Applicazione per il suono del canale chiave del veicolo con modulo Bluetooth BLE

Cos'è il suono del canale?

Il Channel Sounding si riferisce a un processo che prevede la trasmissione di segnali sonori specifici e la ricezione e l'analisi delle caratteristiche di propagazione di questi segnali nei canali wireless. Viene utilizzato per valutare la qualità, struttura, e il comportamento del canale.

Nelle comunicazioni senza fili, i segnali subiscono gravi cambiamenti prima di raggiungere il ricevitore, a causa di ostacoli come i muri, riflessioni multipercorso, e occlusione del dispositivo.

Nella fase iniziale (Bluetooth 4.0 e versioni precedenti), la stima della distanza era basata sull'indicatore della potenza del segnale ricevuto (RSSI) attraverso l'attenuazione del segnale, con una precisione di circa 3–5 metri. Questa tecnologia è stata utilizzata principalmente per funzioni di posizionamento di base come Trova il mio. A quel tempo, la tecnologia del salto di frequenza ha adottato sequenze fisse, con conseguente capacità anti-interferenza limitata.

Con l'introduzione della tecnologia di rilevamento della direzione in Bluetooth 5.0, Angolo di arrivo (Aoa) e angolo di partenza (Aod) sono state aggiunte tecnologie. Combinato con il posizionamento della triangolazione, ha raggiunto una precisione inferiore al metro. Tuttavia, questa soluzione si basava su complessi array di antenne, comportando costi hardware elevati.

Il Bluetooth appena rilasciato 6.0 incorpora il suono del canale come caratteristica principale. Consente una gamma bidirezionale ad alta precisione attraverso protocolli standardizzati, supporto della gamma basata su fasi (PBR) e tempo di andata e ritorno (RTT) con una precisione di ±50 cm. Inoltre, incorpora meccanismi di sicurezza integrati per difendersi dagli attacchi di inoltro.

Come funziona il suono dei canali?

Il suono del canale è un metodo per stimare le distanze tra due dispositivi, designato come iniziatore e riflettore. Si scambiano informazioni 72 Canali fisici RF, con l'iniziatore che trasmette per primo, seguito dalla risposta del riflettore. Questa trasmissione e ricezione alternata consentono misurazioni precise della distanza.

La tecnica utilizza il range basato su fasi (PBR) o tempo di andata e ritorno (RTT) o entrambi per un coordinamento accurato attraverso il 2.4 Spettro GHz.

Supporta inoltre da uno a quattro percorsi di antenna per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità della misurazione.

• Tempo di andata e ritorno (RTT)

Tempo di andata e ritorno (RTT) in un canale di comunicazione si riferisce alla durata impiegata da un segnale per viaggiare dall'iniziatore al riflettore e viceversa. Valutando l'orario del volo (ToF) – il tempo necessario affinché un pacchetto venga scambiato tra l'iniziatore e il riflettore – la distanza può essere stimata. Per raggiungere questo obiettivo, entrambi i dispositivi registrano l'Ora di Arrivo (ToA) e l'orario di partenza (ToD). L'analisi delle differenze tra ToA e ToD sia per l'iniziatore che per il riflettore fornisce i dati necessari per un calcolo affidabile della distanza. Inoltre, in termini di sicurezza, poiché il tempo non può essere invertito, RTT è considerato altamente sicuro.

• Gamma basata sulle fasi (PBR)

Gamma basata sulle fasi (PBR) utilizza il principio della rotazione di fase nei segnali RF per determinare le distanze. In questo processo, l'iniziatore invia un segnale con informazioni specifiche su frequenza e ampiezza, e il riflettore misura la fase di questo segnale ricevuto prima di inviare una risposta. Confrontando le differenze di fase tra i segnali di entrambi i dispositivi, è possibile determinare la loro distanza relativa. PBR offre un vantaggio significativo in termini di sicurezza, soprattutto rispetto a metodi come RSSI (Indicatore di resistenza al segnale ricevuto). La complessità della manipolazione delle informazioni sulla fase rende PBR una tecnologia più sicura per la misurazione della distanza.

Applicazioni tipiche del suono dei canali

• Sistema di accesso senza chiave:Il ricevitore di bordo rileva la direzione della chiave e determina con precisione se si trova all'interno o all'esterno del veicolo.
• Monitoraggio delle risorse industriali:Consente la localizzazione precisa delle merci, Robot AGV, carrelli elevatori, e altri beni.
• Serrature intelligenti/Sistemi di controllo accessi:Si sblocca automaticamente quando l'utente si avvicina, e rimane bloccato se la direzione dell’utente non è corretta.
• Riconoscimento del movimento e rilevamento di prossimità:Supporta il riconoscimento dei gesti di base e gli scenari di protezione della sicurezza (PER ESEMPIO., attivando avvisi quando una persona si avvicina).

Vantaggi in termini di precisione del suono del canale

• Alta precisione:Precisione a livello centimetrico.
• Sicurezza migliorata:Meccanismi di sicurezza a più livelli, compreso RTT, Rilevamento attacchi DRBG e RTT.
• Ampia compatibilità: Integrato nei principali dispositivi della piattaforma di livello consumer, eliminando la necessità di frequenze radio aggiuntive (Rf) tecnologie.
• Ulteriori vantaggi: Consumo energetico inferiore e costi di implementazione potenzialmente inferiori.

Confronto delle diverse tecnologie chiave dei veicoli

Soluzioni chiave per veicoli

• Soluzione chiave veicolo Feasycom Bluetooth BLE RSSI – Modulo BLE FSC-BT3721V

Un Bluetooth AEC-Q100 di piccole dimensioni 5.3 Bassa energia (Ble) Modulo SoC di livello automobilistico basato sul chip EFR32BG22 di Silicon Labs, adatto per il sistema di chiavi dell'auto, sistema di rete di sensori in auto, Sistema di controllo automobilistico, sistema diagnostico di bordo. Ha un server/client integrato, multi-connessione, funzione di trasmissione del throughput ad alta velocità, alte prestazioni, caratteristiche di basso consumo energetico progettate per garantire un'eccellente stabilità di connessione, affidabilità della trasmissione.

• Soluzione chiave per veicolo con suono del canale Feasycom Bluetooth BLE – Modulo BLE FSC-BT2004TV

Un Bluetooth altamente integrato 6.0 Bassa energia (Ble) Modulo SoC di livello automobilistico a basso consumo con suono di canale, integra il chip TI CC2745R10 conforme allo standard AEC-Q100 ed è specificatamente progettato per Bluetooth Low Energy (Ble) 6.0 applicazioni automobilistiche. Ottimizzato per comunicazioni wireless a bassa potenza, il modulo sfrutta il Bluetooth avanzato 6.0 Tecnologia di suono del canale, rendendolo ideale per i sistemi di accesso veicolare (incluso Ingresso passivo/Avvio passivo (Pep) e accesso remoto senza chiave (Rke)), Sistemi di gestione della batteria (BMS), il car sharing, parcheggio autonomo, sostituzione del cavo, e applicazioni di connettività per smartphone. Supporta GAP, A/capra, Profili SMP e L2CAP. Il modulo viene fornito con firmware intuitivo preinstallato, consentendo agli sviluppatori di integrare rapidamente la funzionalità Bluetooth tramite semplici comandi AT seriali.

Confronto tipico delle specifiche