Калибровка присутствия

На этой странице представлены инструкции по настройке и калибровке в соответствии с требованиями калибровки присутствия для устройств под управлением Android 14 и более поздних версий.

Фон

Чтобы обеспечить совместную работу интеллектуальных устройств пользователей, крайне важно, чтобы все устройства в экосистеме Android могли определять относительную близость между устройствами. В Android 14 представлены требования к калибровке присутствия, которые определяют приемлемую производительность доступных радиотехнологий, таких как UWB, Wi-Fi и BLE, которые используются для определения близости. На этой странице описаны стандарты калибровки, которым должны следовать устройства, чтобы обеспечить совместимость между устройствами в экосистеме.

Эталонное устройство

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

  • (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 форм-факторов, отличных от мобильных телефонов, чтобы определить подходящую настройку калибровки для устройства, рассмотрите, как будет располагаться пользователь, держащий мобильный телефон (эталонное устройство), при взаимодействии с тестируемым устройством (DUT). Например, при калибровке телевизора поместите телевизор и мобильный телефон на соответствующем расстоянии друг от друга и направьте мобильное устройство так, чтобы оно было обращено к центру передней части экрана телевизора.

Требования СШП

В этом разделе описывается, как откалибровать ваше устройство для удовлетворения следующих требований UWB в CDD.

7.4.9 СШП

Если реализации устройств включают оборудование UWB, то они:

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

Настройка калибровки СШП

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

Общие требования к настройке

  • Требуется два устройства с оборудованием UWB: одно в качестве тестируемого устройства, а другое в качестве эталонного устройства.

  • Требуются два штатива для крепления устройств.

  • ИУ и эталонное устройство должны быть размещены на расстоянии 1 метра друг от друга на прямой видимости в неотражающей камере. Оба устройства должны быть расположены в книжной ориентации экранами друг от друга.

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

Эталонная установка для калибровки BLE

Рисунок 1. Эталонная установка для калибровки СШП.

Видео 1. Эталонная установка для СШП калибровки.

Требования [C-1-6] и [C-1-7]

Чтобы проверить соответствие требованиям [C-1-6] и [C-1-7], запустите тестовый пример CTS RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy для нескольких устройств для измерения расстояния. 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 тестируемого устройства 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 пример CTS с несколькими устройствами инициирует сеанс измерения диапазона СШП между ИУ и эталонным устройством и выполняет 1000 измерений с ИУ. Затем тест автоматически обрабатывает измерения и определяет, прошло ли устройство успешно или нет, выполнив следующие действия:

  1. Отсортируйте 1000 измерений в порядке возрастания.
  2. Рассчитайте диапазон как [диапазон = 975-е измерение - 25-е измерение].
  3. Сообщите о диапазоне в тесте CTS для нескольких устройств. Для прохождения дальность должна быть менее 30 см .
  4. Сообщите медианное значение (500-е) в тесте CTS для нескольких устройств. Для прохождения значение должно находиться в пределах [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 Network (NAN) в CDD (снимок виден здесь):

2.2.1. Аппаратное обеспечение

Если устройства поддерживают протокол сети Wi-Fi Neighbor Awareness (NAN), объявив PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE , и местоположение Wi-Fi (время приема-передачи Wi-Fi — RTT), объявив PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT , то они:

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

  • [ 7.4 .2.5/H-SR] НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ сообщать о расстоянии с точностью до +/- 1 метра при полосе пропускания 160 МГц на 90-м процентиле (как рассчитано с помощью функции совокупного распределения), +/- 2 метра на частоте 80 МГц. полоса пропускания 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 это наблюдается с помощью WifiRttManager#startRanging Android API .

Требование [7.4.2.5/H-1-1]

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

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

  2. Поместите ИУ на испытательном расстоянии 10 см от эталонного устройства, чтобы между двумя устройствами не было ничего.

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

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

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

Требования BLE RSSI

В этом разделе описывается, как откалибровать ваше устройство в соответствии с требованиями BLE RSSI, полученными из CDD:

7.4.3. Bluetooth

Если реализации устройства объявляют FEATURE_BLUETOOTH_LE , они:

  • [C-10-1] ДОЛЖЕН иметь измерения RSSI в пределах +/-9 дБм для 95% измерений на расстоянии 1 м от эталонного устройства, передающего ADVERTISE_TX_POWER_HIGH в условиях прямой видимости.
  • [C-10-2] ДОЛЖЕН включать поправки Rx/Tx для уменьшения отклонений по каждому каналу, чтобы измерения на каждом из 3 каналов, на каждой из антенн (если используется несколько), находились в пределах +/-3 дБм от друг друга в 95% измерений.
  • [C-10-3] ДОЛЖЕН измерить и компенсировать смещение Rx, чтобы гарантировать, что медианный RSSI BLE составляет -55 дБм +/- 10 дБм на расстоянии 1 м от эталонного устройства, передающего на ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .
  • [C-10-4] ДОЛЖНО измерять и компенсировать смещение Tx, чтобы гарантировать, что медианный RSSI BLE составляет -55 дБм +/- 10 дБм при сканировании с опорного устройства, расположенного на расстоянии 1 м и передачи со скоростью ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .

Настройка калибровки

Используйте следующую настройку, чтобы откалибровать ваше устройство в соответствии с требованиями BLE RSSI.

Общие требования к настройке

  • Для получения оптимальных результатов используйте безэховую камеру, чтобы минимизировать помехи при измерениях. Если вы не используете безэховую камеру, установите два штатива, на которых удерживаются эталонное устройство и проверяемое устройство, на высоте 1,5 метра от земли и на таком же расстоянии от потолка.
  • Требуются два штатива, прикрепленных к держателям устройств.
  • Используйте штативы, в которых как можно меньше металла.
  • Используйте держатели устройств, в которых содержится как можно меньше металла. Небольшая металлическая пружина подойдет.
  • В радиусе 1 м от ИУ и эталонного устройства НЕ ДОЛЖНО находиться никаких металлических предметов.
  • Эталонное устройство и все тестируемые устройства ДОЛЖНЫ быть заряжены достаточный для завершения испытаний.
  • Во время тестирования эталонное устройство и текущее тестируемое устройство ДОЛЖНЫ быть отключены.
  • Эталонное устройство и проверяемые устройства НЕ ДОЛЖНЫ иметь корпуса, подключенных проводов или чего-либо еще, что могло бы повлиять на характеристики радиочастоты (РЧ).

Эталонная установка для калибровки BLE

Рисунок 2. Эталонная установка для калибровки BLE

Требование [C-10-1]

Чтобы проверить соответствие требованию [C-10-1]:

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

  2. Разместите тестируемое устройство на испытательном расстоянии 1 м от эталонного устройства в соответствии с настройкой калибровки BLE .

  3. Нажмите «Начать рекламу на эталонном устройстве», затем следуйте инструкциям на экране тестируемого устройства, чтобы ввести идентификатор устройства, специфичный для эталонного устройства, который отображается на эталонном устройстве после запуска рекламы. Нажмите «Начать тест» на тестируемом устройстве.

  4. Когда сбор данных завершен (на тестируемом устройстве собрано 1000 сканирований), тест автоматически проходит или не проходит, в зависимости от вычисленного диапазона. Чтобы пройти тест, диапазон должен быть меньше или равен 18 дБм .

Требование [C-10-2]

Проверить требование [C-10-2]. Производитель чипа может измерить неравномерность каналов и выявить различия между ядрами и каналами. Ниже приведены советы о том, как выявить проблемы с некалиброванными ядрами и некалиброванными каналами, которые являются двумя возможными причинами большого разброса RSSI.

Некалиброванные сердечники

Если антенна BT на устройстве имеет несколько ядер, ядра могут иметь разную калибровку. Проведите несколько измерений (не менее 1 минуты) и проверьте данные сканирования. Если вы видите картину, похожую на показанную на рисунке 3, которая имеет регулярные пики (обозначенные кружками) из-за сканирования на нескольких ядрах, вероятно, существует проблема с некалиброванными ядрами, и требуется дальнейшее исследование.

Пример данных сканирования для устройства с некалиброванными ядрами

Рисунок 3. Пример данных сканирования устройства с некалиброванными ядрами

Некалиброванные каналы

Передачи по классическому BLE происходят по трем каналам. Каждый канал может иметь связанные с ним различия. Каналы чередуются через фиксированные промежутки времени. Проведите несколько измерений (не менее 1 минуты) и проверьте данные сканирования. Если вы видите картину, аналогичную той, что показана на рисунке 4, скорее всего, существует проблема с неправильной калибровкой на разных каналах, и требуется дальнейшее исследование.

Пример данных сканирования устройства с некалиброванными каналами

Рисунок 4. Пример данных сканирования устройства с некалиброванными каналами

Требования [C-10-3] и [C-10-4]

Даже если радиочип BLE идеально откалиброван, RSSI, наблюдаемый конкретным устройством, зависит от качества антенны и ее расположения на этом конкретном продукте (модели устройства). Это представляет проблему для взаимодействия между устройствами.

Например, рассмотрим вариант использования разблокировки автомобиля. Разработчик приложения может захотеть разблокировать автомобиль, когда устройство находится в пределах 1 метра от автомобиля. Разработчик выбирает порог -60 дБм на основе своих наблюдений с имеющимся у него телефоном, но из-за различий в качестве антенны и ее расположении это может не работать с другим устройством Android, даже если оба устройства используют один и тот же чип.

Для обеспечения совместимости между всеми устройствами в экосистеме необходимо измерить смещение Rx для каждого устройства и отрегулировать RSSI, сообщаемый на устройстве, чтобы гарантировать, что BLE RSSI соответствует стандарту 1 м в ADVERTISE_TX_POWER_HIGH .

Даже если радиочипы BLE идеально откалиброваны, идеальный приемник считывает разные значения RSSI в зависимости от качества антенны и ее расположения на рекламном устройстве. Требование Rx гарантирует, что все устройства смогут размещать рекламу с одинаковой силой при прочих равных условиях.

Для устройств под управлением Android 14 и более поздних версий, чтобы проверить соответствие требованиям Rx и Tx:

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

  2. Разместите тестируемое устройство на испытательном расстоянии 1 м от эталонного устройства в соответствии с настройкой калибровки BLE . Мы рекомендуем ориентировать устройства так, чтобы они были параллельны друг другу, а экраны смотрели в одном направлении.

  3. Нажмите «Начать рекламу на эталонном устройстве», затем следуйте инструкциям на экране тестируемого устройства, чтобы ввести идентификатор устройства, специфичный для эталонного устройства, который отображается на эталонном устройстве после запуска рекламы.

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

    Когда сбор данных завершен (на обоих устройствах собрано 1000 сканирований), тест считается успешным, если вычисленное медианное значение (500-е измерение) для тестов Rx и Tx находится в диапазоне от -65 дБм до -45 дБм . Тест не пройден, если вычисленная медиана для теста Rx или Tx не находится в допустимом диапазоне.

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

    • Rx: отрегулируйте RSSI, установив для системного свойства bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db значение (дБ), которое компенсирует смещение Rx, чтобы обеспечить медианный BLE RSSI -55 дБм на расстоянии 1 м. Стек Bluetooth настраивает RSSI так, чтобы он был равен RSSI плюс значение bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db . Подробности см. в le_scanning_manager.cc .

    • Tx: отрегулируйте мощность Tx, установив для системного свойства bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db значение (дБ), которое компенсирует мощность Tx, чтобы обеспечить средний BLE RSSI -5 5 дБм на расстоянии 1 м. Стек Bluetooth настраивает мощность Tx как мощность Tx плюс значение bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db . Подробности см. на сайте le_advertising_manager.cc .