在线状态校准要求

本页针对搭载 Android 13 及更高版本的设备的在线状态校准要求提供了设置和校准方面的说明。

背景

为了确保用户的智能设备可以很好地协同运行,必须确保 Android 生态系统中的所有设备都能确定设备间的相对距离。Android 13 引入了在线状态校准要求,概述了用于确定邻近性的可用无线技术(例如 UWB、Wi-Fi 和 BLE)的可接受性能。本页介绍了为确保生态系统中所有设备之间的互操作性,设备必须遵循的校准标准。

参照设备

如需校准设备以满足在线状态要求,请使用以下参照设备之一进行所有校准。

  • (推荐)LitePoint 等校准设备
  • 移动设备(如果使用此选项,则推荐使用 Pixel 6)。

外形规格

距离测量校准要求适用于所有外形规格的 Android 设备。对于手机以外的设备,要确定设备的适当校准设置,请考虑当手持手机(参照设备)的用户在与被测设备 (DUT) 进行交互时,将如何对用户进行定位。例如,在校准电视时,使电视与手机相距适当的距离,并调整手机的方向,使其正对电视屏幕的中央。

UWB 要求

本部分介绍如何校准设备以满足 CDD 中的 UWB 要求:

7.4.9 UWB

如果设备实现包含 UWB 硬件,则:

  • [C-1-1] 对于在相距 1 米的视线环境中进行的测量,必须确保 95% 的测量结果符合以下条件:距离测量结果在 +/-15 厘米的范围内。
  • [C-1-2] 必须确保在与参考设备相距 1 米处进行测量时,测量结果的中位数在 [0.75 米,1.25 米] 以内(要测量被测设备顶部边缘与地面的真实距离,被测设备应正面朝上且倾斜 45 度)。

要求 [C-1-1]

如需验证要求 [C-1-1],请执行以下操作:

  1. 在视线环境下的非反射室中,让被测设备 (DUT) 与参照设备相距 1 米并进行 1,000 次测量。
  2. 按升序排序 1000 个测量值。
  3. 计算范围,公式为 [范围 = 第 975 个测量值 - 第 25 个测量值]。
  4. 在 CTS 验证程序中报告范围。如需通过验证,范围必须小于 30 厘米
  5. 报告所使用的参照设备。

要求 [C-1-2]

验证

如需验证要求 [C-1-2],请执行以下操作:

  • 将 DUT 保持为 45 度倾斜(这是用户在手中握持设备的近似倾斜度)。如果使用另一台移动设备作为参照设备(而不是校准设备),请将参照设备垂直放置(竖屏),并确保 DUT 和参照设备朝向同一个方向。
  • 在视线环境下的非反射室中,让 DUT 与参照设备相距 1 米并进行 1000 次测量。
  • 对值按升序排序。
  • 在 CTS 验证程序中报告中位数值(第 500 个)。要通过验证,该值必须在 [0.75 米, 1.25 米] 的范围内
  • 报告所使用的参照设备。

Wi-Fi 邻近感知网络要求

本部分介绍如何校准设备以满足 CDD 中的 Wi-Fi 近邻感知网络 (NAN) 要求:

2.2.1. 硬件

如果设备通过声明 PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE 支持 Wi-Fi 近邻感知网络 (NAN) 协议,及通过声明 PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT 支持 Wi-Fi 位置信息(Wi-Fi 往返时间 - RTT),则:

  • [7.4.2.5/H-1-1] 根据通过 WifiRttManager#startRanging Android API 观察到的测距结果,对于在 10 厘米、1 米、3 米和 5 米的距离上进行的测量,报告范围时必须在 160 MHz 带宽的第 68 个百分位处精确到 +/-1 米以内(使用累积分布函数计算得出);在 80 MHz 带宽的第 68 个百分位处精确到 +/-2 米以内;在 40 MHz 带宽的第 68 个百分位处精确到 +/-4 米以内;在 20 MHz 带宽的第 68 个百分位处精确到 +/-8 米以内。

  • [7.4.2.5/H-SR] 根据通过 WifiRttManager#startRanging Android API 观察到的测距结果,对于在 10 厘米的距离上进行的测量,报告范围时强烈建议在 160 MHz 带宽的第 90 个百分位处精确到 +/-1 米以内(使用累积分布函数计算得出);在 80 MHz 带宽的第 90 个百分位处精确到 +/-2 米以内;在 > 40 MHz 带宽的第 90 个百分位处精确到 +/-4 米以内;在 20 MHz 带宽的第 90 个百分位处精确到 +/-8 米以内。

要求 [7.4.2.5/H-1-1]

如需验证要求 [7.4.2.5/H-1-1],请执行以下操作:

  1. 对于 160 mhz 频段,在 10 厘米、1 米、3 米和 5 米的每个标准点处进行 1000 次范围测量。

  2. 对于每个标准点:

    1. 用测量值减去标准值(点)来计算误差。
    2. 对误差按升序排序。
    3. 在 CTS 验证程序中报告中位数误差值(第 500 个测量值)。
    4. 对误差取绝对值,然后重新排序。
    5. 计算第 68 个百分位处的值,即第 680 个值。
    6. 在 CTS 验证程序中报告该值。如需通过验证,范围必须小于 2 米
  3. 报告所使用的参照设备。

  4. 对 CDD 要求中指定的其他频段重复第 1 步到第 3 步。

BLE RSSI 要求

本部分介绍如何校准设备以满足 CDD 中下 BLE RSSI 要求:

7.4.3. 蓝牙

如果设备实现声明 FEATURE_BLUETOOTH_LE,则:

  • [C-10-1] 对于在视线环境中与以 ADVERTISE_TX_POWER_HIGH 进行传输的参考设备相距 1 米时进行的测量,必须有 95% 的 RSSI 测量结果在 +/-9dBm 的范围内。
  • [C-10-2] 必须包含 Rx/Tx 修正以减小每个通道的偏差,以便在各个天线(如果使用多个天线)上对这 3 个通道分别进行测量时,95% 的测量结果彼此之间的偏差都不超过 +/-3dBm。
  • [C-SR] 强烈建议测量并补偿 Rx 偏移,以确保在与以 ADVERTISE_TX_POWER_HIGH 进行传输的参考设备相距 1 米时,BLE RSSI 中位数为 -60dBm +/-10 dBm(要将设备置于正确方向,使各设备都位于“平行平面”上,且屏幕朝向相同的方向)。
  • [C-SR] 强烈建议测量并补偿 Tx 偏移,以确保从相距 1 米且以 ADVERTISE_TX_POWER_HIGH 进行传输的参考设备进行扫描时,BLE RSSI 中位数为 -60dBm +/-10 dBm(要将设备置于正确方向,使各设备都位于“平行平面”上,且屏幕朝向相同的方向)。

校准设置

使用以下设置校准您的设备以满足 BLE RSSI 要求。

常规设置要求

  • 应在消声室中执行校准。或者,也可以用两个三脚架分别托持参照设备和 DUT 设备,并让设备与地面相距 1.5 米。
  • 三脚架必须为非金属材质。
  • 设备托架必须为非金属材质。
  • DUT 和参照设备的 1 米范围内不得有任何金属物体。
  • 参照设备和所有 DUT 必须至少有 50% 的电量。
  • 在测试期间,参照设备和当前 DUT 必须处于未插电状态。
  • 参照设备和 DUT 不得随带保护壳、连接线或任何其他可能会影响射频 (RF) 性能的物品。

方向要求

  • 参照设备必须采用竖屏模式
  • 如果使用另一台移动设备作为参照设备(而不是使用校准设备),则 DUT 和参照设备必须朝向同一方向

BLE 校准的参考设置

图 1. BLE 校准的参考设置

要求 [C-10-1]

如需验证要求 [C-10-1],请执行以下操作:

  1. 对 DUT 进行 1000 次扫描测量。
  2. 对值按升序排序。
  3. 计算范围,公式为 [范围 = 第 975 个测量值 - 第 25 个测量值]。
  4. 在 CTS 验证程序中报告范围。如需通过验证,范围必须小于或等于 18 dBm
  5. 报告所使用的参照设备。

要求 [C-10-2]

如需验证要求 [C-10-2],请与您的芯片供应商合作。芯片供应商可以测量信道平坦度并识别核心与信道之间的差异。以下实用提示描述如何识别未校准核心和未校准信道的问题,这两个问题可能会导致 RSSI 出现较大跨度。

未校准核心

如果设备(BT 天线)有多个核心,则这些核心的校准水平可能会有所不同。进行一些测量(至少 1 分钟),并检查扫描数据。如果您发现类似于图 2 所示的图案,该图案由于在多核上扫描而出现常规峰值(如圆圈所示),所以可能说明存在未校准核心问题,需要进行进一步调查。

具有未校准核心的设备的扫描数据示例

图 2. 具有未校准核心的设备的扫描数据示例

未校准信道

传统 BLE 上的传输基于三个信道。每个信道都可能存在与之相关的差异。信道以固定的时间间隔轮换。 进行一些测量(至少 1 分钟),并检查扫描数据。如果看到与图 3 所示图案相类似的图案,则说明不同信号上的校准可能存在问题,需要进一步调查。

具有未校准信道的设备的扫描数据示例

图 3. 具有未校准信道的设备的扫描数据示例

[C-SR] 要求

即使 BLE 无线装置芯片是完全校准的,特定设备观察到的 RSSI 也取决于特定产品(设备型号)的天线质量和天线位置。这就会导致设备之间的互操作性问题。

例如,请设想这样一个汽车解锁用例。开发者可能希望在设备与汽车相距 1 米以内时解锁汽车。开发者根据他们用手机观察到的结果选择 -60 dBm 的阈值。但是,由于天线质量和天线位置不同,即使另一部 Android 设备使用同一芯片,这项设置可能也无法正常运行。

为确保生态系统中的所有设备之间具有互操作性,强烈建议测量每台设备的 Rx 偏移,并调整设备上报告的 RSSI 以确保 BLE RSSI 符合 ADVERTISE_TX_POWER_HIGH 条件下的 1 米标准。

如需验证 Rx 要求,请执行以下操作:

  1. 对 DUT 进行 1000 次扫描测量。
  2. 对值按升序排序。
  3. 在 CTS 验证程序中报告中位数(第 500 个值)。要通过验证,中位数值必须在 [-50, -70] dBm 范围以内
  4. 报告所使用的参照设备。

即使 BLE 无线装置芯片是完全校准的,理想接收器也会因发出广播的产品上的天线质量和天线位置不同而读取到不同的 RSSI。Rx 要求可确保在所有其他条件相同的情况下,所有设备都能发出具有相同强度的广播。

如需验证 Tx 要求,请执行以下操作:

  1. 在 DUT 上启动 BLE 广播,并使用参照设备进行 1000 次扫描测量。
  2. 对值按升序排序。
  3. 在 CTS 验证程序中报告中位数(第 500 个值)。要通过验证,中位数值必须在 [-50, -70] dBm 范围以内
  4. 报告所使用的参照设备。