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Qu'est-ce que le sondage des canaux?

Le sondage de canal fait référence à un processus qui implique la transmission de signaux de sondage spécifiques et la réception et l'analyse des caractéristiques de propagation de ces signaux dans les canaux sans fil.. Il est utilisé pour évaluer la qualité, structure, et comportement du canal.

 

Dans les communications sans fil, les signaux subissent des changements importants avant d’atteindre le récepteur, en raison d'obstacles tels que des murs, réflexions à trajets multiples, et occlusion du dispositif.

 

Au début (Bluetooth 4.0 et versions antérieures), l'estimation de la distance était basée sur l'indicateur de force du signal reçu (RSSI) par atténuation du signal, avec une précision d'environ 3 à 5 mètres. Cette technologie était principalement utilisée pour les fonctions de positionnement de base telles que Find My. À ce moment-là, la technologie de saut de fréquence a adopté des séquences fixes, ce qui entraîne une capacité anti-interférence limitée.

 

Avec l'introduction de la technologie de radiogoniométrie dans Bluetooth 5.0, Angle d'arrivée (AoA) et angle de départ (AOD) des technologies ont été ajoutées. Combiné avec le positionnement par triangulation, il a atteint une précision inférieure au mètre. Cependant, cette solution reposait sur des réseaux d'antennes complexes, entraînant des coûts de matériel élevés.

 

Le nouveau sorti Bluetooth 6.0 intègre Channel Sounding comme fonctionnalité principale. Il permet une télémétrie bidirectionnelle de haute précision via des protocoles standardisés, prise en charge de la télémétrie basée sur les phases (PBR) et temps aller-retour (RTT) avec une précision de ±50 cm. En outre, il intègre des mécanismes de sécurité intégrés pour se défendre contre les attaques par relais.

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Comment fonctionne le sondage des canaux?

Le sondage de canal est une méthode d'estimation des distances entre deux appareils, désigné comme initiateur et réflecteur. Ils échangent des informations à travers 72 Canaux physiques RF, avec l'initiateur transmettant en premier, suivi de la réponse du réflecteur. Cette alternance d'émission et de réception permet des mesures précises de distance.

La technique utilise la télémétrie basée sur les phases (PBR) ou temps aller-retour (RTT) ou les deux pour une coordination précise à travers le 2.4 Spectre GHz.

Il prend également en charge un à quatre chemins d'antenne pour améliorer la précision et la fiabilité des mesures..

 

  • Temps aller-retour (RTT)

Temps aller-retour (RTT) dans un canal de communication fait référence à la durée qu'un signal met pour voyager de l'initiateur au réflecteur et vice-versa. En évaluant le temps de vol (ToF) – le temps nécessaire à l'échange d'un paquet entre l'initiateur et le réflecteur – la distance peut être estimée. Pour y parvenir, les deux appareils enregistrent l'heure d'arrivée (ÀA) et l'heure du départ (ÀD). L'analyse des différences entre ToA et ToD à la fois pour l'initiateur et le réflecteur fournit les données nécessaires à un calcul de distance fiable.. En plus, en termes de sécurité, puisque le temps ne peut pas être inversé, RTT est considéré comme hautement sécurisé.

 

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  • Télémétrie basée sur la phase (PBR)

Télémétrie basée sur la phase (PBR) utilise le principe de rotation de phase dans les signaux RF pour déterminer les distances. Dans ce processus, l'initiateur envoie un signal avec des informations spécifiques sur la fréquence et l'amplitude, et le réflecteur mesure la phase de ce signal reçu avant d'envoyer une réponse. En comparant les différences de phase entre les signaux des deux appareils, leur distance relative peut être déterminée. PBR offre un avantage de sécurité significatif, surtout par rapport aux méthodes comme RSSI (Indicateur de force du signal reçu). La complexité de la manipulation des informations de phase fait du PBR une technologie plus sécurisée pour la mesure de distance.

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Applications typiques du sondage de canal

  • Système d'entrée sans clé:Le récepteur embarqué détecte la direction de la télécommande et détermine avec précision si elle se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur du véhicule..
  • Industriel Suivi des actifs:Permet une localisation précise des marchandises, Robots AGV, chariots élévateurs, et autres actifs.
  • Serrures de porte intelligentes/systèmes de contrôle d'accès:Se déverrouille automatiquement lorsque l'utilisateur s'approche, et reste verrouillé si la direction de l’utilisateur est incorrecte.
  • Reconnaissance de mouvement et détection de proximité:Prend en charge les scénarios de base de reconnaissance des gestes et de protection de la sécurité (par ex., déclencher des alertes lorsqu'une personne s'approche).

 

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Avantages du sondage de canal en matière de précision

  • Haute précision:Précision au niveau du centimètre.
  • Sécurité améliorée:Mécanismes de sécurité multicouches, y compris RTT, Détection des attaques DRBG et RTT.
  • Large compatibilité: Intégré aux appareils de plate-forme grand public grand public, éliminant le besoin de fréquence radio supplémentaire (FR) technologies.
  • Avantages supplémentaires: Consommation d’énergie réduite et coûts de mise en œuvre potentiellement réduits.

 

Comparaison des différentes technologies clés du véhicule

Fonctionnalité RSSI conventionnel – Clé du véhicule Sondage des canaux – Clé du véhicule
Précision de positionnement Niveau du compteur avec certaines fluctuations Niveau centimétrique et stable
Capacité anti-interférence Sujet aux interférences environnementales Fort; capable d'identifier les trajets multiples et d'éliminer les interférences
Capacité de détermination de la direction Aucun Disponible; prend en charge AoA pour la détermination de la direction clé
Prise en charge de la protection contre les attaques de relais Vulnérable aux attaques Double authentification de direction et de distance pour une sécurité renforcée
Complexité du déploiement Simple à faible coût Nécessite plusieurs antennes et des algorithmes avec un coût légèrement plus élevé
Compatibilité Compatible avec le général BLE appareils Nécessite un support pour BLE 6.0

Solutions clés pour véhicules

Un Bluetooth AEC-Q100 de petite taille 5.3 Faible consommation d'énergie (BLE) Module SoC de niveau automobile basé sur la puce Silicon Labs EFR32BG22, adapté au système de clé de voiture, système de réseau de capteurs embarqués, système de contrôle automobile, système de diagnostic embarqué. Il a un serveur/client intégré, multi-connexion, fonction de transmission à haut débit, haute performance, caractéristiques de faible consommation d'énergie conçues pour assurer une excellente stabilité de connexion, fiabilité de transmission.

 

  • Feasycom Solution de clé de véhicule à sondage de canal Bluetooth BLE – FSC-BT2004TV Module BLE

Un Bluetooth hautement intégré 6.0 Faible consommation d'énergie (BLE) Module SoC de niveau automobile basse consommation Channel Sounding, il intègre la puce TI CC2745R10 conforme à la norme AEC-Q100 et est spécifiquement conçu pour le Bluetooth Low Energy (BLE) 6.0 applications automobiles. Optimisé pour les communications sans fil à faible consommation, le module exploite le Bluetooth avancé 6.0 Technologie de sondage de canal, ce qui le rend idéal pour les systèmes d'accès aux véhicules (y compris entrée passive/démarrage passif (PEPS) et entrée sans clé à distance (RKE)), Systèmes de gestion de batterie (GTC), covoiturage, stationnement autonome, remplacement du câble, et applications de connectivité pour smartphone. Il prend en charge GAP, À/GATT, Profils SMP et L2CAP. Le module est livré avec un micrologiciel convivial préinstallé, permettant aux développeurs d'intégrer rapidement la fonctionnalité Bluetooth via de simples commandes série AT.

 

Comparaison des spécifications typiques

Module FSC-BT3721V FSC-BT2004TV
Ébrécher Silicium EFR32BG22 TI CC2745R10
Bluetooth Bluetooth 5.3 Faible consommation d'énergie (BLE) Bluetooth 6.0 Faible consommation d'énergie (BLE)
AEC-Q100 Oui Oui
Norme de produit Qualité automobile Qualité automobile
Puissance de transmission +6 dBm (Max.) +10 dBm (Max.)
Recevez la sensibilité -98 Sensibilité dBm @ 1 Mbit/s GFSK -95±2 dBm pour PHY 1 Mbps

-100±2 dBm pour PHY codé LE 125 kbps

Interface (Tapez) UART/SPI/GPIO/ADC UART/SPI/SSI/GPIO/I2C
Taille(mm) 16.6*13.7*2.4 13*26.9*2.2
Antenne Interne/Externe (Facultatif) Antennes doubles externes (Commutable)
Température de fonctionnement -40C ~ +85C -40C ~ +85C