在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）無線通信技術(shù)快速滲透的當下，實現(xiàn)人與物、物與物之間對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的關(guān)鍵所在。

當智能冰箱感知用戶靠近而主動亮屏顯示內(nèi)部果蔬時、當門禁系統(tǒng)感知到授權(quán)人士靠近而主動開門時、當辦公室感知到工作人員已全部離開而主動滅燈時，一系列全新的可能性便應(yīng)運而生。

而BLE6.0規(guī)范中所支持的信道探測（Channel Sounding）功能就是為開發(fā)者實現(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，還可通過安全可靠、低功耗、抗干擾能力強以及“厘米級”感知精度等優(yōu)勢，全方位重塑人與物、物與物之間的距離感知邏輯，是解鎖萬物智能的關(guān)鍵密鑰。

HM-BT2401DA，如何實現(xiàn)精準測距？

藍牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）方面表示，藍牙信道探測功能主要使用兩種經(jīng)過驗證的測距方法，即基于相位的測距（PBR）和往返時間（RTT），以便在藍牙連接的設(shè)備之間實現(xiàn)安全、精細的測距，可廣泛應(yīng)用在室內(nèi)定位，距離檢測及靠近感應(yīng)等應(yīng)用場景中。

例如，HM-BT2401DA就是一款華普微基于高性能BLE6.0芯片自主開發(fā)的信道探測（Channel Sounding）模塊，支持啟動器（Initiator：希望計算自身到目標設(shè)備的距離）和反射器（Reflector：對啟動器進行響應(yīng)）兩種測距角色，支持雙天線路徑，可以通過AT指令快速實現(xiàn)啟動器（Initiator）和反射器（Reflector）無線連接和測距，外部MCU的資源占用低，開發(fā)過程簡單。

如上圖所示，HM-BT2401DA支持RTT（往返時間）和PBR（基于相位測距）模式，在信道探測過程中，啟動器（Initiator）會在指定的72個2.4 GHz物理信道中發(fā)送載波信號或數(shù)據(jù)包，反射器（Reflector）則通過將載波信號或數(shù)據(jù)包發(fā)回給啟動器（Initiator）來進行響應(yīng)；啟動器（Initiator）在得出數(shù)據(jù)包的往返時間以及不同頻率載波信號之間的相位差數(shù)據(jù)后，即可運行特定的距離測量算法得出兩者間的準確距離，并通過串口將計算結(jié)果上報MCU。

其中，initiator（啟動器）設(shè)備負責主動發(fā)起測距請求、收集數(shù)據(jù)并計算距離，單次測距流程中只與1個反射器（Reflector）設(shè)備進行點對點交互；反射器（Reflector）設(shè)備負責被動響應(yīng)initiator（啟動器）的信號并回傳原始數(shù)據(jù)，單次測距流程中僅與1個啟動器（Initiator）進行點對點交互。

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庫等關(guān)鍵功能特性，HM-BT2401DA還可被應(yīng)用在低功耗藍牙和mesh無線連接的通訊方案中；物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商可以通過集成該模塊創(chuàng)建智能、強大、節(jié)能的產(chǎn)品，免受遠程和本地網(wǎng)絡(luò)攻擊。

HM-BT2401DA，開啟距離感知的無限可能

為充分驗證HM-BT2401DA的信道探測能力，華普微實驗室對其進行了多次實測，在PBR（Phase-Based Ranging）模式下，10米范圍內(nèi)，HM-BT2401DA已實現(xiàn)50cm左右的定位精度，可被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境中的倉庫管理、物品追蹤與寵物追蹤等領(lǐng)域。

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

可以預(yù)期，在此“厘米級”的距離感知能力下，HM-BT2401DA將會為工業(yè)、家庭和零售等行業(yè)帶來諸多交互上的革新應(yīng)用，例如：汽車和房屋的無鑰匙進入以及基于地理圍欄的安全策略，在用戶接近時，為獲得正確授權(quán)的用戶開門；如果用戶在敏感區(qū)域停留太長時間，則會發(fā)出警報。藍牙鼠標、鍵盤和游戲控制器可以根據(jù)它們與智能手機、平板電腦或筆記本電腦的距離自動在活動與非活動狀態(tài)之間切換。

展望未來，隨著BLE信道探測功能向“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一步模糊“人與設(shè)備”的交互邊界，并精準匹配人們對于“近場交互、長效部署、多設(shè)備協(xié)同”的需求，賦能IoT設(shè)備從“需要手動操作”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