BLE 數字鑰匙解決方案介紹

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：

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