Calibração de presença

Esta página fornece instruções de configuração e calibragem para os requisitos de calibragem de presença em dispositivos com Android 14 e versões mais recentes.

Contexto

Para garantir que os dispositivos inteligentes dos usuários funcionem bem juntos, é fundamental que todos os dispositivos no ecossistema Android possam determinar a proximidade relativa entre dispositivos. O Android 14 introduz requisitos de calibragem de presença que descrevem o desempenho aceitável das tecnologias de rádio disponíveis, como UWB, Wi-Fi e BLE, usadas para determinar a proximidade. Esta página descreve os padrões de calibragem que os dispositivos precisam seguir para garantir a interoperabilidade entre eles no ecossistema.

Dispositivo de referência

Para calibrar seu dispositivo e atender aos requisitos de presença, use um dos dispositivos de referência a seguir para todas as calibragens.

  • (Recomendado) Um smartphone Pixel
  • Se não estiver usando um smartphone Pixel, use o mesmo dispositivo de marca e modelo do dispositivo que está sendo testado.

Formatos

A calibragem de presença é importante para dispositivos Android de todos os formatos. Para formatos diferentes de smartphones, considere como um usuário que segura um smartphone (dispositivo de referência) ficaria posicionado ao interagir com o dispositivo em teste (DUT) para determinar a configuração de calibragem adequada. Por exemplo, ao calibrar uma TV, coloque-a e o smartphone a uma distância adequada um do outro e oriente o dispositivo móvel para que ele fique voltado para o centro da frente da tela da TV.

Requisitos de UWB

Esta seção descreve como calibrar seu dispositivo para atender aos seguintes requisitos de UWB no CDD.

7.4.9 UWB

Se as implementações de dispositivos incluírem hardware UWB, elas:

  • [C-1-6] DEVE garantir que as medições de distância estejam dentro de +/-15 cm para 95% das medições no ambiente de linha de visão a 1 m de distância em uma câmara não reflexiva.
  • [C-1-7] PRECISA garantir que a mediana das medições de distância a 1 m do dispositivo de referência esteja entre [0,75 m, 1,25 m], em que a distância real é medida da borda superior do DUT mantido com a tela para cima e inclinado em 45 graus.

Configuração de calibragem da UWB

Use a configuração a seguir para calibrar seu dispositivo e atender aos requisitos de UWB.

Requisitos gerais de configuração

  • São necessários dois dispositivos com hardware UWB, um como DUT e outro como dispositivo de referência.

  • São necessários dois tripés para segurar os dispositivos.

  • O DUT e o dispositivo de referência precisam ser colocados a um metro de distância em um ambiente de linha de visão em uma câmara não reflexiva. Os dois dispositivos precisam estar na orientação retrato com as telas voltadas para lados opostos.

Um exemplo de configuração de calibragem de UWB é mostrado na Figura 1 e no Vídeo 1.

Configuração de referência para calibragem de BLE

Figura 1. Configuração de referência para calibragem da UWB.

Vídeo 1. Configuração de referência para calibragem da UWB.

Requisitos [C-1-6] e [C-1-7]

Para verificar a conformidade com os requisitos [C-1-6] e [C-1-7], execute o caso de teste do CTS RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy para vários dispositivos de medição de distância. Este é um teste manual do CTS.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

Se você tiver mais de dois dispositivos conectados à máquina host do CTS, especifique o ID do DUT e o ID do dispositivo de referência no comando run cts.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy --shard-count 2
-s DUT_ID -s REFERENCE_DEVICE_ID

O caso de teste do CTS para vários dispositivos inicia uma sessão de alcance de UWB entre o DUT e o dispositivo de referência e faz 1.000 medições com o DUT. Em seguida, o teste processa automaticamente as medições e determina se o dispositivo é aprovado ou reprovado fazendo o seguinte:

  1. Classifique as 1.000 medições em ordem crescente.
  2. Calcule o intervalo como [intervalo = 975ª medição - 25ª medição].
  3. Informar o intervalo no teste CTS de vários dispositivos. Para ser aprovado, o intervalo precisa ser menor que 30 cm.
  4. Informar o valor da mediana (500º) no teste de CTS multidispositivo. Para ser aprovado, o valor precisa estar entre [0,75 m, 1,25 m].

Requisitos de rede de reconhecimento de vizinhos Wi-Fi

Esta seção descreve como calibrar seu dispositivo para atender aos requisitos de rede com reconhecimento de vizinhos Wi-Fi (NAN, na sigla em inglês) no CDD(capturado aqui):

2.2.1. Hardware

Se os dispositivos forem compatíveis com o protocolo WiFi Neighbor Awareness Networking (NAN) ao declarar PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE e a localização por Wi-Fi (tempo de retorno do Wi-Fi — RTT) ao declarar PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT, eles:

  • [7.4.2.5/H-1-1] DEVE informar o intervalo com precisão em +/- 1 metro com largura de banda de 160 MHz no 68º percentil (conforme calculado com a função de distribuição cumulativa), +/- 2 metros com largura de banda de 80 MHz no 68º percentil, +/- 4 metros com largura de banda de 40 MHz no 68º percentil e distâncias de +/- 8 metros com largura de banda de 20 MHz no 68º percentil de 10 cm, 1 m, 3 m e 5 m, conforme observado com a API WifiRttManager#startRanging do Android.

  • [7.4.2.5/H-SR] É FORTEMENTE RECOMENDADO informar o intervalo com precisão de +/-1 metro com largura de banda de 160 MHz no 90º percentil (calculado com a função de distribuição cumulativa), +/-2 metros com largura de banda de 80 MHz no 90º percentil, +/-4 metros com largura de banda > 40 MHz no 90º percentil e +/-8 metros com largura de banda de 20 MHz no 90º percentil a distâncias de 10 cm, conforme observado com a API WifiRttManager#startRanging do Android.

Requisito [7.4.2.5/H-1-1]

Para verificar a conformidade com o requisito [7.4.2.5/H-1-1]:

  1. Instale (se ainda não tiver feito isso) e abra o app CTS Verifier (CTS-V) no DUT e no dispositivo de referência. O teste CTS-V para esse requisito está em Teste de presença > Teste de precisão de NAN.

  2. Coloque o DUT a uma distância de teste de 10 cm do dispositivo de referência, sem nada entre os dois.

  3. Na tela de teste do dispositivo de referência, verifique se a caixa de seleção É dispositivo de referência está marcada e toque em Começar a publicação.

  4. Selecione a distância de teste de 10 cm na atividade CTS-V no DUT e toque em Iniciar teste. Em seguida, o CTS Verifier realiza 100 medições de alcance, calcula e registra o intervalo das medições nos registros do CTS-V. Quando o teste for concluído, verifique se o intervalo calculado está dentro do esperado no app CTS Verifier no DUT.

  5. Repita as etapas de uma a quatro para as outras distâncias de teste de 1 m, 3 m e 5 m. O teste é aprovado se os intervalos de todas as distâncias de teste estiverem dentro do intervalo esperado. Caso contrário, as distâncias de teste em que o teste falhou serão mostradas na tela do CTS-V.

Requisitos de RSSI BLE

Esta seção descreve como calibrar seu dispositivo para atender a esses requisitos de RSSI BLE, extraídos do CDD:

7.4.3. Bluetooth

Se as implementações de dispositivos declararem FEATURE_BLUETOOTH_LE, elas:

  • [C-10-1] As medições de RSSI PRECISAM estar dentro de +/-9 dBm para 95% das medições a 1 m de distância de um dispositivo de referência transmitindo a ADVERTISE_TX_POWER_HIGH em um ambiente de linha de visão.
  • [C-10-2] DEVE incluir correções de Rx/Tx para reduzir os desvios por canal. Assim, as medições em cada um dos três canais e em cada uma das antenas (se várias forem usadas) ficam dentro de +/-3 dBm umas das outras em 95% das medições.
  • [C-10-3] É OBRIGATÓRIO medir e compensar o deslocamento de Rx para garantir que o RSSI BLE médio seja -55 dBm +/-10 dBm a 1 m de distância de um dispositivo de referência transmitindo a ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.
  • [C-10-4] É OBRIGATÓRIO medir e compensar o deslocamento de Tx para garantir que o RSSI BLE médio seja -55 dBm +/-10 dBm ao fazer a leitura de um dispositivo de referência posicionado a 1 m de distância e transmitindo a ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.

Configuração da calibragem

Use a configuração a seguir para calibrar seu dispositivo e atender aos requisitos de RSSI do BLE.

Requisitos gerais de configuração

  • Para resultados ideais, use uma câmara anecoica para minimizar a interferência nas medições. Se não estiver usando uma câmara anecoica, coloque os dois tripés que sustentam o dispositivo de referência e o DUT a 1,5 metro do chão, com uma distância semelhante do teto.
  • São necessários dois tripés conectados a suportes de dispositivos.
  • Use tripés com o mínimo de metal possível.
  • Use suportes com o mínimo de metal possível. Uma pequena mola de metal é suficiente.
  • Não pode haver objetos de metal a menos de 1 m do DUT e do dispositivo de referência.
  • O dispositivo de referência e todos os DUTs precisam ter carga suficiente para concluir os testes.
  • O dispositivo de referência e o DUT atual precisam ser desconectados durante o teste.
  • O dispositivo de referência e os DUTs NÃO PODEM ter capas, fios conectados ou qualquer outra coisa que possa afetar o desempenho de radiofrequência (RF).

Configuração de referência para calibragem de BLE

Figura 2. Configuração de referência para calibragem de BLE

Requisito [C-10-1]

Para verificar a conformidade com o requisito [C-10-1]:

  1. Instale (se ainda não tiver feito isso) e abra o app CTS Verifier (CTS-V) no DUT e no dispositivo de referência. O teste CTS-V para esse requisito está em Teste de presença > Teste de precisão de BLE RSSI.

  2. Coloque o DUT a uma distância de teste de 1 m do dispositivo de referência, seguindo a configuração de calibragem do BLE.

  3. Toque em Iniciar publicidade no dispositivo de referência e siga as instruções na tela do DUT para inserir o ID específico do dispositivo de referência, que é exibido nele depois que a publicidade começa. Toque em Iniciar teste no DUT.

  4. Quando a coleta de dados é concluída (1.000 verificações coletadas no DUT), o teste é aprovado ou reprovado automaticamente, dependendo do intervalo calculado. Para ser aprovado, o intervalo precisa ser menor ou igual a 18 dBm.

Requisito [C-10-2]

Para verificar o requisito [C-10-2]. O fornecedor do chip pode medir a uniformidade do canal e identificar as diferenças entre núcleos e canais. Confira a seguir dicas sobre como identificar problemas com núcleos e canais não calibrados, que são duas possíveis causas de grande dispersão de RSSI.

Núcleos não calibrados

Se a antena BT em um dispositivo tiver vários núcleos, eles poderão ter diferentes calibragens. Faça algumas medições (pelo menos um minuto) e verifique os dados de varredura. Se você notar um padrão semelhante ao mostrado na Figura 3, que tem picos regulares (indicados pelos círculos) devido à verificação em vários núcleos, provavelmente há um problema com núcleos não calibrados, e é necessário investigar mais.

Exemplo de dados de verificação para um dispositivo com núcleos não calibrados

Figura 3. Exemplo de dados de verificação para um dispositivo com núcleos não calibrados

Canais não calibrados

As transmissões no BLE clássico acontecem em três canais. Cada canal pode ter diferenças associadas a ele. Os canais são trocados em intervalos fixos. Faça algumas medições (pelo menos um minuto) e verifique os dados de varredura. Se você notar um padrão semelhante ao mostrado na Figura 4, provavelmente há um problema de calibragem incorreta em diferentes canais, e é necessário investigar mais a fundo.

Exemplo de dados de verificação para um dispositivo com canais não calibrados

Figura 4. Exemplo de dados de verificação de um dispositivo com canais não calibrados

Requisitos [C-10-3] e [C-10-4]

Mesmo quando um chip de rádio BLE está perfeitamente calibrado, o RSSI que um dispositivo específico observa depende da qualidade e do posicionamento da antena no produto (modelo do dispositivo). Isso apresenta um problema para a interoperabilidade entre dispositivos.

Por exemplo, considere um caso de uso de desbloqueio de carro. Um desenvolvedor de apps pode querer destravar um carro quando o dispositivo estiver a um metro dele. O desenvolvedor escolhe um limite de -60 dBm com base nas observações feitas com um smartphone próprio. No entanto, devido a diferenças na qualidade e no posicionamento da antena, isso pode não funcionar bem com outro dispositivo Android, mesmo que ambos usem o mesmo chip.

Para interoperabilidade entre todos os dispositivos no ecossistema, é necessário medir o desvio de Rx de cada dispositivo e ajustar o RSSI informado no dispositivo para garantir que o RSSI BLE atenda ao padrão de 1 m em ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.

Mesmo quando os chips de rádio BLE estão perfeitamente calibrados, o receptor ideal lê RSSI diferentes dependendo da qualidade e do posicionamento da antena no dispositivo de publicidade. O requisito Rx garante que todos os dispositivos possam anunciar com a mesma intensidade resultante, mantendo o restante igual.

Para dispositivos com Android 14 e versões mais recentes, para verificar a conformidade com o requisito de Rx e Tx:

  1. Instale (se ainda não tiver feito isso) e abra o app CTS Verifier (CTS-V) no DUT e no dispositivo de referência. O teste CTS-V para esse requisito está em Teste de presença > Teste de precisão do deslocamento de BLE Rx/Tx.

  2. Coloque o DUT a uma distância de teste de 1 m do dispositivo de referência, seguindo a configuração de calibragem do BLE. Recomendamos que os dispositivos fiquem paralelos entre si com as telas voltadas para a mesma direção.

  3. Toque em Iniciar publicidade no dispositivo de referência e siga as instruções na tela do DUT para inserir o ID específico do dispositivo de referência, que é exibido nele depois que a publicidade começa.

  4. Toque em Iniciar teste no DUT. Nesse teste, para verificar o requisito Rx, o dispositivo de referência faz verificações em segundo plano ao mesmo tempo em que a publicidade é iniciada.

    Quando a coleta de dados for concluída (1.000 verificações coletadas nos dois dispositivos), o teste será aprovado se a mediana calculada (500ª medição) para os testes de Rx e Tx estiver entre -65 dBm e -45 dBm. O teste falha se a mediana calculada para o teste de Rx ou Tx não estiver dentro do intervalo aceito.

  5. Calibre os dispositivos para compensar o deslocamento de Rx e a potência de Tx e garantir um RSSI médio de -55 dBm:

    • Rx:ajuste o RSSI definindo a propriedade do sistema bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db como o valor (dB) que compensa o deslocamento de Rx para garantir um RSSI BLE médio de -55 dBm a 1 m. A pilha Bluetooth ajusta o RSSI para ser o RSSI mais o valor de bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db. Para detalhes, consulte le_scanning_manager.cc.

    • Tx:ajuste a potência de transmissão definindo a propriedade do sistema bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db como o valor (dB) que compensa a potência de transmissão para garantir um RSSI BLE médio de -55 dBm a 1 m. A pilha Bluetooth ajusta a potência de transmissão para ser a potência de transmissão mais o valor de bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db. Para detalhes, consulte le_advertising_manager.cc.