プレゼンス キャリブレーション

このページでは、Android 14 以降を実行しているデバイスのプレゼンス キャリブレーション要件のセットアップとキャリブレーションの手順を説明します。

背景

ユーザーのスマート デバイスが適切に連携できるようにするには、Android エコシステム内のすべてのデバイスがデバイス間の相対的な近接性を判断できることが重要です。 Android 14 では、近接性を判断するために使用される UWB、Wi-Fi、BLE などの利用可能な無線テクノロジーの許容可能なパフォーマンスを概説するプレゼンス キャリブレーション要件が導入されています。このページでは、エコシステム内のデバイス間の相互運用性を確保するためにデバイスが従う必要がある校正標準について説明します。

リファレンスデバイス

プレゼンス要件を満たすようにデバイスを調整するには、すべての調整で次のいずれかの参照デバイスを使用します。

  • (推奨) Pixel スマートフォン
  • Pixel スマートフォンを使用していない場合は、テスト対象のデバイスと同じメーカーおよびモデルのデバイスを使用します。

フォームファクタ

プレゼンス キャリブレーションは、あらゆるフォーム ファクターの Android デバイスにとって重要です。携帯電話以外のフォームファクタの場合、デバイスに適切なキャリブレーション設定を決定するには、携帯電話 (基準デバイス) を持つユーザーがテスト対象デバイス (DUT) と対話するときにどのような位置にあるかを考慮します。たとえば、テレビを調整する場合は、テレビと携帯電話を互いに適切な距離に置き、モバイル デバイスがテレビ画面の正面中央を向くように置きます。

UWBの要件

このセクションでは、CDD の次の UWB 要件を満たすようにデバイスを調整する方法について説明します。

7.4.9 UWB

デバイス実装に UWB ハードウェアが含まれる場合、次のことが行われます。

  • [C-1-6] 無反射室内で 1m 距離の見通し環境での測定の 95% について、距離測定値が +/-15 cm 以内であることを保証しなければなりません。
  • [C-1-7] 基準デバイスから 1m での距離測定値の中央値が [0.75m、1.25m] 以内であることを確認しなければなりません。グラウンド トゥルース距離は、上向きに傾けて保持された DUT の上端から測定されます。 45度。

UWBキャリブレーションセットアップ

次のセットアップを使用して、UWB 要件を満たすようにデバイスを調整します。

一般的なセットアップ要件

  • UWB ハードウェアを備えた 2 つのデバイスが必要です。1 つは DUT として、もう 1 つはリファレンス デバイスとしてです。

  • デバイスを固定するための三脚が 2 つ必要です。

  • DUT とリファレンスデバイスは、無反射チャンバー内の見通し環境内に 1 メートル離れて配置する必要があります。両方のデバイスは、画面が互いに反対側を向いた縦向きに配置する必要があります。

UWB キャリブレーション設定の例を図 1 とビデオ 1 に示します。

BLE キャリブレーションのリファレンス設定

図 1. UWB キャリブレーションの基準セットアップ。

ビデオ 1. UWB キャリブレーションのリファレンス セットアップ。

要件[C-1-6]および[C-1-7]

要件 [C-1-6] および [C-1-7] への準拠を確認するには、距離測定用のRangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracyマルチデバイス CTS テスト ケースを実行します。これは手動の CTS テストです。

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

CTS ホスト マシンに 3 つ以上のデバイスが接続されている場合は、 run ctsで DUT ID と参照デバイス ID を指定します。

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

マルチデバイス CTS テスト ケースは、DUT と基準デバイスの間で UWB レンジング セッションを開始し、DUT で 1000 回の測定を行います。次に、テストは測定値を自動的に処理し、次のことを実行してデバイスが合格か不合格かを判断します。

  1. 1000 個の測定値を昇順に並べ替えます。
  2. 範囲を [範囲 = 975 番目の測定 - 25 番目の測定] として計算します。
  3. マルチデバイス CTS テストの範囲を報告します。通過するには、範囲が 30 cm 未満である必要があります
  4. マルチデバイス CTS テストの中央値 (500 番目) を報告します。合格するには、値が [0.75 m, 1.25 m] 以内である必要があります

Wi-Fi 近隣認識ネットワーク要件

このセクションでは、CDD の Wi-Fi Neighbor Awareness Networking (NAN) 要件を満たすようにデバイスを調整する方法について説明します (スナップショットはここにあります)。

2.2.1.ハードウェア

PackageManager.FEATURE_WIFI_AWAREを宣言することで WiFi Neighbor Awareness Networking (NAN) プロトコルをサポートし、 PackageManager.FEATURE_WIFI_RTTを宣言することによって Wi-Fi ロケーション (Wi-Fi ラウンド トリップ時間 — RTT) をサポートする場合、デバイスは次のようになります。

要件 [7.4.2.5/H-1-1]

要件 [7.4.2.5/H-1-1] への準拠を確認するには:

  1. DUT と参照デバイスの両方でCTS Verifierアプリ(CTS-V)をインストールし(まだインストールされていない場合)、開きます。この要件の CTS-V テストは、[Presence Test] > [NAN Accuracy Test]にあります。

  2. DUT を基準デバイスから 10 cm 離れたテスト距離に置き、2 つのデバイスの間に何も置かないでください。

  3. 参照デバイスのテスト画面で、 [参照デバイスである] チェックボックスがオンになっていることを確認し、 [公開開始]をタップします。

  4. DUT の CTS-V アクティビティでテスト距離 10 cm を選択し、 [Start Test]をタップします。次に、CTS Verifier は 100 回の測距測定を実行し、測定範囲を計算して CTS-V ログに記録します。テストが完了したら、DUT 上の CTS Verifier アプリで、計算された範囲が予想範囲内にあるかどうかを確認します。

  5. 他のテスト距離 1 m、3 m、および 5 m に対して手順 1 ~ 4 を繰り返します。すべてのテスト距離の範囲が予想範囲内にある場合、テストは合格となります。それ以外の場合は、テストに失敗したテスト距離が CTS-V 画面に表示されます。

BLE RSSI 要件

このセクションでは、CDD からスナップショットされた次の BLE RSSI 要件を満たすようにデバイスを調整する方法について説明します。

7.4.3.ブルートゥース

デバイス実装がFEATURE_BLUETOOTH_LEを宣言すると、次のようになります。

  • [C-10-1] 見通し内環境でADVERTISE_TX_POWER_HIGHで送信する基準デバイスから 1m の距離での測定値の 95% について、RSSI 測定値が +/-9dBm 以内でなければなりません。
  • [C-10-2] 3 つのチャネルのそれぞれ、各アンテナ (複数使用されている場合) の測定値が 1 の +/-3dBm 以内になるように、チャネルごとの偏差を減らすためのRx/Tx補正を含めなければなりません (MUST)。測定の 95% に対しては別の測定が行われます。
  • [C-10-3] ADVERTISE_TX_POWER_HIGHで送信しているリファレンス デバイスから 1m の距離で BLE RSSI の中央値が -55dBm +/-10 dBm であることを保証するために、Rx オフセットを測定および補償しなければなりません。
  • [C-10-4] 1m の距離にある参照デバイスからスキャンし、 ADVERTISE_TX_POWER_HIGHで送信する場合、BLE RSSI の中央値が -55dBm +/-10 dBm になるように、Tx オフセットを測定および補償しなければなりません。

キャリブレーションのセットアップ

次のセットアップを使用して、BLE RSSI 要件を満たすようにデバイスを調整します。

一般的なセットアップ要件

  • 最適な結果を得るには、電波暗室を使用して測定への干渉を最小限に抑えます。電波暗室を使用しない場合は、基準デバイスと DUT デバイスを保持する 2 つの三脚を地面から 1.5 メートル、天井から同様の間隔をあけて設置します。
  • デバイスホルダーに取り付けられた三脚が 2 つ必要です。
  • 金属ができるだけ含まれていない三脚を使用してください。
  • 金属ができるだけ少ないデバイス ホルダーを使用してください。小さな金属バネでも大丈夫です。
  • DUT および基準デバイスの 1 m 以内に金属物体があってはなりません。
  • 基準デバイスとすべての DUT は、テストを完了するために十分に充電されている必要があります。
  • テスト中は、基準デバイスと現在の DUT のプラグを抜く必要があります。
  • リファレンス デバイスと DUT には、無線周波数 (RF) 性能に影響を与える可能性のあるケース、接続されたワイヤ、その他のものが取り付けられていてはなりません。

BLE キャリブレーションのリファレンス設定

図 2. BLE キャリブレーションのリファレンス設定

要件[C-10-1]

要件 [C-10-1] への準拠を確認するには:

  1. DUT と参照デバイスの両方でCTS Verifierアプリ(CTS-V)をインストールし(まだインストールされていない場合)、開きます。この要件の CTS-V テストは、[プレゼンス テスト] > [BLE RSSI 精度テスト]にあります。

  2. BLE キャリブレーション設定に従って、DUT を参照デバイスから 1 m 離れたテスト距離に配置します。

  3. [参照デバイスでのアドバタイジングの開始] をタップし、DUT の画面の指示に従って参照デバイスに固有のデバイス ID を入力します。このデバイス ID は、アドバタイズ開始後に参照デバイスに表示されます。 DUT で「テストの開始」をタップします。

  4. データ収集が完了すると (DUT で 1000 スキャンが収集されると)、計算された範囲に応じて、テストは自動的に合格または不合格になります。合格するには、範囲が 18 dBm 以下である必要があります

要件[C-10-2]

要件 [C-10-2] を検証します。チップ ベンダーはチャネルの平坦性を測定し、コアとチャネルの違いを特定できます。以下は、RSSI 拡散が大きくなる原因として考えられる、未校正のコアと未校正のチャネルに関する問題を特定する方法に関するヒントです。

未校正のコア

デバイスの BT アンテナに複数のコアがある場合、コアのキャリブレーションが異なる可能性があります。いくつかの測定(少なくとも 1 分相当)を実行し、スキャン データを確認します。複数のコアでのスキャンにより、図 3 に示すような規則的なピーク (円で示される) が見られるパターンが見られる場合は、キャリブレーションされていないコアに問題がある可能性があり、さらなる調査が必要です。

コアが校正されていないデバイスのスキャン データの例

図 3.キャリブレーションされていないコアを備えたデバイスのスキャン データの例

未校正のチャンネル

クラシック BLE の送信は 3 つのチャネルで行われます。各チャネルに関連する違いがある可能性があります。チャネルは一定の間隔で回転します。いくつかの測定(少なくとも 1 分相当)を実行し、スキャン データを確認します。図 4 に示すようなパターンが見られる場合は、さまざまなチャネルでのキャリブレーションミスに問題がある可能性があり、さらなる調査が必要です。

チャンネルが校正されていないデバイスのスキャンデータの例

図 4.チャンネルが校正されていないデバイスのスキャン データの例

要件[C-10-3]および[C-10-4]

BLE 無線チップが完全にキャリブレーションされている場合でも、特定のデバイスで観察される RSSI は、アンテナの品質とその特定の製品 (デバイス モデル) のアンテナの配置によって異なります。これにより、デバイス間の相互運用性に問題が生じます。

たとえば、車のロック解除の使用例を考えてみましょう。アプリ開発者は、デバイスが車から 1 メートル以内にあるときに車のロックを解除したい場合があります。開発者は、所有する携帯電話での観察に基づいて -60 dBm のしきい値を選択しますが、アンテナの品質とアンテナの配置の違いにより、両方のデバイスが同じチップを使用している場合でも、別の Android デバイスではこれがうまく機能しない可能性があります。

エコシステム内のすべてのデバイス間の相互運用性を確保するには、各デバイスの Rx オフセットを測定し、デバイスで報告される RSSI を調整して、BLE RSSI がADVERTISE_TX_POWER_HIGHで 1 m の基準を満たしていることを確認する必要があります。

BLE 無線チップが完全にキャリブレーションされている場合でも、理想的な受信機は、アンテナの品質と広告デバイス上のアンテナの配置に応じて異なる RSSI を読み取ります。 Rx 要件により、他のすべてが等しい場合、すべてのデバイスが同じ結果の強度でアドバタイズできることが保証されます。

Android 14 以降を実行しているデバイスの場合、Rx および Tx 要件への準拠を確認するには、次の手順を実行します。

  1. CTS Verifierアプリ(CTS-V)を DUT と参照デバイスの両方にインストールし(まだインストールされていない場合)、開きます。この要件の CTS-V テストは、[プレゼンス テスト] > [BLE Rx/Tx オフセット精度テスト]にあります。

  2. BLE キャリブレーション設定に従って、DUT を参照デバイスから 1 m 離れたテスト距離に配置します。デバイスは、画面が同じ方向を向き、互いに平行になるように配置することをお勧めします。

  3. [参照デバイスでアドバタイジングを開始]をタップし、DUT の画面の指示に従って参照デバイスに固有のデバイス ID を入力します。このデバイス ID は、アドバタイズ開始後に参照デバイスに表示されます。

  4. DUT で「テストの開始」をタップします。このテストでは、Rx 要件を検証するために、参照デバイスがアドバタイズメントの開始と同時にバックグラウンドでスキャンを実行します。

    データ収集が完了したとき (両方のデバイスで 1000 回のスキャンが収集されたとき)、Rx テストと Tx テストの両方の計算された中央値 (500 番目の測定値) が-65 dBm ~ -45 dBm の範囲にある場合、テストは合格します。 Rx または Tx テストの計算された中央値が許容範囲内にない場合、テストは失敗します。

  5. デバイスを校正して Rx オフセットと Tx 電力を補償し、RSSI の中央値が-55 dBm になるようにします。

    • Rx: bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_dbシステム プロパティを Rx オフセットを補正する値 (dB) に設定して RSSI を調整し、BLE RSSI の中央値が 1 m で -55 dBm になるようにします。 Bluetooth スタックは、RSSI にbluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_dbの値を加えた値になるように RSSI を調整します。詳細については、 le_scanning_manager.ccを参照してください。

    • Tx: bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_dbシステム プロパティを、1 m で BLE RSSI の中央値が -5 5dBm になるように Tx 電力を補償する値 (dB) に設定して、Tx 電力を調整します。 Bluetooth スタックは、Tx 電力にbluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_dbの値を加えた値になるように Tx 電力を調整します。詳細については、 le_advertising_manager.ccを参照してください。