Anwesenheitskalibrierung

Auf dieser Seite finden Sie Einrichtungs- und Kalibrierungsanleitungen für die Anforderungen an die Anwesenheitserkennung für Geräte mit Android 14 und höher.

Hintergrund

Damit die Smart-Geräte von Nutzern gut zusammenarbeiten, ist es entscheidend, dass alle Geräte im Android-Ökosystem die relative Nähe zwischen Geräten bestimmen können. Mit Android 14 werden Anforderungen an die Anwesenheitserkennung eingeführt, die die akzeptable Leistung verfügbarer Funktechnologien wie UWB, WLAN und BLE beschreiben, die zur Bestimmung der Nähe verwendet werden. Auf dieser Seite werden die Kalibrierungsstandards beschrieben, die Geräte einhalten müssen, um die Interoperabilität zwischen Geräten im Ökosystem zu gewährleisten.

Referenzgerät

Verwenden Sie für alle Kalibrierungen eines der folgenden Referenzgeräte, um Ihr Gerät so zu kalibrieren, dass es die Anforderungen an die Anwesenheitserkennung erfüllt.

• (Empfohlen) Ein Pixel-Smartphone
• Wenn Sie kein Pixel-Smartphone verwenden, verwenden Sie ein Gerät mit derselben Marke und demselben Modell wie das zu testende Gerät.

Formfaktoren

Die Kalibrierung der Anwesenheitserkennung ist für Android-Geräte aller Formfaktoren wichtig. Bei anderen Formfaktoren als Smartphones müssen Sie überlegen, wie ein Nutzer mit einem Smartphone (Referenzgerät) positioniert wäre, wenn er mit dem zu testenden Gerät interagiert, um die geeignete Kalibrierungseinrichtung für das Gerät zu bestimmen. Wenn Sie beispielsweise einen Fernseher kalibrieren, platzieren Sie den Fernseher und das Smartphone in einem angemessenen Abstand zueinander und richten Sie das Smartphone so aus, dass es auf die Mitte der Vorderseite des Fernsehbildschirms zeigt.

UWB-Anforderungen

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die folgenden UWB-Anforderungen im CDD erfüllt.

7.4.9 UWB

Wenn Geräteimplementierungen UWB-Hardware enthalten, gilt Folgendes:

• [C-1-6] Die Entfernungsmessungen müssen in einer Umgebung mit Sichtlinie in einem nicht reflektierenden Raum bei einem Abstand von 1 m für 95 % der Messungen innerhalb von +/-15 cm liegen.
• [C-1-7] Der Median der Entfernungsmessungen in 1 m Entfernung vom Referenzgerät muss zwischen 0,75 m und 1,25 m liegen. Die tatsächliche Entfernung wird von der Oberkante des zu testenden Geräts gemessen, das mit der Vorderseite nach oben gehalten und um 45 Grad geneigt wird.

UWB-Kalibrierungseinrichtung

Verwenden Sie die folgende Einrichtung, um Ihr Gerät so zu kalibrieren, dass es die UWB-Anforderungen erfüllt.

Allgemeine Einrichtungsvoraussetzungen

• Es sind zwei Geräte mit UWB-Hardware erforderlich, eines als zu testendes Gerät und eines als Referenzgerät.

• Es sind zwei Stative erforderlich, um die Geräte zu halten.

• Das zu testende Gerät und das Referenzgerät müssen in einer Umgebung mit Sichtlinie in einem nicht reflektierenden Raum in einem Abstand von 1 m platziert werden. Beide Geräte müssen im Hochformat positioniert sein, wobei die Bildschirme voneinander abgewandt sind.

Ein Beispiel für eine UWB-Kalibrierungseinrichtung finden Sie in Abbildung 1 und Video 1.

Abbildung 1 : Referenzeinrichtung für die UWB-Kalibrierung.

Video 1 : Referenzeinrichtung für die UWB-Kalibrierung.

Anforderungen [C-1-6] und [C-1-7]

Führen Sie den CTS-Testfall für mehrere Geräte RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy für die Entfernungsmessung aus, um die Einhaltung der Anforderungen [C-1-6] und [C-1-7] zu überprüfen. Dies ist ein manueller CTS-Test.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

Wenn mehr als zwei Geräte mit dem CTS-Hostcomputer verbunden sind, geben Sie die ID des zu testenden Geräts und die ID des Referenzgeräts im Befehl run cts an.

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

Der CTS-Testfall für mehrere Geräte initiiert eine UWB-Entfernungsmessung zwischen dem zu testenden Gerät und dem Referenzgerät und führt 1.000 Messungen mit dem zu testenden Gerät durch. Der Test verarbeitet dann automatisch die Messungen und ermittelt, ob das Gerät bestanden oder nicht bestanden hat. Dazu wird Folgendes ausgeführt:

1. Die 1.000 Messungen werden in aufsteigender Reihenfolge sortiert.
2. Die Entfernung wird als [Entfernung = 975. Messung – 25. Messung] berechnet.
3. Melden Sie den Bereich im CTS-Test für verschiedene Geräte. Damit der Test bestanden wird, muss die Entfernung weniger als 30 cm betragen.
4. Der Medianwert (500. Messung) wird im CTS-Test für verschiedene Geräte gemeldet. Damit der Test bestanden wird, muss der Wert zwischen 0,75 m und 1,25 m liegen.

Anforderungen an das WLAN-Protokoll für die Anwesenheitserkennung

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die Anforderungen an das WLAN-Protokoll für die Anwesenheitserkennung (NAN) im CDD erfüllt(hier als Snapshot):

2.2.1. Hardware

Wenn Geräte das WLAN-Protokoll für die Anwesenheitserkennung (NAN) unterstützen, indem sie PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE deklarieren, und die WLAN-Position (WLAN-Round Trip Time – RTT) unterstützen, indem sie PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT deklarieren, gilt Folgendes:

• [7.4.2.5/H-1-1] Die Entfernung muss bei einer Bandbreite von 160 MHz im 68. Perzentil (berechnet mit der kumulativen Verteilungsfunktion) mit einer Genauigkeit von +/-1 Meter, bei einer Bandbreite von 80 MHz im 68. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-2 Meter, bei einer Bandbreite von 40 MHz im 68. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-4 Meter und bei einer Bandbreite von 20 MHz im 68. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-8 Meter bei Entfernungen von 10 cm, 1 m, 3 m und 5 m gemeldet werden, wie mit der WifiRttManager#startRanging Android API beobachtet.

• [7.4.2.5/H-SR] Es wird DRINGEND EMPFOHLEN, die Entfernung bei einer Bandbreite von 160 MHz im 90. Perzentil (berechnet mit der kumulativen Verteilungsfunktion) mit einer Genauigkeit von +/-1 Meter, bei einer Bandbreite von 80 MHz im 90. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-2 Meter, bei einer Bandbreite von > 40 MHz im 90. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-4 Meter und bei einer Bandbreite von 20 MHz im 90. Perzentil mit einer Genauigkeit von +/-8 Meter bei Entfernungen von 10 cm zu melden, wie mit der WifiRttManager#startRanging Android API beobachtet.

Anforderung [7.4.2.5/H-1-1]

So überprüfen Sie die Einhaltung der Anforderung [7.4.2.5/H-1-1]:

1. Installieren Sie die CTS Verifier App (CTS-V) auf dem zu testenden Gerät und dem Referenzgerät (falls noch nicht geschehen) und öffnen Sie sie. Der CTS-V-Test für diese Anforderung befindet sich unter Presence Test > NAN Accuracy Test.

2. Platzieren Sie das zu testende Gerät in einem Abstand von 10 cm vom Referenzgerät, ohne dass sich etwas zwischen den beiden Geräten befindet.

3. Achten Sie auf dem Testbildschirm des Referenzgeräts darauf, dass das Kästchen Is reference device (Ist Referenzgerät) angekreuzt ist, und tippen Sie dann auf Start publishing (Veröffentlichung starten).

4. Wählen Sie in der CTS-V-Aktivität auf dem zu testenden Gerät den Testabstand von 10 cm aus und tippen Sie auf Start Test (Test starten). CTS Verifier führt dann 100 Entfernungsmessungen durch und berechnet und protokolliert die Entfernung der Messungen in den CTS-V-Logs. Prüfen Sie nach Abschluss des Tests, ob die berechnete Entfernung im erwarteten Bereich liegt.

5. Wiederholen Sie die Schritte 1 bis 4 für die anderen Testabstände von 1 m, 3 m und 5 m. Der Test ist bestanden, wenn die Entfernungen für alle Testabstände im erwarteten Bereich liegen. Andernfalls werden die Testabstände, für die der Test fehlgeschlagen ist, auf dem CTS-V-Bildschirm angezeigt.

BLE-RSSI-Anforderungen

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die folgenden BLE-RSSI-Anforderungen erfüllt, die aus dem CDD stammen:

7.4.3. Bluetooth

Wenn Geräteimplementierungen FEATURE_BLUETOOTH_LE deklarieren, gilt Folgendes:

• [C-10-1] Die RSSI-Messungen müssen in einer Umgebung mit Sichtlinie in einem Abstand von 1 m von einem Referenzgerät, das mit ADVERTISE_TX_POWER_HIGH sendet, für 95% der Messungen innerhalb von +/-9 dBm liegen.
• [C-10-2] Es müssen Rx/Tx -Korrekturen vorgenommen werden, um die Abweichungen pro Kanal zu verringern, sodass die Messungen auf jedem der drei Kanäle und auf jeder der Antennen (falls mehrere verwendet werden) für 95% der Messungen innerhalb von +/-3 dBm liegen.
• [C-10-3] Der Rx-Offset muss gemessen und kompensiert werden, damit der Median des BLE-RSSI in einer Entfernung von 1 m von einem Referenzgerät, das mit ADVERTISE_TX_POWER_HIGH sendet, -55 dBm +/-10 dBm beträgt.
• [C-10-4] Der Tx-Offset muss gemessen und kompensiert werden, damit der Median des BLE-RSSI beim Scannen von einem Referenzgerät, das sich in einer Entfernung von 1 m befindet und mit ADVERTISE_TX_POWER_HIGH sendet, -55 dBm +/-10 dBm beträgt.

Kalibrierungseinrichtung

Verwenden Sie die folgende Einrichtung, um Ihr Gerät so zu kalibrieren, dass es die BLE-RSSI-Anforderungen erfüllt.

Allgemeine Einrichtungsvoraussetzungen

• Verwenden Sie für optimale Ergebnisse einen schalltoten Raum, um Störungen bei den Messungen zu minimieren. Wenn Sie keinen schalltoten Raum verwenden, stellen Sie die beiden Stative, die das Referenzgerät und das zu testende Gerät halten, in einem Abstand von 1,5 m vom Boden auf, mit einem ähnlichen Abstand zur Decke.
• Es sind zwei Stative mit Gerätehaltern erforderlich.
• Verwenden Sie Stative mit möglichst wenig Metall.
• Verwenden Sie Gerätehalter mit möglichst wenig Metall. Eine kleine Metallfeder ist in Ordnung.
• Im Umkreis von 1 m um das zu testende Gerät und das Referenzgerät dürfen sich KEINE Metallgegenstände befinden.
• Das Referenzgerät und alle zu testenden Geräte müssen ausreichend aufgeladen sein, um die Tests durchzuführen.
• Das Referenzgerät und das aktuelle zu testende Gerät müssen während des Tests vom Stromnetz getrennt sein.
• Das Referenzgerät und die zu testenden Geräte dürfen keine Hüllen, angeschlossenen Kabel oder andere angebrachte Gegenstände haben, die die Hochfrequenzleistung beeinträchtigen könnten.

Abbildung 2 : Referenzeinrichtung für die BLE-Kalibrierung

Anforderung [C-10-1]

So überprüfen Sie die Einhaltung der Anforderung [C-10-1]:

1. Installieren Sie die CTS Verifier App (CTS-V) auf dem zu testenden Gerät und dem Referenzgerät (falls noch nicht geschehen) und öffnen Sie sie. Der CTS-V-Test für diese Anforderung befindet sich unter Presence Test > BLE RSSI Precision Test.

2. Platzieren Sie das zu testende Gerät gemäß der BLE-Kalibrierungseinrichtung in einem Abstand von 1 m vom Referenz gerät.

3. Tippen Sie auf dem Referenzgerät auf Start advertising (Werbung starten) und folgen Sie dann der Anleitung auf dem Bildschirm des zu testenden Geräts, um die gerätespezifische ID des Referenzgeräts einzugeben. Diese wird auf dem Referenzgerät angezeigt, nachdem die Werbung gestartet wurde. Tippen Sie auf dem zu testenden Gerät auf Start Test (Test starten).

4. Wenn die Datenerhebung abgeschlossen ist (1.000 Scans auf dem zu testenden Gerät), wird der Test je nach berechneter Entfernung automatisch bestanden oder nicht bestanden. Damit der Test bestanden wird, muss die Entfernung kleiner oder gleich 18 dBm sein.

Anforderung [C-10-2]

So überprüfen Sie die Anforderung [C-10-2]. Der Chiphersteller kann die Kanalflachheit messen und die Unterschiede zwischen Kernen und Kanälen ermitteln. Im Folgenden finden Sie Tipps zur Ermittlung von Problemen mit nicht kalibrierten Kernen und nicht kalibrierten Kanälen, die zwei mögliche Ursachen für eine große RSSI-Streuung sind.

Nicht kalibrierte Kerne

Wenn die BT-Antenne eines Geräts mehrere Kerne hat, können die Kerne unterschiedlich kalibriert sein. Führen Sie einige Messungen durch (mindestens 1 Minute) und prüfen Sie die Scandaten. Wenn Sie ein Muster sehen, das dem in Abbildung 3 ähnelt, mit regelmäßigen Spitzen (wie durch die Kreise angegeben) aufgrund des Scannens auf mehreren Kernen, liegt wahrscheinlich ein Problem mit nicht kalibrierten Kernen vor und weitere Untersuchungen sind erforderlich.

Abbildung 3 : Beispiel für Scandaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kernen

Nicht kalibrierte Kanäle

Übertragungen über klassisches BLE erfolgen auf drei Kanälen. Jeder Kanal kann Unterschiede aufweisen. Die Kanäle werden in festen Intervallen rotiert. Führen Sie einige Messungen durch (mindestens 1 Minute) und prüfen Sie die Scandaten. Wenn Sie ein Muster sehen, das dem in Abbildung 4 ähnelt, liegt wahrscheinlich ein Problem mit der Fehlkalibrierung auf verschiedenen Kanälen vor und weitere Untersuchungen sind erforderlich.

Abbildung 4 : Beispiel für Scandaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kanälen

Anforderungen [C-10-3] und [C-10-4]

Auch wenn ein BLE-Funkchip perfekt kalibriert ist, hängt der RSSI, den ein bestimmtes Gerät beobachtet, von der Antennenqualität und der Antennenplatzierung auf diesem bestimmten Produkt (Gerätemodell) ab. Dies stellt ein Problem für die Interoperabilität zwischen Geräten dar.

Nehmen wir beispielsweise den Anwendungsfall des Entriegelns eines Autos. Ein App-Entwickler möchte möglicherweise ein Auto entriegeln, wenn sich das Gerät in einem Abstand von 1 m vom Auto befindet. Der Entwickler wählt einen Schwellenwert von -60 dBm basierend auf seinen Beobachtungen mit einem Smartphone. Aufgrund von Unterschieden in der Antennenqualität und der Antennenplatzierung funktioniert dies jedoch möglicherweise nicht gut mit einem anderen Android-Gerät, auch wenn beide Geräte denselben Chip verwenden.

Für die Interoperabilität zwischen allen Geräten im Ökosystem müssen Sie den Rx-Offset für jedes Gerät messen und den auf dem Gerät gemeldeten RSSI anpassen, damit der BLE-RSSI den Standard von 1 m bei ADVERTISE_TX_POWER_HIGH erfüllt.

Auch wenn die BLE-Funkchips perfekt kalibriert sind, liest der ideale Empfänger je nach Antennenqualität und Antennenplatzierung auf dem Werbegerät einen anderen RSSI. Die Rx-Anforderung sorgt dafür, dass alle Geräte mit derselben resultierenden Stärke werben können, wenn alle anderen Faktoren gleich sind.

So überprüfen Sie die Einhaltung der Rx- und Tx-Anforderung für Geräte mit Android 14 und höher:

1. Installieren Sie die CTS Verifier App (CTS-V) auf dem zu testenden Gerät und dem Referenzgerät (falls noch nicht geschehen) und öffnen Sie sie. Der CTS-V-Test für diese Anforderung befindet sich unter Presence Test > BLE Rx/Tx Offset Precision Test.

2. Platzieren Sie das zu testende Gerät gemäß der BLE-Kalibrierungseinrichtung in einem Abstand von 1 m vom Referenz gerät. Wir empfehlen, die Geräte so auszurichten, dass sie parallel zueinander liegen und die Bildschirme in dieselbe Richtung zeigen.

3. Tippen Sie auf dem Referenzgerät auf Start advertising (Werbung starten) und folgen Sie dann der Anleitung auf dem Bildschirm des zu testenden Geräts, um die gerätespezifische ID des Referenzgeräts einzugeben. Diese wird auf dem Referenzgerät angezeigt, nachdem die Werbung gestartet wurde.

4. Tippen Sie auf dem zu testenden Gerät auf Start Test (Test starten). In diesem Test führt das Referenzgerät gleichzeitig mit dem Start der Werbung Scans im Hintergrund durch, um die Rx-Anforderung zu überprüfen.

   Wenn die Datenerhebung abgeschlossen ist (1.000 Scans auf beiden Geräten), ist der Test bestanden, wenn der berechnete Median (500. Messung) für beide Rx- und Tx-Tests zwischen -65 dBm und -45 dBm liegt. Der Test schlägt fehl, wenn der berechnete Median für den Rx- oder Tx-Test nicht im akzeptierten Bereich liegt.

5. Kalibrieren Sie die Geräte, um den Rx-Offset und die Tx-Leistung zu kompensieren und einen Median-RSSI von -55 dBm zu erreichen:

   • Rx:Passen Sie den RSSI an, indem Sie die Systemeigenschaft bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db auf den Wert (dB) setzen, der den Rx-Offset kompensiert, um einen Median-BLE-RSSI von -55 dBm in 1 m Entfernung zu erreichen. Der Bluetooth-Stack passt den RSSI an, sodass er dem ursprünglichen RSSI plus dem Wert von bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db entspricht. Weitere Informationen finden Sie unter siehe le_scanning_manager.cc.

   • Tx:Passen Sie die Tx-Leistung an, indem Sie die Systemeigenschaft bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db auf den Wert (dB) setzen, der die Tx-Leistung kompensiert, um einen Median-BLE-RSSI von -55 dBm in 1 m Entfernung zu erreichen. Der Bluetooth-Stack passt die Tx-Leistung an, sodass sie der ursprünglichen Tx-Leistung plus dem Wert von bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db entspricht. Weitere Informationen finden Sie unter le_advertising_manager.cc.