Калибровка присутствия

На этой странице приведены инструкции по настройке и калибровке с учетом требований калибровки присутствия для устройств под управлением Android 14 и выше.

Фон

Для обеспечения эффективной совместной работы смарт-устройств пользователей крайне важно, чтобы все устройства в экосистеме Android могли определять относительную близость между собой. В Android 14 вводятся требования к калибровке присутствия, определяющие приемлемую производительность доступных радиотехнологий, таких как UWB, Wi-Fi и BLE, используемых для определения близости. На этой странице описаны стандарты калибровки, которым должны соответствовать устройства для обеспечения взаимодействия между ними в экосистеме.

Справочное устройство

Чтобы откалибровать устройство в соответствии с требованиями присутствия, используйте одно из следующих эталонных устройств для всех калибровок.

  • (Рекомендуется) Телефон Pixel
  • Если вы не используете телефон Pixel, используйте устройство той же марки и модели, что и тестируемое устройство.

Форм-факторы

Калибровка присутствия важна для устройств Android всех форм-факторов. Для устройств, отличных от мобильных телефонов, чтобы определить подходящую настройку калибровки, необходимо учесть, как будет располагаться пользователь, держащий мобильный телефон (эталонное устройство) при взаимодействии с тестируемым устройством (DUT). Например, при калибровке телевизора разместите телевизор и мобильный телефон на подходящем расстоянии друг от друга и сориентируйте мобильное устройство так, чтобы оно было направлено в центр экрана телевизора.

Требования к сверхширокополосным сетям

В этом разделе описывается, как откалибровать ваше устройство для соответствия следующим требованиям UWB в CDD.

7.4.9 СШП

Если реализации устройств включают в себя аппаратное обеспечение UWB, то они:

  • [C-1-6] ДОЛЖЕН гарантировать, что измерения расстояния находятся в пределах +/-15 см для 95% измерений в условиях прямой видимости на расстоянии 1 м в неотражающей камере.
  • [C-1-7] ДОЛЖНО гарантировать, что медиана измерений расстояния на расстоянии 1 м от эталонного устройства находится в пределах [0,75 м, 1,25 м], где истинное расстояние измеряется от верхнего края проверяемого устройства, удерживаемого лицевой стороной вверх и наклоненного на 45 градусов.

Настройка калибровки UWB

Используйте следующую настройку для калибровки вашего устройства в соответствии с требованиями UWB.

Общие требования к настройке

  • Требуются два устройства с аппаратным обеспечением UWB: одно в качестве тестируемого устройства и одно в качестве эталонного устройства.

  • Для крепления устройств требуются два штатива.

  • Испытуемое устройство и эталонное устройство должны быть размещены на расстоянии 1 метра друг от друга в условиях прямой видимости в неотражающей камере. Оба устройства должны быть расположены в портретной ориентации, экранами друг к другу.

Пример настройки калибровки UWB показан на рисунке 1 и видео 1.

Эталонная установка для калибровки BLE

Рисунок 1. Эталонная установка для калибровки UWB.

Видео 1. Эталонная установка для калибровки UWB.

Требования [C-1-6] и [C-1-7]

Для проверки соответствия требованиям [C-1-6] и [C-1-7] выполните тест RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy для измерения расстояния на нескольких устройствах. Это ручной тест CTS.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

Если к хост-компьютеру CTS подключено более двух устройств, укажите идентификатор DUT и идентификатор эталонного устройства в команде run cts .

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

Тестовый случай CTS для нескольких устройств инициирует сеанс сверхширокополосного измерения дальности между тестируемым устройством и эталонным устройством и выполняет 1000 измерений с помощью тестируемого устройства. Затем тест автоматически обрабатывает результаты измерений и определяет, прошло ли устройство тест или нет, выполняя следующие действия:

  1. Отсортируйте 1000 измерений в порядке возрастания.
  2. Вычислите диапазон как [диапазон = 975-е измерение - 25-е измерение].
  3. Укажите дальность действия в тесте CTS для нескольких устройств. Для успешного прохождения теста дальность действия должна быть менее 30 см .
  4. Укажите медианное значение (500-е) в тесте CTS для нескольких устройств. Для успешного прохождения теста значение должно находиться в диапазоне [0,75 м, 1,25 м] .

Требования к сети Wi-Fi Neighbor Awareness

В этом разделе описывается, как откалибровать ваше устройство для соответствия требованиям Wi-Fi Neighbor Awareness Networking (NAN) в CDD (моментальный снимок здесь):

2.2.1. Аппаратное обеспечение

Если устройства поддерживают протокол WiFi Neighbor Awareness Networking (NAN) путем объявления PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE и местоположение Wi-Fi (время кругового пути Wi-Fi — RTT) путем объявления PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT , то они:

  • [ 7.4 .2.5/H-1-1] ДОЛЖЕН сообщать диапазон с точностью до +/-1 метра при полосе пропускания 160 МГц на 68-м процентиле (рассчитано с помощью кумулятивной функции распределения), +/-2 метра при полосе пропускания 80 МГц на 68-м процентиле, +/-4 метра при полосе пропускания 40 МГц на 68-м процентиле и расстояния +/-8 метров при полосе пропускания 20 МГц на 68-м процентиле при 10 см, 1 м, 3 м и 5 м, как показано с помощью API Android WifiRttManager#startRanging .

  • [ 7.4 .2.5/H-SR] НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ сообщать диапазон с точностью до +/-1 метра при полосе пропускания 160 МГц на 90-м процентиле (рассчитано с помощью кумулятивной функции распределения), +/-2 метра при полосе пропускания 80 МГц на 90-м процентиле, +/-4 метра при полосе пропускания > 40 МГц на 90-м процентиле и +/-8 метров при полосе пропускания 20 МГц на 90-м процентиле на расстоянии 10 см, как было замечено с помощью API Android WifiRttManager#startRanging .

Требование [7.4.2.5/H-1-1]

Для проверки соответствия требованию [7.4.2.5/H-1-1]:

  1. Установите (если не установлено ранее) и откройте приложение CTS Verifier (CTS-V) как на проверяемом устройстве, так и на эталонном устройстве. Тест CTS-V для этого требования находится в разделе «Тест присутствия» > «Тест точности NAN» .

  2. Разместите проверяемое устройство на расстоянии 10 см от эталонного устройства, при этом между двумя устройствами не должно быть никаких препятствий.

  3. На экране тестирования эталонного устройства убедитесь, что установлен флажок «Является эталонным устройством» , затем нажмите « Начать публикацию» .

  4. Выберите тестовое расстояние 10 см в действии CTS-V на проверяемом устройстве и нажмите «Начать тест» . Затем CTS Verifier выполнит 100 измерений дальности, вычислит и запишет диапазон измерений в журналы CTS-V. После завершения теста проверьте, находится ли вычисленный диапазон в пределах ожидаемого диапазона, в приложении CTS Verifier на проверяемом устройстве.

  5. Повторите шаги с первого по четвертый для остальных тестовых расстояний: 1 м, 3 м и 5 м. Тест считается пройденным, если дальность для всех тестовых расстояний находится в пределах ожидаемого диапазона. В противном случае тестовые расстояния, на которых он не пройден, отображаются на экране CTS-V.

Требования BLE RSSI

В этом разделе описывается, как откалибровать ваше устройство для соответствия требованиям BLE RSSI, полученным из CDD:

7.4.3 Bluetooth

Если реализации устройств объявляют FEATURE_BLUETOOTH_LE , они:

  • [C-10-1] ДОЛЖНЫ быть получены измерения RSSI в пределах +/-9 дБм для 95% измерений на расстоянии 1 м от эталонного устройства, передающего сигнал с ADVERTISE_TX_POWER_HIGH в условиях прямой видимости.
  • [C-10-2] ДОЛЖНЫ включать поправки Rx/Tx для уменьшения отклонений по каналам, чтобы измерения на каждом из 3 каналов, на каждой из антенн (если используется несколько), находились в пределах +/-3 дБм друг от друга для 95% измерений.
  • [C-10-3] ДОЛЖЕН измерять и компенсировать смещение Rx, чтобы гарантировать, что медианное значение BLE RSSI составляет -55 дБм ±10 дБм на расстоянии 1 м от эталонного устройства, передающего с ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .
  • [C-10-4] ДОЛЖЕН измерять и компенсировать смещение Tx, чтобы гарантировать, что медианное значение BLE RSSI составляет -55 дБм ±10 дБм при сканировании с эталонного устройства, расположенного на расстоянии 1 м и передающего с ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .

Настройка калибровки

Используйте следующую настройку для калибровки устройства в соответствии с требованиями BLE RSSI.

Общие требования к настройке

  • Для достижения оптимальных результатов используйте безэховую камеру, чтобы минимизировать помехи измерениям. Если безэховая камера не используется, установите два штатива, удерживающие эталонное устройство и проверяемое устройство, на высоте 1,5 метра от пола и на таком же расстоянии от потолка.
  • Требуются два штатива, прикрепленных к держателям устройств.
  • Используйте штативы, в составе которых как можно меньше металла.
  • Используйте держатели устройств с минимальным содержанием металла. Подойдёт небольшая металлическая пружина.
  • В пределах 1 м от проверяемого устройства и эталонного устройства НЕ ДОЛЖНО быть никаких металлических предметов.
  • Эталонное устройство и все проверяемые устройства ДОЛЖНЫ быть заряжены достаточно для завершения испытаний.
  • Во время тестирования эталонное устройство и текущее проверяемое устройство ДОЛЖНЫ быть отключены.
  • Эталонное устройство и проверяемые устройства НЕ ДОЛЖНЫ иметь корпусы, прикрепленные провода или какие-либо иные прикрепленные предметы, которые могут повлиять на характеристики радиочастот (РЧ).

Эталонная установка для калибровки BLE

Рисунок 2. Эталонная установка для калибровки BLE

Требование [C-10-1]

Для проверки соответствия требованию [C-10-1]:

  1. Установите (если не установлено ранее) и откройте приложение CTS Verifier (CTS-V) как на проверяемом устройстве, так и на эталонном устройстве. Тест CTS-V для этого требования находится в разделе Presence Test > BLE RSSI Precision Test .

  2. Разместите проверяемое устройство на испытательном расстоянии 1 м от эталонного устройства, следуя настройке калибровки BLE .

  3. Нажмите «Начать рекламу» на эталонном устройстве, затем следуйте инструкциям на экране тестируемого устройства, чтобы ввести идентификатор устройства, относящийся к эталонному устройству, который будет отображаться на нём после начала рекламы. Нажмите «Начать тестирование» на тестируемом устройстве.

  4. После завершения сбора данных (1000 сканирований тестируемого устройства) тест автоматически считается пройденным или не пройденным в зависимости от вычисленного диапазона. Для успешного прохождения диапазон должен быть меньше или равен 18 дБм .

Требование [C-10-2]

Для проверки требования [C-10-2]. Поставщик микросхем может измерить неравномерность каналов и выявить различия между ядрами и каналами. Ниже приведены советы по выявлению проблем с некалиброванными ядрами и каналами, которые являются двумя возможными причинами большого разброса RSSI.

Некалиброванные ядра

Если антенна Bluetooth на устройстве имеет несколько ядер, у них может быть разная калибровка. Выполните несколько измерений (не менее 1 минуты) и проверьте данные сканирования. Если вы видите картину, похожую на показанную на рисунке 3, с регулярными пиками (обозначенными кружками) из-за сканирования по нескольким ядрам, вероятно, проблема связана с некалиброванными ядрами, и требуется дальнейшее исследование.

Пример данных сканирования для устройства с некалиброванными ядрами

Рисунок 3. Пример данных сканирования для устройства с некалиброванными ядрами

Некалиброванные каналы

Передача данных по классическому BLE осуществляется по трём каналам. Каждый канал может иметь свои особенности. Каналы чередуются с фиксированными интервалами. Выполните несколько измерений (не менее 1 минуты) и проверьте данные сканирования. Если вы видите картину, похожую на показанную на рисунке 4, вероятно, проблема связана с раскалибровкой на разных каналах, и требуется дальнейшее исследование.

Пример данных сканирования для устройства с некалиброванными каналами

Рисунок 4. Пример данных сканирования для устройства с некалиброванными каналами

Требования [C-10-3] и [C-10-4]

Даже если радиочип BLE идеально откалиброван, RSSI, измеряемый конкретным устройством, зависит от качества антенны и её расположения на данном устройстве (модели устройства). Это создаёт проблему для взаимодействия между устройствами.

Например, рассмотрим сценарий разблокировки автомобиля. Разработчик приложения может захотеть разблокировать автомобиль, когда устройство находится на расстоянии не более 1 метра от него. Разработчик выбирает пороговое значение -60 дБм на основе своих наблюдений с имеющимся у него телефоном, но из-за различий в качестве и расположении антенн это может не сработать с другим устройством Android, даже если оба устройства используют один и тот же чип.

Для обеспечения взаимодействия между всеми устройствами в экосистеме необходимо измерить смещение Rx для каждого устройства и скорректировать RSSI, сообщаемый устройством, чтобы гарантировать, что BLE RSSI соответствует стандарту 1 м при ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .

Даже если радиочипы BLE идеально откалиброваны, идеальный приёмник показывает разные значения RSSI в зависимости от качества антенны и её расположения на рекламном устройстве. Требование к Rx гарантирует, что все устройства смогут передавать объявления с одинаковой мощностью при прочих равных условиях.

Для устройств под управлением Android 14 и выше для проверки соответствия требованиям Rx и Tx:

  1. Установите (если не установлено ранее) и откройте приложение CTS Verifier (CTS-V) на проверяемом устройстве и эталонном устройстве. Тест CTS-V для этого требования находится в разделе «Тест присутствия» > «Тест точности смещения BLE Rx/Tx» .

  2. Разместите тестируемое устройство на расстоянии 1 м от эталонного устройства, следуя схеме калибровки BLE . Мы рекомендуем ориентировать устройства параллельно друг другу, направив экраны в одну сторону.

  3. Нажмите «Начать рекламу на эталонном устройстве», затем следуйте инструкциям на экране DUT, чтобы ввести идентификатор устройства, относящийся к эталонному устройству, который будет отображаться на эталонном устройстве после начала рекламы.

  4. Нажмите «Начать тест» на проверяемом устройстве. В этом тесте для проверки соответствия требованиям Rx эталонное устройство выполняет сканирование в фоновом режиме одновременно с запуском рекламы.

    После завершения сбора данных (1000 сканирований на обоих устройствах) тест считается пройденным, если вычисленное медианное значение (500-е измерение) для обоих тестов Rx и Tx находится в диапазоне от -65 дБм до -45 дБм . Тест считается непройденным, если вычисленное медианное значение для теста Rx или Tx выходит за пределы допустимого диапазона.

  5. Откалибруйте устройства для компенсации смещения Rx и мощности Tx, чтобы обеспечить медианное значение RSSI -55 дБм:

    • Rx: скорректируйте RSSI, установив системное свойство bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db на значение (дБ), компенсирующее смещение Rx для обеспечения медианного значения RSSI BLE -55 дБм на расстоянии 1 м. Стек Bluetooth корректирует RSSI, добавляя RSSI к значению bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db . Подробнее см. в файле le_scanning_manager.cc .

    • Tx: Отрегулируйте мощность передачи, установив системное свойство bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db на значение (дБ), компенсирующее мощность передачи для обеспечения медианного значения BLE RSSI -5,5 дБм на расстоянии 1 м. Стек Bluetooth корректирует мощность передачи так, чтобы она равнялась сумме мощности передачи и значения bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db . Подробнее см. le_advertising_manager.cc .