Bluetooth® Channel Sounding | Bluetooth® Technologie Website

Alltagstaugliche Geräte
mit echtem Abstandswissen

Bluetooth® Channel Sounding ist eine neue, sichere Funktion, die den Komfort und die Sicherheit von Bluetooth verbundenen Geräten verbessern wird. Durch die Ausstattung von Milliarden alltäglicher Geräte mit echtem Entfernungsbewusstsein eröffnet Bluetooth® Channel Sounding Entwicklern eine Welt voller Möglichkeiten, die ihnen die Freiheit gibt, sich innovative Erfahrungen auszudenken und zu schaffen.

Zentrale Anwendungsfälle

Bluetooth® Channel Sounding kann einer breiten Palette von angeschlossenen Geräten ein echtes Entfernungsbewusstsein verleihen und Entwicklern eine Vielzahl von Möglichkeiten eröffnen. Wenn verbundene Geräte entfernungsabhängig sind, ergeben sich eine Reihe neuer Möglichkeiten.

54 im Jahr 2024 gestapelt

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Bluetooth® 'Find My' Lösungen

Das Anbringen von Bluetooth®-Etiketten an persönlichen Gegenständen wie Schlüsseln, Geldbörsen, Rucksäcken oder Gepäckstücken war nur der Anfang des "Find My"-Phänomens. Inzwischen gibt es eine schnell wachsende Zahl von Bluetooth Geräten mit "Find My"-Funktionen, so dass jedes Bluetooth verbundene Gerät zu einem "Find My"-Gerät werden kann.

Mithilfe von Bluetooth® Channel Sounding können Entwickler nun ein "Find My"-Gerät mit echtem Entfernungsbewusstsein ausstatten, was die Benutzererfahrung verbessert und das Auffinden von verlorenen Gegenständen erheblich erleichtert und beschleunigt.

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Bluetooth®-Lösungen für digitale Schlüssel

In Autos, Türen, Toren, Tresoren und Fahrrädern wird die Bluetooth®-Technologie eingesetzt, um einen schlüssellosen Zugang zu ermöglichen und einen sicheren Schließmechanismus zu schaffen.

Mit Bluetooth® Channel Sounding können Entwickler die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit von digitalen Schlüssellösungen verbessern, indem sie sicherstellen, dass sich ein Schloss nur dann öffnet, wenn sich das autorisierte Gerät in einer bestimmten Entfernung befindet. Dadurch wird das Risiko eines unbefugten Zugriffs durch Man-in-the-Middle (MITM)-Relay-Angriffe erheblich reduziert.

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Und viele mehr

Bluetooth® Channel Sounding hat auch das Potenzial, einer breiten Palette von Lösungen für vernetzte Geräte Vorteile zu bringen und die Art und Weise zu verändern, wie wir mit unserer vernetzten Welt interagieren. So könnten beispielsweise Bluetooth Mäuse, Tastaturen und Game-Controller je nach Entfernung zu einem Smartphone, Tablet oder Laptop automatisch zwischen aktivem und inaktivem Zustand wechseln. Bluetooth Mensch-Maschine-Schnittstellenlösungen (HMI) können die Sicherheit des Personals erhöhen, indem sie die Nutzung nur aus sicherer Entfernung zulassen, und Bluetooth Gerätenetzwerke, wie die für die drahtlose Beleuchtungssteuerung verwendeten, können sich selbst optimieren, um die Systemleistung zu verbessern. Die Möglichkeiten sind endlos.

Wie es funktioniert

Bluetooth® Channel Sounding verwendet zwei bewährte Entfernungsmessungsmethoden, die phasenbasierte Entfernungsmessung (PBR) und die Round-Trip-Time (RTT), um eine sichere und präzise Entfernungsmessung zwischen Bluetooth verbundenen Geräten zu ermöglichen.

Phased-Based Ranging (PBR) für hochpräzise Entfernungsmessung

Bluetooth® Channel Sounding nutzt die phasenbasierte Entfernungsmessung (PBR), um präzise Entfernungsmessungen zwischen zwei Geräten durchzuführen. Bei PBR sendet ein Initiatorgerät ein Signal an ein Reflektorgerät, das das Signal zurücksendet. Dieser Vorgang wiederholt sich über mehrere Frequenzen wiederholt. Die Entfernung zwischen den Geräten wird anhand der Phasenunterschiede zwischen den gesendeten und empfangenen Signalen über diese Frequenzen berechnet.

Round-Trip Time (RTT) für sichere Entfernungsbegrenzung

Bluetooth® Channel Sounding beinhaltet auch eine sekundäre Entfernungsmessung, die Round-Trip-Time (RTT), als Gegenmaßnahme gegen ausgeklügelte Man-in-the-Middle (MITM)-Relay-Angriffe. Bei RTT sendet ein Initiatorgerät kryptografisch verschlüsselte Pakete an ein Reflektorgerät, das die Pakete zurücksendet. Die Entfernung zwischen den Geräten wird dann auf der Grundlage der Zeit berechnet, die die Pakete für den Hin- und Rückweg benötigten.

RTT fungiert als sicheres Entfernungsbegrenzungsverfahren und bietet eine unabhängige Entfernungsmessung zur Gegenprüfung der PBR-Messung, wodurch das Risiko von MITM-Angriffen erheblich verringert wird. Durch die Kombination von PBR und RTT ermöglicht Bluetooth® Channel Sounding sichere und genaue Abstandsmessungen zwischen Geräten.

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Bluetooth® Channel Sounding: Ein technischer Überblick

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Vorteile für Entwickler

Genaue

Bluetooth® Channel Sounding nutzt die mehrkanalige, phasenbasierte Entfernungsmessung (PBR), um eine hochpräzise Feinortung zwischen Bluetooth verbundenen Geräten zu ermöglichen. Bluetooth® Channel Sounding bietet eine Genauigkeit im Zentimeterbereich über beträchtliche Entfernungen, die den Anforderungen der meisten Anwendungen entspricht und es selbst den einfachsten verbundenen Geräten ermöglicht, die Vorteile einer echten Entfernungserkennung zu nutzen.

Sicher

Mit der wachsenden Zahl verbundener Geräte steigt auch die Bedeutung der Aufrechterhaltung der Integrität dieser Verbindungen. Bluetooth® Channel Sounding verwendet eine robuste, mehrschichtige Sicherheitslösung, die eine sekundäre Methode zur Entfernungsmessung, die Round-Trip-Time (RTT) Secure Distance Bounding, einschließt, um einen zusätzlichen Schutz gegen ausgeklügelte Man-in-the-Middle (MITM)-Relay-Angriffe zu bieten.

Allgegenwärtig

Die Bluetooth®-Technologie ist bereits in alle wichtigen Verbraucherplattformen integriert, darunter Smartphones, Tablets und Laptops. Mit Bluetooth® Channel Sounding sind Entwickler nun in der Lage, mit Bluetooth verbundene Geräte mit echtem Entfernungsbewusstsein auszustatten, ohne eine zusätzliche Funktechnologie einbauen zu müssen.

Mit Bluetooth® Channel Sounding sind wir in der Lage, die Leistung von "Find My"-Anwendungen zu verbessern, indem wir eine zentimetergenaue Genauigkeit liefern, die es unseren Kunden erleichtert, wichtige Gegenstände zu finden. Darüber hinaus erhöht Bluetooth® Channel Sounding die Sicherheit digitaler Schlüssellösungen und bietet eine zusätzliche Schutzschicht für Benutzer schlüsselloser Zugangssysteme.
Joonsuk Kim, Executive Vice President des System LSI Connectivity Teams bei Samsung Electronics

100 Smartphones gestapelt

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SPEZIFIKATION

Bluetooth® Core-Spezifikation 6.0

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FAQ

Warum heißt die Funktion Bluetooth® Channel Sounding?

Channel sounding ist ein etablierter Begriff in der Hochfrequenztechnik, der eine Technik beschreibt, die zur Charakterisierung der Eigenschaften eines Funkkommunikationskanals verwendet wird. Da diese neue Funktion Bluetooth verwendet wird, um die genaue Entfernung zwischen Geräten zu berechnen, indem die Phase und die Zeitverzögerung eines zwischen ihnen gesendeten Funksignals charakterisiert werden, wurde Bluetooth® Channel Sounding als geeigneter Name für die Funktion angesehen.

Was ist die erwartete Genauigkeit von Bluetooth® Channel Sounding?

Die Funktion Bluetooth® Channel Sounding wurde entwickelt, um eine Genauigkeit im Zentimeterbereich zu erreichen, was bedeutet, dass die Genauigkeit einer Entfernungsmessung plus/minus zehn Zentimeter der tatsächlichen Entfernung betragen sollte. In ersten Implementierungen der Funktion Bluetooth® Channel Sounding sehen wir bereits Genauigkeitsstufen von +/- 20 cm.

Wie groß ist die maximale Reichweite, über die Bluetooth® Channel Sounding die Entfernung genau messen kann?

Die maximale Reichweite von Bluetooth® Channel Sounding hängt von mehreren Faktoren ab, wobei einer der wichtigsten die Sendeleistung der beteiligten Bluetooth Geräte ist. Wenn beide Geräte mit der maximal zulässigen Sendeleistung übertragen können, sind genaue Messungen über Entfernungen von bis zu 150 Metern möglich.

Können bestehende Produkte aufgerüstet werden, um die Unterstützung für Bluetooth® Channel Sounding hinzuzufügen?

Dies ist herstellerabhängig. Bluetooth® Channel Sounding führt einen völlig neuen Protokollstapel ein, einschließlich einer physikalischen Schicht (PHY), die möglicherweise ein Upgrade der integrierten Schaltkreise (IC) von Bluetooth Low Energy (LE) erfordert, um die Unterstützung für diese Funktion zu ermöglichen. Sie sollten sich jedoch mit Ihrem Geräte- und/oder Produkthersteller in Verbindung setzen, um diese Entscheidung zu treffen.

Ist in der Bluetooth®-Funktion Channel Sounding ein Algorithmus zur Entfernungsmessung definiert?

Nein. Die Funktion Bluetooth® Channel Sounding enthält keinen Algorithmus zur Entfernungsmessung. Sie bietet standardisierte Verfahren zur Bestimmung von Signalphasen- und Zeitverzögerungsinformationen, die von einem Algorithmus zur Berechnung der Entfernung zwischen zwei Geräten verwendet werden können. Da der benötigte Algorithmus zur Entfernungsmessung je nach Anwendungsfall variieren kann, wurde festgelegt, dass die Bluetooth®-Spezifikation Channel Sounding keinen spezifischen Algorithmus definiert. Der für den jeweiligen Anwendungsfall erforderliche Algorithmus kann aus dem Internet bezogen oder unabhängig entwickelt werden.

Wird das Fehlen eines einzigen standardisierten Algorithmus die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller beeinträchtigen?

Nein. Der Algorithmus muss nur von einer Seite der channel sounding Sitzung implementiert werden. Das Fehlen eines bestimmten Algorithmus beeinträchtigt nicht die Interoperabilität zwischen zwei Geräten.

Gibt es anwendungsspezifische Bluetooth Profilspezifikationen, die die Bluetooth®-Funktion Channel Sounding nutzen?

Eine neue Spezifikation für das Bluetooth® Ranging Profile befindet sich in der Entwicklung. Das Ranging-Profil ist jedoch nicht auf einen bestimmten Anwendungsfall ausgerichtet. Diese GATT-Spezifikation wird definieren, wie eine Anwendung ein channel sounding Verfahren konfigurieren und Ergebnisse auslesen kann. Das Profil zielt auf eine breite Palette von Anwendungsfällen ab, darunter digitale Schlüssel, Schlösser, "Find My" -Lösungen und HMI (Human Machine Interface)-Steuerungslösungen, um nur einige zu nennen.

Kann Bluetooth® Channel Sounding in Verbindung mit anderen Bluetooth Ortungsfunktionen wie Bluetooth® RSSI und Bluetooth® Direction Finding verwendet werden?

Ja. Bluetooth® Channel Sounding kann in Verbindung mit anderen Bluetooth Ortungsfunktionen, einschließlich RSSI und Peilung, verwendet werden. Wir wissen zum Beispiel von bevorstehenden Lösungen, die die Verwendung von Bluetooth® RSSI und Bluetooth® Channel Sounding kombinieren wollen, wobei RSSI zur Bestimmung von Anwesenheit, Nähe und Kursbestimmung verwendet wird, wenn die Geräte weiter voneinander entfernt sind, und Bluetooth® Channel Sounding zur Erhöhung der Genauigkeit verwendet wird, wenn sich die beiden Geräte einander nähern.

Wann werden Bluetooth®-Produkte Channel Sounding voraussichtlich auf dem Markt erhältlich sein?

Wir gehen davon aus, dass die ersten Produkte der Basistechnologie (z. B. Chips, Module und Stacks) noch in diesem Jahr verfügbar sein werden und die Endprodukte (z. B. Mobiltelefone, Anhänger und Anhänger), die Bluetooth® Channel Sounding unterstützen, ab 2025.

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