werkelijkheid is. Deze kwetsbaarheden maken RSSI ontoereikend voor toepassingen met een hoog beveiligingsniveau.

Voor het klinken van Bluetooth-kanalen verwerkt de linklaag procedures voor adverteren, scannen, verbindingsbeheer, asynchrone en isochrone datacommunicatie en data-encryptie. Bovendien kan het fasegebaseerde bereikalgoritme relay-aanvallen voorkomen. De uitstekende bereiktechniek is geschikt voor autotoegangscontrolesystemen, digitale sleutels en hoogbeveiligde toepassingen.

Voordelige positioneringsoplossing

Angle of Arrival (AOA) vereist meerdere Bluetooth-antennes (minstens drie antennes) om een ​​nauwkeurige meting te verkrijgen.

Misschien komt er nu een andere technologie met hoge nauwkeurigheid, zoals ultrabreedband (UWB), in je op. Hoewel UWB zelfs een nauwkeurigheid van minder dan een centimeter kan bereiken, vereist dit de integratie van een nieuwe chipset. Bovendien blijft het stroomverbruik, hoewel snel afnemend, aanzienlijk hoger dan dat van BLE's. Hieruit volgt dat ultrabreedband (UWB) een verbeterde nauwkeurigheid biedt, maar dit gaat ten koste van een groter budget en een grotere complexiteit.

Afgezien van de twee hierboven genoemde voordelen, zijn Bluetooth LE-oplossingen met één antenne en kanaalgeluid kosteneffectiever dan UWB-oplossingen.

Naadloze integratie en interoperabiliteit

Het klinken van Bluetooth-kanalen wordt geïntroduceerd door de bestaande Bluetooth-technologie, waardoor het eenvoudig is om naadloos te integreren in bestaande infrastructuur en apparaten. Dit betekent dat bedrijven en ontwikkelaars snel eenvoudig toegang zullen hebben tot een veilige, goedkope en nauwkeurige positioneringsoplossing zonder dat er extra chipsets nodig zijn.

De ongekende nauwkeurigheid, veiligheid en flexibiliteit van Bluetooth-kanaalgeluid doorbreken barrières voor veel toepassingen. Welke gebruiksscenario's zullen de technologie waarschijnlijk overnemen?

Welke gebruiksscenario's geven de voorkeur aan zeer nauwkeurige afstandsmetingen (HADM)?

De toepassingen van hoognauwkeurige afstandsmeting (HADM) zijn divers. Hier zijn enkele gebruiksscenario's die aanzienlijk kunnen profiteren van deze nieuwe technologie.

Indoor navigatie: In grote winkelcentra kan de combinatie van kanaalgeluid met andere nieuwe Bluetooth-technologieën zoals ESL-protocollen (Electronic Shelf Label) een revolutie teweegbrengen in de navigatie-ervaringen binnenshuis, waardoor gebruikers nauwkeurige aanwijzingen en realtime updates krijgen.

Asset Tracking: Op Bluetooth gebaseerde systemen zijn op grote schaal gecommercialiseerd voor het volgen van activa in industriële en magazijnomgevingen. Deze systemen maken ook gebruik van de bestaande Bluetooth Low Energy-technologie om aan de prestatienormen te voldoen. Ontwikkelaars kunnen kanaalgeluid gebruiken om de positioneringsnauwkeurigheid van deze systemen te verbeteren. Dit helpt niet alleen verlies of diefstal te voorkomen, maar verbetert ook de operationele efficiëntie door het stroomlijnen van voorraadbeheerprocessen.

Bovendien biedt het geavanceerde functies voor enkele van de meer veeleisende systemen die beschikbaar zijn, zoals het realtime volgen van atleten in professionele sporten.

Voertuig Keyless Entry: Kanaalklinken biedt verschillende voordelen voor keyless entry in een voertuig. Deze technologie biedt een grotere nauwkeurigheid vergeleken met oudere systemen die afhankelijk zijn van de ontvangstsignaalsterkte-indicatie (RSSI) voor het schatten van afstanden. Hierdoor kunnen autofabrikanten voldoen aan de nauwkeurigheidsnormen en tegelijkertijd het aantal Bluetooth-antennes op voertuigen verminderen. Daardoor worden de totale kosten van een Phone as a Key (PaaK) verlaagd. Bovendien blokkeert de kanaalklinkende beveiliging verschillende potentiële aanvallen op het keyless entry-systeem.

Kortom, de hoge veiligheid en nauwkeurigheid ten opzichte van eerdere generaties Bluetooth-positionering, in combinatie met het lage stroomprofiel en de lage kosten, maken het geluid van Bluetooth-kanalen ideaal voor toepassingen zoals het volgen van industriële/magazijn/consumentenactiva, ESL-systemen, real-time sport/ fitnesstracking en digitale autosleutels.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.iotforall.com/how-bluetooth-channel-sounding-redefines-location-accuracy