在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)快速滲透的當(dāng)下，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間對(duì)物理距離的感知響應(yīng)能力已成為提升設(shè)備智能高度與人們交互體驗(yàn)的關(guān)鍵所在。

當(dāng)智能冰箱感知用戶(hù)靠近而主動(dòng)亮屏顯示內(nèi)部果蔬時(shí)、當(dāng)門(mén)禁系統(tǒng)感知到授權(quán)人士靠近而主動(dòng)開(kāi)門(mén)時(shí)、當(dāng)辦公室感知到工作人員已全部離開(kāi)而主動(dòng)滅燈時(shí)，一系列全新的可能性便應(yīng)運(yùn)而生。

而B(niǎo)LE6.0規(guī)范中所支持的信道探測(cè)（Channel Sounding）功能就是為開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)這些全新可能的優(yōu)秀選擇之一，其不僅能為IoT設(shè)備注入真正的距離感知能力，還可通過(guò)安全可靠、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)以及“厘米級(jí)”感知精度等優(yōu)勢(shì)，全方位重塑人與物、物與物之間的距離感知邏輯，是解鎖萬(wàn)物智能的關(guān)鍵密鑰。

HM-BT2401DA，如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)距？

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）方面表示，藍(lán)牙信道探測(cè)功能主要使用兩種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的測(cè)距方法，即基于相位的測(cè)距（PBR）和往返時(shí)間（RTT），以便在藍(lán)牙連接的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)安全、精細(xì)的測(cè)距，可廣泛應(yīng)用在室內(nèi)定位，距離檢測(cè)及靠近感應(yīng)等應(yīng)用場(chǎng)景中。

例如，HM-BT2401DA就是一款華普微基于高性能BLE6.0芯片自主開(kāi)發(fā)的信道探測(cè)（Channel Sounding）模塊，支持啟動(dòng)器（Initiator：希望計(jì)算自身到目標(biāo)設(shè)備的距離）和反射器（Reflector：對(duì)啟動(dòng)器進(jìn)行響應(yīng)）兩種測(cè)距角色，支持雙天線(xiàn)路徑，可以通過(guò)AT指令快速實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)器（Initiator）和反射器（Reflector）無(wú)線(xiàn)連接和測(cè)距，外部MCU的資源占用低，開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)單。

如上圖所示，HM-BT2401DA支持RTT（往返時(shí)間）和PBR（基于相位測(cè)距）模式，在信道探測(cè)過(guò)程中，啟動(dòng)器（Initiator）會(huì)在指定的72個(gè)2.4 GHz物理信道中發(fā)送載波信號(hào)或數(shù)據(jù)包，反射器（Reflector）則通過(guò)將載波信號(hào)或數(shù)據(jù)包發(fā)回給啟動(dòng)器（Initiator）來(lái)進(jìn)行響應(yīng)；啟動(dòng)器（Initiator）在得出數(shù)據(jù)包的往返時(shí)間以及不同頻率載波信號(hào)之間的相位差數(shù)據(jù)后，即可運(yùn)行特定的距離測(cè)量算法得出兩者間的準(zhǔn)確距離，并通過(guò)串口將計(jì)算結(jié)果上報(bào)MCU。

其中，initiator（啟動(dòng)器）設(shè)備負(fù)責(zé)主動(dòng)發(fā)起測(cè)距請(qǐng)求、收集數(shù)據(jù)并計(jì)算距離，單次測(cè)距流程中只與1個(gè)反射器（Reflector）設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交互；反射器（Reflector）設(shè)備負(fù)責(zé)被動(dòng)響應(yīng)initiator（啟動(dòng)器）的信號(hào)并回傳原始數(shù)據(jù)，單次測(cè)距流程中僅與1個(gè)啟動(dòng)器（Initiator）進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交互。

值得一提的是，憑借著高性能2.4 GHz射頻、低電流消耗、AI/ML硬件加速器和安全保險(xiǎn)庫(kù)等關(guān)鍵功能特性，HM-BT2401DA還可被應(yīng)用在低功耗藍(lán)牙和mesh無(wú)線(xiàn)連接的通訊方案中；物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商可以通過(guò)集成該模塊創(chuàng)建智能、強(qiáng)大、節(jié)能的產(chǎn)品，免受遠(yuǎn)程和本地網(wǎng)絡(luò)攻擊。

HM-BT2401DA，開(kāi)啟距離感知的無(wú)限可能

為充分驗(yàn)證HM-BT2401DA的信道探測(cè)能力，華普微實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行了多次實(shí)測(cè)，在PBR（Phase-Based Ranging）模式下，10米范圍內(nèi)，HM-BT2401DA已實(shí)現(xiàn)50cm左右的定位精度，可被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境中的倉(cāng)庫(kù)管理、物品追蹤與寵物追蹤等領(lǐng)域。

HM-BT2401DA 信道探測(cè)功能測(cè)試數(shù)據(jù)（PBR模式）

可以預(yù)期，在此“厘米級(jí)”的距離感知能力下，HM-BT2401DA將會(huì)為工業(yè)、家庭和零售等行業(yè)帶來(lái)諸多交互上的革新應(yīng)用，例如：汽車(chē)和房屋的無(wú)鑰匙進(jìn)入以及基于地理圍欄的安全策略，在用戶(hù)接近時(shí)，為獲得正確授權(quán)的用戶(hù)開(kāi)門(mén)；如果用戶(hù)在敏感區(qū)域停留太長(zhǎng)時(shí)間，則會(huì)發(fā)出警報(bào)。藍(lán)牙鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和游戲控制器可以根據(jù)它們與智能手機(jī)、平板電腦或筆記本電腦的距離自動(dòng)在活動(dòng)與非活動(dòng)狀態(tài)之間切換。

展望未來(lái)，隨著B(niǎo)LE信道探測(cè)功能向“低功耗、高精度、高可靠”等方向持續(xù)優(yōu)化，其距離感知能力將進(jìn)一步模糊“人與設(shè)備”的交互邊界，并精準(zhǔn)匹配人們對(duì)于“近場(chǎng)交互、長(zhǎng)效部署、多設(shè)備協(xié)同”的需求，賦能IoT設(shè)備從“需要手動(dòng)操作”變?yōu)椤翱拷错憫?yīng)”，讓生產(chǎn)更高效、生活更便捷。

審核編輯 黃宇