Vítejte, dnes je
středa
05.
únor
2025
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky 
Pryč jsou analogové časy, kdy si pod měřením vzdálenosti každý představil pravítko nebo svinovací metr. Vývoj nelze zastavit a dostupná zařízení, napěchovaná elektronikou, jsou každým rokem důmyslnější a také chytřejší, protože i ona mají stále kam růst.
Od RSSI k RTT i PBR
Rozhraní Bluetooth®, to zdaleka nejsou jen bezdrátová sluchátka či periférie připojované k počítači. Specifikace se neustále vyvíjí, každá z aktualizací přináší a standardizuje nové funkce, otevírá ještě více možností pro finální nasazení bezdrátové technologie a optimalizuje třeba i ty stávající. Jinak tomu nebude ani v případě klíčové proměny na Bluetooth® 6.0. V této souvislosti se stále častěji hovoří o průlomové technologii „Channel Sounding“ odkazující již přímo ve svém názvu na průzkum, sondování či měření v kontextu 72 vysokofrekvenčních kanálů pro výměnu informací. Měření vzdálenosti, třeba pro potřeby geofencingu, kdy vhodně pracujeme s virtuálně vytyčenými hranicemi či prostorem, je přitom obousměrné, odehrává se mezi dvěma zařízeními s rozhraním Bluetooth® LE a má potenciál způsobit převrat v dosahované přesnosti. Na změny se pochopitelně připravují také výrobci elektronických součástek a systémů, které budou vše brzy logicky využívat. Jedním z nich musí nepochybně být i společnost Silicon Labs, která již v září oznámila svou podporu technologií Bluetooth® Channel Sounding v rámci platformy xG24 a souvisejících nástrojů, kterými jsou Radio Board, Pro Kit či Dev Kit. Sami se pak rozhodnete, zda v jednodušších případech upřednostníte na základě výběru antény nižší spotřebu energie před přesností měření, či nikoli. A počítat lze i s triangulací.
Pravda, spousta aplikací v této oblasti stojí, ale také často padá na indikátoru síly přijímaného signálu RSSI (Received Signal Strength Indicator) v systémech s jednoduchou anténou. Bluetooth® znamená pohodlí a také snadný způsob použití, nicméně v cestě obvykle stávají překážky, a to i doslovné, což mohlo v případě interferencí provázaných s vícecestnými přenosy, na které je technologie v takovém případě vysoce citlivá, výrazně snižovat přesnost měření. Polohu však nelze definovat na základě pouhých odhadů, a právě zde proto musí nastoupit Channel Sounding. Počínaje chytrými zámky dveří nebo přístupovými systémy a konče obecným sledováním či řízením zmíněná technologie aktuálně „odemyká“ skutečný potenciál internetu věcí, pokud jde o vzájemná propojení, a chytrým systémům, které okolo sebe rovněž vnímají další souvislosti, umožňuje při stanovení vzdáleností spolehlivě dosahovat výrazně vyšší přesnosti. Složitější anténa sice není podmínkou, nicméně se bude z důvodu optimálního rozlišení určitě hodit.
Technologie Channel Sounding (dříve se hovořilo o tzv. měření HADM, tedy High Accuracy Distance Measurement) nově staví na dvou principech označovaných v původních materiálech zkratkami, jako jsou doba RTT (Round Trip Time) nebo též zaměřování dle fáze s PBR (Phase-Based Ranging). Celá střídavá komunikace pak bude v pásmu 2,4 GHz probíhat mezi dvěma zařízeními, nazvanými dle své funkce iniciátor a reflektor. Iniciátor zde přitom začíná vysílat jako první a reflektor pak odpovídá. V případě RTT sledujeme dobu, kterou signálu zabere cesta tam a zase zpět, vycházíme z klasického parametru ToF (Time of Flight) a necháváme obě zařízení zaznamenávat tzv. doby ToA či ToD (Time of Arrival, resp. Departure). Na základě zjištěných rozdílů pak na obou stranách obdržíme data potřebná ke spolehlivému výpočtu – viz také přiložené nákresy. Zaměřování s PBR již na více kmitočtech pracuje s fází, kterou reflektor u přijímaného vf signálu s danou frekvencí a také amplitudou změří a následně reaguje. Systém porovnává fázové posuny mezi signály z obou zařízení a stanovuje relativní vzdálenosti. Výsledky lze přitom vzájemně ověřit, křížově zkontrolovat a odhalit možné anomálie, což dále zvyšuje spolehlivost, ale i bezpečnost celého řešení, zvláště pak v oblasti řízení přístupu.
Odkazy:
