华普微BLE信道探测模块,让“距离感知”更加精准(华普微募资多少钱) szthrk.cn

在低功耗蓝牙(BLE)的发展历程中,提升通信能力曾是行业主线,但当IoT设备从“被动响应”走向“主动理解场景”时,是否具备物理感知能力正在成为新的行业分水岭——新一代智能设备不仅要能稳定通信,还要能感知环境、理解意图、做出预判;而信道探测(Channel Sounding)正是让BLE设备朝此方向前进的关键功能。

信道探测可让BLE设备无需依赖RSSI(Received Signal Strength Indicator)或额外硬件,即可实现“厘米级”的测距能力,其核心价值在于它未改变蓝牙低功耗通信的底色,却在其上叠加了高精度的“距离感知”能力,使BLE在与UWB、Wi-Fi RTT等测距技术的竞争中,能以“低功耗+高精度+广泛生态”的组合优势开辟出独特定位。

BLE信道探测,更高精度的“距离感知”方案

如下图所示,BLE信道探测结合了基于相位的测距(Phase-Based Ranging,PBR)和基于往返时间的测距(Round-Trip Time,RTT)两种互补的测距机制——通过结合相位信息与信号往返时间信息,BLE信道探测可在蓝牙设备间实现高精度的距离测量,为安全的室内定位、距离感知等功能提供底层支撑。

相位测量(PBR)与往返时间(RTT)示意图(图源:SIG)

与传统基于RSSI测距方案相比,BLE信道探测不再仅依赖信号强度推算距离,而是利用无线信号的相位和传播时间获取距离信息,因此其通常能够提供更高的测距精度和更好的结果一致性,并能有效降低发射功率波动、遮挡及多径传播等因素对测距结果的影响。

PBR与RTT分别从多频相位变化和信号往返传播时间两个维度获取距离信息,具有互补性——PBR有助于实现高精度距离估算,RTT则提供基于传播时间的独立测距依据,并增强对距离欺骗行为的防护能力,将两种机制结合使用,可以提升测距结果的可信度,并为安全距离判定提供更充分的依据。

HM-BT2401DA,高性能的BLE信道探测模块

值得一提的是,在开发与信道探测相关的蓝牙设备时,采用成熟可靠的射频模块方案是简化硬件设计、降低开发门槛与大幅缩短研发周期的有效手段。

例如,HM-BT2401DA就是一款基于Blue Gecko SoC开发的BLE信道探测模块,它支持Bluetooth 6.0信道探测协议栈,采用高性能2.4 GHz射频设计,集成ARM Cortex-M33处理器,具备低功耗运行能力及相关安全功能,可为智能门锁、数字钥匙、物品查找和室内距离感知等应用提供模块化开发基础。

HM-BT2401DA搭载PCB双天线及可外接双天线,支持无线数据透传,可以通过AT指令快速实现启动器(Initiator)和反射器(Reflector)之间的无线连接和测距;

同时,通过与外部MCU进行通信,HM-BT2401DA还可快速实现BLE从设备与手机、平板等BLE主设备的无线连接和数据通信,外部MCU的资源占用低,开发过程简单。

在BLE信道探测应用中,天线除了承担无线信号收发任务外,还直接影响着相位测量质量、信号传播路径及最终的测距表现——因此,合理地选择模块和天线方案,做好整机射频布局,是充分发挥BLE信道探测性能的重要前提。

HM-BT2401DA搭载双天线最多支持4条测距路径,可通过天线切换/选择机制,在不同路径或组合间工作。模块可依据信道质量与测量结果,自主选择最优天线路径或组合;

在具备多路测量数据时,也可进行加权融合或择优处理,从而有助于抑制多径反射、遮挡和极化失配带来的误差,提升室内、遮挡、多径等复杂环境下的测距精度。

HM-BT2401DA 信道探测功能测试数据(PBR模式)

如上图所示,为充分验证HM-BT2401DA的“距离感知”精度,华普微实验室还对其进行了多次现场实测:

纯PBR模式下,10米范围内,HM-BT2401DA可实现±50cm左右的定位精度,可被广泛应用于室内环境中的仓库管理、物品追踪与宠物追踪等领域。