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BLE 數字鑰匙解決方案介紹

2023-10-13 09:30| 发布者: 闪电| 查看: 1| 评论: 0

摘要: 一、什麼是 BLE?BLE =BluetoothLowEnergy(低功耗藍牙)頻段範圍:2.4000 GHz - 2.4835GHz在此頻段範圍,劃分為 40 個 channel,頻段帶寬是 2MHz其中 37,38,39 通道是廣播通道。其餘 37 個通道是數據通道BLE 數據 ...

一、什麼是 BLE?

BLE = Bluetooth Low Energy(低功耗藍牙)

  • 頻段範圍:2.4000 GHz - 2.4835GHz
  • 在此頻段範圍,劃分為 40 個 channel,頻段帶寬是 2MHz
  • 其中 37,38,39 通道是廣播通道。其餘 37 個通道是數據通道


BLE 數據傳輸採用跳頻技術

  • 有利於避開干擾
  • BLE 有 12 個 channel 與 Wifi 不重合,其中 3 個是廣播 channel(37,38,39),廣播通道避開了11 WIFI 信道


















圖片來源:rfwireless-world.com,侵權刪

二、BLE 測距定位原理-RSSI

原理:RSSI(Received Signal Strength Indication)   接收的信號強度指示

  • RSSI 跟距離有關,直觀上來看,距離越遠,信號強度是越低
  • 接收信號強度指示(RSSI)用於確定無線信號的質量。它可以用於定位系統。通過建立信號衰減模型,可以得到信號空間路徑損耗與距離的關係。可以使用鏈路損耗方程計算距離,並且可以通過將距離與軟體算法相結合來評估位置。


對 RSSI 接收精度的影響:

  • 環境:存在多徑、障礙物、電磁干擾等不穩定因素導致接收節點的 RSSI 值不穩定,可通過過濾算法(高斯中值結合濾波)解決。
  • 天線:同條件下 TX、RX 端需使用同一種天線。


圖片來源:電子發燒友網站《RSSI  測距原理及公式》,侵權刪


三、基於 RSSI 測距的三邊定位

  • 硬體環境:
          ① 錨點:負責收集 RSSI 並傳輸,最少三個錨節點就足以定位一個標籤節點。

          ② 標籤:必須定位的未知位置的目標。
  • 定位方案可選擇獲取 RSSI 值得方式:
          ① 從連接中獲取 RSSI
          ② 從廣播中獲取 RSSI
  • 三邊定位原理:

           通過 RSSI 值獲取各個錨點到標籤的直線距離,通過三圓求交的方式以及最小二乘法計算出標籤的位置。


四、BLE 數字鑰匙方案應用場景-安裝位置圖


圖片來源:知乎《PEPS (上),BLE 發起的進攻》,侵權刪

五、BLE 汽車數字鑰匙組成

  • 一個 BLE 主模塊:負責 BLE 定位算法、與整車通訊、與BLE 從模塊通訊、BLE 信號收發等功能
  • 若干個 BLE 從模塊:負責與 BLE 主模塊通訊、BLE 信號收發等功能
  • 藍牙智能鑰匙


六、WPI 提供的 BLE 數字鑰匙解決方案:




工作流程:

該方案中使用到的開發工具:


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

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