Anwesenheitskalibrierung

Auf dieser Seite finden Sie Anleitungen zur Einrichtung und Kalibrierung für die Anforderungen zur Anwesenheitskalibrierung für Geräte mit Android 14 und höher.

Hintergrund

Damit die Smart-Home-Geräte der Nutzer gut zusammen funktionieren, ist es wichtig, dass alle Geräte im Android-Ökosystem die relative Nähe zwischen den Geräten bestimmen können. Android 14 führt Anforderungen zur Anwesenheitskalibrierung ein, die die akzeptable Leistung verfügbarer Funktechnologien wie UWB, WLAN und BLE beschreiben, die zur Bestimmung der Nähe verwendet werden. Auf dieser Seite werden die Kalibrierungsstandards beschrieben, die Geräte einhalten müssen, um die Interoperabilität zwischen den Geräten im System sicherzustellen.

Referenzgerät

Um Ihr Gerät gemäß den Anwesenheitsanforderungen zu kalibrieren, verwenden Sie für alle Kalibrierungen eines der folgenden Referenzgeräte.

  • (Empfohlen) Ein Pixel
  • Wenn du kein Pixel verwendest, verwende dieselbe Marke und dasselbe Modell wie das zu testende Gerät.

Formfaktor

Die Anwesenheitskalibrierung ist für Android-Geräte aller Formfaktoren wichtig. Bei anderen Formfaktoren als Smartphones solltest du bei der Ermittlung der geeigneten Kalibrierungseinrichtung für das Gerät überlegen, wie ein Nutzer, der ein Smartphone (Referenzgerät) hält, bei der Interaktion mit dem zu testenden Gerät (DUT) positioniert würde. Wenn Sie beispielsweise einen Fernseher kalibrieren, sollten Sie den Fernseher und das Smartphone in einem angemessenen Abstand zueinander platzieren und das Mobilgerät so ausrichten, dass es vorne mittig auf dem Fernsehbildschirm zeigt.

UWB-Anforderungen

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die folgenden UWB-Anforderungen im CDD erfüllt.

7.4.9 UWB

Wenn Geräteimplementierungen UWB-Hardware umfassen, gilt Folgendes:

  • [C-1-6] MÜSSEN bei einer Entfernung von 1 m in einer nicht reflektierenden Kammer bei 95 % der Messungen in der Sichtlinie in einer Entfernung von 1 m zwischen +/-15 cm liegen.
  • [C-1-7] MÜSSEN darauf achten, dass der Medianwert der Entfernungsmessungen in 1 m vom Referenzgerät innerhalb von [0,75 m, 1,25 m] liegt, wobei der Ground-Truth-Abstand vom oberen Rand des DUTs gemessen wird, der nach oben gehalten und um 45 Grad geneigt ist.

Einrichtung der UWB-Kalibrierung

Kalibrieren Sie Ihr Gerät mit den folgenden Einstellungen, damit es die UWB-Anforderungen erfüllt.

Allgemeine Einrichtungsanforderungen

  • Es sind zwei Geräte mit UWB-Hardware erforderlich: eines als DUT und eines als Referenzgerät.

  • Es sind zwei Stative zur Halterung erforderlich.

  • Der DUT und das Referenzgerät müssen in einer nicht reflektierenden Kammer mit einem Abstand von 1 Meter in einer Sichtlinie platziert werden. Beide Geräte müssen im Hochformat positioniert werden und der Bildschirm muss aufeinander zu sehen sein.

Ein Beispiel für eine UWB-Kalibrierungskonfiguration ist in Abbildung 1 und Video 1 dargestellt.

Referenzeinrichtung für BLE-Kalibrierung

Abbildung 1: Referenzeinrichtung für die UWB-Kalibrierung.

Video 1 Referenzeinrichtung für die UWB-Kalibrierung.

Anforderungen [C-1-6] und [C-1-7]

Führen Sie den RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy-CTS-Testlauf für mehrere Geräte zur Entfernungsmessung aus, um die Einhaltung der Anforderungen [C-1-6] und [C-1-7] zu prüfen. Dies ist ein manueller CTS-Test.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

Wenn mehr als zwei Geräte mit der CTS-Hostmaschine verbunden sind, geben Sie im Befehl run cts die DUT-ID und die Referenzgeräte-ID an.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy --shard-count 2
-s DUT_ID -s REFERENCE_DEVICE_ID

Der CTS-Testfall für mehrere Geräte initiiert eine UWB-Bereichssitzung zwischen der DUT und dem Referenzgerät und führt 1.000 Messungen mit dem DUT durch. Der Test verarbeitet dann automatisch die Messungen und bestimmt, ob das Gerät die Prüfung bestanden hat oder nicht. Dazu wird so vorgegangen:

  1. Sortieren Sie die 1.000 Messungen in aufsteigender Reihenfolge.
  2. Berechnen Sie den Bereich als [Bereich = 975. Messung - 25. Messung].
  3. Melde den Bereich im CTS-Test für mehrere Geräte. Dazu muss der Bereich kleiner als 30 cm sein.
  4. Geben Sie den Medianwert (500.) im CTS-Test für mehrere Geräte an. Für die Übergabe muss der Wert innerhalb von [0.75 m, 1.25 m] liegen.

Anforderungen für Wi-Fi-Neighbor Awareness Networking

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die NAN-Anforderungen (Wi-Fi Neighbor Awareness Networking) im CDD erfüllt(hier eine Momentaufnahme):

2.2.1 Hardware

Wenn Geräte das NAN-Protokoll (Wi-Fi Neighbor Awareness Networking) unterstützen, indem sie PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE und den WLAN-Standort (Wi-Fi Round Trip Time – RTT) durch Angabe von PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT deklarieren, dann gilt Folgendes:

  • [7.4.2.5/H-1-1] MÜSSEN den Bereich genau innerhalb von +/-1 Meter bei 160 MHz Bandbreite beim 68. Perzentil (berechnet mit der kumulativen Verteilungsfunktion), +/- 2 Meter bei 80 MHz Bandbreite beim 68. Perzentil, +/-4 Meter bei 40 MHz/Perzentil-Bandbreite bei 68 MHz/8 MHz-Bandbreite melden.

  • [7.4.2.5/H-SR] WIRD UNBEDINGT empfohlen, den Bereich innerhalb von +/-1 Meter bei 160 MHz Bandbreite beim 90. Perzentil (berechnet mit der Funktion für kumulative Verteilung), +/- 2 Meter bei 80 MHz beim 90. Perzentil, +/- 4 Meter bei > 40 MHz API-Bandbreite bei > 40 MHz/9 MHz Bandbreite genau anzugeben.

Anforderung [7.4.2.5/H-1-1]

So überprüfen Sie die Einhaltung der Anforderung [7.4.2.5/H-1-1]:

  1. Installieren Sie die App CTS Verifier (CTS-V) auf dem DUT und dem Referenzgerät, falls noch nicht geschehen, und öffnen Sie sie. Den CTS-V-Test für diese Anforderung finden Sie unter Anwesenheitstest > NAN-Genauigkeitstest.

  2. Platzieren Sie die DUT in einem Testabstand von 10 cm zum Referenzgerät. Zwischen den beiden Geräten darf sich nichts befinden.

  3. Achten Sie darauf, dass auf dem Testbildschirm des Referenzgeräts das Kästchen Ist Referenzgerät angeklickt ist, und tippen Sie dann auf Veröffentlichung starten.

  4. Wählen Sie in der CTS-V-Aktivität auf dem DUT den Testabstand von 10 cm aus und tippen Sie auf Test starten. Der CTS-Verifizierer führt dann 100 Bereichsmessungen durch, berechnet den Messwertbereich und zeichnet ihn in den CTS-V-Logs auf. Prüfen Sie nach Abschluss des Tests, ob der berechnete Bereich in der CTS-Verifier-App auf dem DUT innerhalb des erwarteten Bereichs liegt.

  5. Wiederholen Sie die Schritte 1 bis 4 für die anderen Testdistanzen von 1 m, 3 m und 5 m. Der Test ist erfolgreich, wenn die Bereiche für alle Testabstände innerhalb des erwarteten Bereichs liegen. Andernfalls werden die Testentfernungen, bei denen der Test fehlgeschlagen ist, auf dem CTS-V-Bildschirm angezeigt.

Anforderungen für BLE RSSI

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihr Gerät so kalibrieren, dass es die folgenden BLE RSSI-Anforderungen erfüllt, die vom CDD abgerufen wurden:

7.4.3 Bluetooth

Wenn in Geräteimplementierungen FEATURE_BLUETOOTH_LE deklariert wird, gilt Folgendes:

  • [C-10-1] MÜSSEN RSSI-Messungen bei 95% der Messungen in 1 m Entfernung zwischen +/-9 dBm und einem Referenzgerät liegen, das ADVERTISE_TX_POWER_HIGH in Sichtweite befindet.
  • [C-10-2] MÜSSEN Rx/Tx-Korrekturen aufnehmen, um Abweichungen pro Kanal zu reduzieren, sodass die Messungen auf jedem der drei Kanäle und auf jeder Antenne (falls mehrere verwendet) bei 95% der Messungen im Bereich von +/-3 dBm voneinander liegen.
  • [C-10-3] MÜSSEN den Rx-Offset messen und kompensieren, um sicherzustellen, dass der Medianwert für BLE RSSI bei -55 dBm +/-10 dBm in 1 m Entfernung von einem Referenzgerät liegt, das bei ADVERTISE_TX_POWER_HIGH sendet.
  • [C-10-4] MÜSSEN den Tx-Offset messen und kompensieren, um sicherzustellen, dass der Medianwert für BLE RSSI bei -55 dBm +/-10 dBm beim Scannen von einem Referenzgerät, das in einer Entfernung von 1 m positioniert ist, und bei der Übertragung bei ADVERTISE_TX_POWER_HIGH liegt.

Einrichtung der Kalibrierung

Kalibrieren Sie Ihr Gerät mit der folgenden Konfiguration so, dass es die BLE-RSSI-Anforderungen erfüllt.

Allgemeine Einrichtungsanforderungen

  • Optimale Ergebnisse erzielst du, wenn du eine schalldichte Kammer verwendest, um Störungen bei Messungen zu minimieren. Wenn Sie keine Schallkammer verwenden, stellen Sie die beiden Stative mit dem Referenzgerät und dem DUT 1, 5 Meter vom Boden mit ähnlichem Abstand zur Decke auf.
  • Es sind zwei Stative an den Gerätehaltern erforderlich.
  • Verwenden Sie Stative mit möglichst wenig Metall.
  • Verwenden Sie Gerätehalter, die so wenig Metall wie möglich enthalten. Eine kleine Metallfeder reicht aus.
  • Im Umkreis von 1 m vom DUT und um das Referenzgerät DÜRFEN sich keine Metallobjekte befinden.
  • Das Referenzgerät und alle DUTs MÜSSEN ausreichend aufgeladen sein, um die Tests abzuschließen.
  • Das Referenzgerät und der aktuelle DUT MÜSSEN während des Tests vom Stromnetz getrennt werden.
  • Das Referenzgerät und die DUTs DÜRFEN KEINE Gehäuse, angeschlossenen Drähte oder andere Gegenstände haben, die die Hochfrequenzleistung beeinträchtigen könnten.

Referenzeinrichtung für BLE-Kalibrierung

Abbildung 2: Referenzeinrichtung für BLE-Kalibrierung

Anforderung [C-10-1]

So überprüfen Sie die Einhaltung der Anforderung [C-10-1]:

  1. Installieren Sie die App CTS Verifier (CTS-V) auf dem DUT und dem Referenzgerät, falls noch nicht geschehen, und öffnen Sie sie. Den CTS-V-Test für diese Anforderung finden Sie unter Präsenztest > BLE-RSSI-Präzisionstest.

  2. Platzieren Sie die DUT gemäß der BLE-Kalibrierungseinrichtung in einem Testabstand von 1 m vom Referenzgerät.

  3. Tippen Sie auf dem Referenzgerät auf Werbung starten und folgen Sie dann der Anleitung auf dem Bildschirm des DUT, um die für das Referenzgerät spezifische Geräte-ID einzugeben, die nach Beginn der Werbung auf dem Referenzgerät angezeigt wird. Tippen Sie auf dem DUT auf Test starten.

  4. Wenn die Datenerfassung abgeschlossen ist (1.000 Scans auf dem DUT erfasst), wird der Test abhängig vom berechneten Bereich automatisch bestanden oder fehlschlägt. Dazu muss der Bereich kleiner oder gleich 18 dBm sein.

Anforderung [C-10-2]

Um Anforderung zu überprüfen [C-10-2]. Der Chipanbieter kann die Kanalflachheit messen und die Unterschiede zwischen Kernen und Kanälen identifizieren. Im Folgenden finden Sie Tipps zum Erkennen von Problemen mit nicht kalibrierten Kernen und nicht kalibrierten Kanälen. Dies sind zwei mögliche Ursachen für eine große RSSI-Streuung.

Nicht kalibrierte Kerne

Wenn die BT-Antenne eines Geräts mehrere Kerne hat, können die Kerne unterschiedliche Kalibrierungen haben. Nehmen Sie einige Messungen vor (mindestens 1 Minute) und prüfen Sie die Scandaten. Wenn Sie ein ähnliches Muster wie in Abbildung 3 sehen, das durch das Scannen auf mehreren Kernen regelmäßige Spitzen aufweist (wie durch die Kreise angegeben), liegt wahrscheinlich ein Problem mit nicht kalibrierten Kernen vor und weitere Untersuchungen sind erforderlich.

Beispiel-Scandaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kernen

Abbildung 3: Beispiel für Scandaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kernen

Nicht kalibrierte Kanäle

Übertragungen mit klassischem BLE erfolgen über drei Kanäle. Jedem Kanal können Unterschiede zugeordnet sein. Die Kanäle werden in festen Intervallen rotiert. Nehmen Sie einige Messungen vor (mindestens eine Minute) und prüfen Sie die Scandaten. Wenn Sie ein ähnliches Muster wie in Abbildung 4 sehen, liegt wahrscheinlich ein Problem mit der Fehlkalibrierung auf verschiedenen Kanälen vor. Weitere Untersuchungen sind erforderlich.

Beispiel für Suchdaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kanälen

Abbildung 4: Beispiel für Suchdaten für ein Gerät mit nicht kalibrierten Kanälen

Anforderungen [C-10-3] und [C-10-4]

Selbst wenn ein BLE-Radiochip perfekt kalibriert ist, hängt der RSSI, den ein bestimmtes Gerät beobachtet, von der Antennenqualität und der Antennenposition des jeweiligen Produkts (Gerätemodells) ab. Dies stellt ein Problem für die Interoperabilität zwischen Geräten dar.

Stellen Sie sich als Beispiel einen Anwendungsfall für die Autoentriegelung vor. Ein App-Entwickler kann ein Auto entriegeln, wenn sich das Gerät nicht mehr als einen Meter vom Auto entfernt befindet. Der Entwickler wählt einen Schwellenwert von -60 dBm basierend auf den Beobachtungen mit seinem Smartphone. Aufgrund von Unterschieden in der Antennenqualität und der Antennenposition funktioniert dies jedoch möglicherweise nicht gut mit einem anderen Android-Gerät, selbst wenn beide Geräte denselben Chip verwenden.

Für die Interoperabilität zwischen allen Geräten im System müssen Sie den Rx-Offset für jedes Gerät messen und den auf dem Gerät gemeldeten RSSI-Wert so anpassen, dass BLE RSSI dem Standard von 1 m bei ADVERTISE_TX_POWER_HIGH entspricht.

Auch wenn die BLE-Radiochips perfekt kalibriert sind, liest der ideale Empfänger je nach Antennenqualität und Antennenplatzierung auf dem Werbegerät unterschiedliche RSSI-Werte. Die Rx-Anforderung stellt sicher, dass alle Geräte mit der gleichen resultierenden Stärke werben können, wenn alle anderen Bedingungen gleich sind.

So kannst du bei Geräten mit Android 14 und höher die Einhaltung der Rx- und Tx-Anforderungen prüfen:

  1. Installieren Sie die App CTS Verifier (CTS-V) auf dem DUT und dem Referenzgerät, falls noch nicht geschehen, und öffnen Sie sie. Den CTS-V-Test für diese Anforderung finden Sie unter Präsenztest > BLE Rx/Tx-Offset-Präzisionstest.

  2. Platzieren Sie die DUT gemäß der BLE-Kalibrierungseinrichtung in einem Testabstand von 1 m vom Referenzgerät. Wir empfehlen, dass die Geräte parallel zueinander ausgerichtet sind und die Bildschirme in die gleiche Richtung zeigen.

  3. Tippen Sie auf dem Referenzgerät auf Werbung starten und folgen Sie dann der Anleitung auf dem Bildschirm des DUT, um die für das Referenzgerät spezifische Geräte-ID einzugeben, die nach Beginn der Werbung auf dem Referenzgerät angezeigt wird.

  4. Tippen Sie auf dem DUT auf Test starten. Zur Überprüfung der Rx-Anforderung führt das Referenzgerät in diesem Test gleichzeitig Scans im Hintergrund mit dem Start der Werbung aus.

    Wenn die Datenerfassung abgeschlossen ist (1.000 Scans auf beiden Geräten erfasst), ist der Test bestanden, wenn der berechnete Medianwert (500. Messung) für Rx- und Tx-Tests zwischen −65 dBm und -45 dBm liegt. Der Test schlägt fehl, wenn der berechnete Medianwert für den Rx- oder Tx-Test nicht im zulässigen Bereich liegt.

  5. Kalibrieren Sie die Geräte, um den Rx-Offset und die Transaktionsleistung auszugleichen, um einen Medianwert von RSSI von -55 dBm zu erreichen:

    • Rx:Passen Sie den RSSI an. Setzen Sie dazu die Systemeigenschaft bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db auf den Wert (dB), der den Rx-Offset ausgleicht, um einen Medianwert für BLE-RSSI von -55 dBm bei 1 m zu erhalten. Der Bluetooth-Stack setzt den RSSI auf RSSI plus dem Wert bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db. Weitere Informationen finden Sie unter le_scanning_manager.cc.

    • Tx:Passen Sie die Sendeleistung an. Legen Sie dazu die Systemeigenschaft bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db auf den Wert (dB) fest, der die Transaktionsleistung ausgleicht, um einen Medianwert von BLE-RSSI von -5 5 dBm bei 1 m zu erhalten. Der Bluetooth-Stack stellt die Transaktionsleistung auf die Transaktionsleistung plus den Wert bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db um. Weitere Informationen finden Sie unter le_advertising_manager.cc.