藍牙也可以測距定位，精度1m且不用陣列天線！

藍牙是目前使用最廣泛的有源IoT連接技術，它在定位產業也扮演著重要的角色。

而藍牙的定位模式有幾種，RSSI與AoA想必大家都很熟悉，我們在此前的系列文章中對它們也都有詳細的介紹。

但今天，我們要討論的主角是藍牙的第三種定位模式：CS (Channel Sounding-信道探測)。

據了解，藍牙技術聯盟（SIG ）在2022年11月公開技術規范草案CS，預計在2024-2025年正式發布，可能在藍牙5.5或藍牙6.0版本中進行更新。

信道探測（Channel Sounding）介紹

CS的特點是信道探測同時通過相位測量及RTT(往返時間)測量來進行距離估算并相互修正，精度更高且具備安全防護機制。

低功耗藍牙信道探測在2.4GHz頻段上定義了79個射頻物理信道，實際使用72個。如下表:

從上表中可以看出CS物理信道的定義與經典藍牙79個物理信道相同，未實際使用的5個信道均是或靠近低功耗藍牙主廣播物理信道(2402/2426/2480MHz)，為了避免干擾而未被使用。

BLE CS提供一種相位測距（PBR：phase?based ranging）方案，主要用于兩個 BLE 設備之間的高精度距離測量 (HADM: high accuracy distance measurements)。

在頻率f上，PBR測量信號通過距離D傳播時的相移來計算距離的。當使用兩個或多個不同頻率的信號時，可以測量信號之間的相位差來精確估計距離。

當使用信道探測估計距離時，一個設備啟動程序(initiator)，第二個設備在不修改相位的情況下重復信號傳輸(reflector)。

對于頻率為fi 的每次傳輸， initiator測量發射信號和接收信號之間的相位變化。

未編碼的窄帶恒定包信號可以使用單個天線發送或接收，以便支持標準低功耗藍牙芯片。

相比于RSSI與AoA，CS的優勢是什么？

基于目前獲取到的信息，我們將CS與RSSI以及AoA/AoD的特點進行了對比。

總結來說，CS相比于RSSI與AoA，它的優勢是：

相較于RSSI來說，CS的定位精度有明顯的提升，根據我們從方案商了解到信息來看，CS在理想狀態下的定位精度可以做到1m以內，一般宣傳口徑是1m左右，這比RSSI的精度高了很多，此外，CS比RSSI的穩定性提升了非常多，因為RSSI定位是基于信號強度，信號強度容易漂，穩定性就會很差。

相較于AoA/AoD而言，最大的優勢是不需要增加陣列天線，CS是一種相位雷達模式，單天線就可以實現，而AoA的精度雖然較高，但是推廣最大的問題就是需要加陣列天線，這對于很多C端產品來說，是不太現實的。

CS會成為未來藍牙定位的主流嗎？

基于以上對于CS定位特點的分析，我們非?？春肅S未來會成為藍牙定位市場最主流的方案，理由如下：

第一：性能提升明顯，性能的提升體現在2個方面，第一是定位精度，第二是定位的穩定性，當然，這個提升主要是相比于RSSI而言。

第二：對目前的藍牙產品不用造成任何額外的負擔，只需要芯片支持CS的標準即可，不像AoA有陣列天線的限制，可以完全復用藍牙現有的龐大生態資源。

第三：目前頭部企業都在積極布局，包括主要的藍牙芯片廠商以及方案商都在積極布局該技術，且從我們調研到的信息來看，大家對該技術都抱有的極高的期待。

藍牙CS出來之后，會威脅到UWB的地位嗎？筆者覺得并不會，因為CS的定位精度依然與UWB有較大的差距，且UWB生態也會在未來幾年保持高速發展。

在未來的競爭格局中，UWB+BLE雙模產品會越來越成為主流。