本页面介绍了运行 Android 14 及更高版本的设备的存在校准要求的设置和校准说明。
背景
为确保用户的智能设备协同工作良好,Android 生态系统中的所有设备都必须能够确定设备之间的相对距离,这一点至关重要。Android 14 引入了存在校准要求,其中概述了用于确定距离的可用无线电技术(例如 UWB、Wi-Fi 和 BLE)的可接受性能。本页面介绍了设备必须遵循的校准标准,以确保生态系统中设备之间的互操作性。
参考设备
要校准您的设备以满足存在要求,请对所有校准使用以下参考设备之一。
- (推荐)Pixel 手机
- 如果未使用 Pixel 手机,请使用与被测设备相同的品牌和型号的设备。
外形规格
存在校准对于所有外形规格的 Android 设备都很重要。对于移动电话以外的外形规格,要确定设备的适当校准设置,请考虑用户在与被测设备 (DUT) 交互时,手持移动电话(参考设备)的定位方式。例如,在校准电视时,将电视和移动电话放置在适当的距离,并调整移动设备的朝向,使其正面中心朝向电视屏幕。
UWB 要求
本节介绍如何校准您的设备,以满足 CDD 中的以下 UWB 要求。
如果设备实现包含 UWB 硬件,则它们
- [C-1-6] 必须确保在视线环境、1 米距离且无反射的腔室中,95% 的距离测量值在 +/-15 厘米范围内。
- [C-1-7] 必须确保在距参考设备 1 米处,距离测量值的中位数在 [0.75 米, 1.25 米] 范围内,其中实际距离是从面朝上并倾斜 45 度的 DUT 的顶边测量的。
UWB 校准设置
使用以下设置校准您的设备,以满足 UWB 要求。
通用设置要求
需要两个配备 UWB 硬件的设备,一个作为 DUT,另一个作为参考设备。
需要两个三脚架来固定设备。
DUT 和参考设备必须放置在相距 1 米的视线环境中,且在无反射腔室中。两个设备都必须以纵向方向放置,屏幕背对彼此。
图 1 和视频 1 显示了 UWB 校准设置的示例。
图 1. UWB 校准的参考设置。
视频 1. UWB 校准的参考设置。
要求 [C-1-6] 和 [C-1-7]
要验证是否符合要求 [C-1-6] 和 [C-1-7],请运行 RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy
多设备 CTS 测试用例以进行距离测量。这是一个手动 CTS 测试。
run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy
如果您有两台以上的设备连接到 CTS 主机,请在 run cts
命令中指定 DUT ID 和参考设备 ID。
run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy --shard-count 2
-s DUT_ID -s REFERENCE_DEVICE_ID
多设备 CTS 测试用例在 DUT 和参考设备之间启动 UWB 测距会话,并使用 DUT 进行 1000 次测量。然后,测试会自动处理测量值,并通过执行以下操作来确定设备是否通过或失败:
- 按升序对 1000 个测量值进行排序。
- 计算范围为 [范围 = 第 975 个测量值 - 第 25 个测量值]。
- 在多设备 CTS 测试中报告范围。要通过测试,范围必须小于 30 厘米。
- 在多设备 CTS 测试中报告中位数(第 500 个)。要通过测试,该值必须在 [0.75 米, 1.25 米] 范围内。
Wi-Fi Neighbor Awareness Networking 要求
本节介绍如何校准您的设备,以满足 CDD 中 Wi-Fi Neighbor Awareness Networking (NAN) 要求(此处为快照)
如果设备通过声明
PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE
和 Wi-Fi Location (Wi-Fi Round Trip Time — RTT) 通过声明PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT
来支持 WiFi Neighbor Awareness Networking (NAN) 协议,则它们
[7.4.2.5/H-1-1] 必须在 160 MHz 带宽下,在第 68 个百分位数(使用累积分布函数计算)时,在 +/-1 米范围内准确报告距离;在 80 MHz 带宽下,在第 68 个百分位数时,在 +/-2 米范围内准确报告距离;在 40 MHz 带宽下,在第 68 个百分位数时,在 +/-4 米范围内准确报告距离;以及在 20 MHz 带宽下,在第 68 个百分位数时,在 +/-8 米范围内准确报告距离,距离为 10 厘米、1 米、3 米和 5 米,如使用
WifiRttManager#startRanging
Android API 观察到的那样。[7.4.2.5/H-SR] 强烈建议在 160 MHz 带宽下,在第 90 个百分位数(使用累积分布函数计算)时,在 +/-1 米范围内准确报告距离;在 80 MHz 带宽下,在第 90 个百分位数时,在 +/-2 米范围内准确报告距离;在 > 40 MHz 带宽下,在第 90 个百分位数时,在 +/-4 米范围内准确报告距离;以及在 20 MHz 带宽下,在第 90 个百分位数时,在 +/-8 米范围内准确报告距离,距离为 10 厘米,如使用
WifiRttManager#startRanging
Android API 观察到的那样。
要求 [7.4.2.5/H-1-1]
要验证是否符合要求 [7.4.2.5/H-1-1]
在 DUT 和参考设备上安装(如果之前未安装)并打开 CTS Verifier 应用 (CTS-V)。此要求的 CTS-V 测试位于Presence Test > NAN Accuracy Test 下。
将 DUT 放置在距离参考设备 10 厘米的测试距离处,两个设备之间没有任何障碍物。
在参考设备的测试屏幕上,确保选中Is reference device 复选框,然后点按 Start publishing。
在 DUT 上的 CTS-V 活动中选择 10 厘米的测试距离,然后点按 Start Test。然后,CTS Verifier 执行 100 次测距测量,并计算和记录测量范围到 CTS-V 日志。测试完成后,验证计算出的范围是否在 DUT 上 CTS Verifier 应用中的预期范围内。
对于其他测试距离 1 米、3 米和 5 米,重复步骤 1 到 4。如果所有测试距离的范围都在预期范围内,则测试通过。否则,测试失败的测试距离将显示在 CTS-V 屏幕上。
BLE RSSI 要求
本节介绍如何校准您的设备,以满足从 CDD 拍摄快照的这些 BLE RSSI 要求
如果设备实现声明
FEATURE_BLUETOOTH_LE
,则它们
- [C-10-1] 必须使 RSSI 测量值在视线环境中,距以
ADVERTISE_TX_POWER_HIGH
传输的参考设备 1 米距离处,95% 的测量值在 +/-9 dBm 范围内。- [C-10-2] 必须包含 Rx/Tx 校正,以减少每通道偏差,以便在每个天线(如果使用多个天线)的 3 个通道中的每个通道上的测量值在 95% 的测量值中彼此在 +/-3 dBm 范围内。
- [C-10-3] 必须测量并补偿 Rx 偏移,以确保在距以
ADVERTISE_TX_POWER_HIGH
传输的参考设备 1 米距离处,BLE RSSI 中位数为 -55 dBm +/-10 dBm。- [C-10-4] 必须测量并补偿 Tx 偏移,以确保当从位于 1 米距离处并以
ADVERTISE_TX_POWER_HIGH
传输的参考设备扫描时,BLE RSSI 中位数为 -55 dBm +/-10 dBm。
校准设置
使用以下设置校准您的设备,以满足 BLE RSSI 要求。
通用设置要求
- 为了获得最佳结果,请使用消声室以最大程度地减少对测量的干扰。如果未使用消声室,请将固定参考设备和 DUT 设备的两个三脚架设置在离地面 1.5 米处,并与天花板保持相似的净空。
- 需要两个连接到设备支架的三脚架。
- 使用金属含量尽可能少的三脚架。
- 使用金属含量尽可能少的设备支架。小的金属弹簧是可以的。
- DUT 和参考设备的 1 米范围内必须没有金属物体。
- 参考设备和所有 DUT 必须充满电才能完成测试。
- 在测试期间,必须拔下参考设备和当前 DUT 的电源。
- 参考设备和 DUT 不得有外壳、连接线或任何其他可能影响射频 (RF) 性能的附件。
图 2. BLE 校准的参考设置
要求 [C-10-1]
要验证是否符合要求 [C-10-1]
在 DUT 和参考设备上安装(如果之前未安装)并打开 CTS Verifier 应用 (CTS-V)。此要求的 CTS-V 测试位于 Presence Test > BLE RSSI Precision Test 下。
按照 BLE 校准设置,将 DUT 放置在距离参考设备 1 米的测试距离处。
在参考设备上点按 Start advertising,然后按照 DUT 屏幕上的说明输入参考设备特定的设备 ID,该 ID 在广告开始后显示在参考设备上。在 DUT 上点按 Start Test。
当数据收集完成(在 DUT 上收集 1000 次扫描)后,测试会自动通过或失败,具体取决于计算出的范围。要通过测试,范围必须小于或等于 18 dBm。
要求 [C-10-2]
要验证要求 [C-10-2]。芯片供应商可以测量通道平坦度并识别内核和通道之间的差异。以下是一些关于如何识别未校准内核和未校准通道问题的提示,这两种情况都可能是导致 RSSI 扩散大的原因。
未校准的内核
如果设备上的 BT 天线有多个内核,则内核可能具有不同的校准。进行一些测量(至少 1 分钟的量),并检查扫描数据。如果您看到类似于图 3 所示的模式,该模式具有由于在多个内核上扫描而产生的规则峰值(如圆圈所示),则很可能存在未校准内核的问题,需要进一步调查。
图 3. 具有未校准内核的设备的扫描数据示例
未校准的通道
经典 BLE 上的传输发生在三个通道上。每个通道可能都有与之相关的差异。通道以固定间隔旋转。进行一些测量(至少 1 分钟的量),并检查扫描数据。如果您看到类似于图 4 所示的模式,则很可能存在不同通道上的错误校准问题,需要进一步调查。
图 4. 具有未校准通道的设备的扫描数据示例
要求 [C-10-3] 和 [C-10-4]
即使 BLE 无线电芯片经过完美校准,特定设备观察到的 RSSI 也取决于天线质量和天线在特定产品(设备型号)上的放置位置。这给设备之间的互操作性带来了问题。
例如,考虑汽车解锁用例。应用开发者可能希望在设备距离汽车 1 米以内时解锁汽车。开发者根据他们对手机的观察选择 -60 dBm 的阈值,但由于天线质量和天线放置位置的差异,即使两个设备都使用相同的芯片,这在另一台 Android 设备上可能也无法正常工作。
为了生态系统中所有设备之间的互操作性,您必须测量每个设备的 Rx 偏移并调整设备上报告的 RSSI,以确保 BLE RSSI 符合 ADVERTISE_TX_POWER_HIGH
下 1 米的标准。
即使 BLE 无线电芯片经过完美校准,理想接收器也会根据广告设备上的天线质量和天线放置位置读取不同的 RSSI。Rx 要求确保所有设备都能够以相同的最终强度进行广告,其他所有条件均相同。
对于运行 Android 14 及更高版本的设备,要验证是否符合 Rx 和 Tx 要求
在 DUT 和参考设备上安装(如果之前未安装)并打开 CTS Verifier 应用 (CTS-V)。此要求的 CTS-V 测试位于 Presence Test > BLE Rx/Tx Offset Precision Test 下。
按照 BLE 校准设置,将 DUT 放置在距离参考设备 1 米的测试距离处。我们建议设备彼此平行放置,屏幕朝向同一方向。
在参考设备上点按 Start advertising,然后按照 DUT 屏幕上的说明输入参考设备特定的设备 ID,该 ID 在广告开始后显示在参考设备上。
在 DUT 上点按 Start Test。在此测试中,为了验证 Rx 要求,参考设备在启动广告的同时在后台执行扫描。
当数据收集完成(在两个设备上都收集 1000 次扫描)后,如果 Rx 和 Tx 测试计算出的中位数(第 500 个测量值)都在 -65 dBm 和 -45 dBm 之间,则测试通过。如果 Rx 或 Tx 测试计算出的中位数不在可接受范围内,则测试失败。
校准设备以补偿 Rx 偏移和 Tx 功率,以确保 RSSI 中位数为 -55 dBm:
Rx: 通过将
bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db
系统属性设置为补偿 Rx 偏移的值 (dB),来调整 RSSI,以确保在 1 米处 BLE RSSI 中位数为 -55 dBm。蓝牙堆栈将 RSSI 调整为 RSSI 加上bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db
的值。有关详细信息,请参阅le_scanning_manager.cc
。Tx: 通过将
bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db
系统属性设置为补偿 Tx 功率的值 (dB),来调整 Tx 功率,以确保在 1 米处 BLE RSSI 中位数为 -55 dBm。蓝牙堆栈将 Tx 功率调整为 Tx 功率加上bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db
的值。有关详细信息,请参阅le_advertising_manager.cc
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