作者
Manisha Nandkumar Phadke
Manisha Nandkumar Phadke现任KW和MCX W7x无线MCU系列的产品经理，专注于面向汽车和物联网应用的高级蓝牙解决方案。她负责推动端到端产品战略制定、以客户为中心的创新以及跨部门协同执行，致力于将实际需求转化为可扩展的产品。Manisha拥有亚利桑那州立大学计算机/电气工程硕士学位，并在半导体NPI、业务分析、软件开发以及提升客户体验等多个领域拥有丰富经验。
蓝牙信道探测：革新距离测量技术
蓝牙是应用最广泛的无线技术之一，能够连接从耳机到智能家居设备在内的各类产品。然而，尽管其应用范围极广，蓝牙的作用与功能长期以来基本未有实质性变化。但随着蓝牙信道探测(BCS)技术的问世，这一状况正在发生显著改变。
BCS技术随蓝牙6.0规范一同推出，将蓝牙从单纯的通信链路演进为真正的空间感知技术。各类设备如今能够准确且安全地测定彼此之间的距离，从而催生出一类新型应用——这些应用不仅响应设备存在情况，还能感知其在空间中的靠近程度及运动轨迹。
从信号强度到空间感知
传统蓝牙距离估算一直依赖接收信号强度指示(RSSI)。该方法通过接收端检测到的信号强弱来推算距离。虽然实现简单，但基于RSSI的测量结果极不可靠。信号强度容易受到多径反射、干扰、人员在环境中的移动或墙壁和家具等物理障碍的影响而出现波动。此外，基于RSSI的测距方式还容易遭受欺骗攻击和中继攻击。
BCS引入了一种截然不同的方法，将基于相位的测距(PBR)与往返时间(RTT)测量相结合。信道探测(CS)不再依赖信号强度来猜测距离，而是测量无线电波在多个频率上的传播特性，以及信号在设备之间传输所需的精确时间。这一方法不仅能够实现厘米级测距精度，还内置了可增强距离欺诈防护能力的安全机制。
BCS在两个低功耗蓝牙设备之间运行：其中一个设备作为发起端，另一个作为反射端。在一次测距交互过程中，两者会执行严格控制的无线测量，从而能够高精度地计算出彼此之间的距离。
由于蓝牙技术已内置于全球数十亿台设备中，这项新功能无需引入全新的无线标准即可部署。BCS在低功耗蓝牙的现有基础上构建，使各类产品都能获得先进的空间感知能力。
信道探测赋能的新应用
随着蓝牙的空间感知能力日益增强，全新的应用场景也随之涌现。
在智能家居中，BCS使设备能够根据人员在空间中的移动做出智能反应。例如，当有人靠近时，恒温器可自动调节温度。此外，照明系统也可依据实际接近距离而非简单的运动检测来做出响应。
在汽车应用中，信道探测支持安全、免手动的数字汽车门禁。这意味着，只有当经过身份验证的设备位于车辆附近时，车辆才会解锁。相比传统的无钥匙进入系统，这既提升了便捷性，也增强了安全性。
在工业和物流环境中，精确的距离测量为资产追踪、设备定位以及更安全的自动化工作流程提供了有力支持。仓库和工厂可以更精准地实时掌握工具、车辆及库存的位置。此外，BCS还能增强室内导航能力，在医院、机场或购物中心等GPS无法有效发挥作用的大型场所实现更精准的路径指引。
助力信道探测落地的恩智浦平台
为了使这些功能切实可行，恩智浦半导体采用专为下一代测距应用而设计的无线微控制器(MCU)平台，实现了BCS功能。
MCX W72是一款多协议无线MCU，面向工业及物联网设备，支持Bluetooth LE 6、BCS及802.15.4 (Thread、Zigbee)。在汽车应用方面，恩智浦的KW47将BCS引入车载环境，支持先进的数字钥匙与安全门禁系统。
这两款平台均集成了定位计算引擎(LCE)。LCE是一个专用的硬件模块，用于加速距离计算。通过将处理任务从主CPU中分流出来，该引擎能够实现更快的响应速度与更高的能效——这对于实时测距应用至关重要。
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立即使用信道探测技术
为了帮助开发人员充分利用BCS的强大能力，恩智浦提供了面向FRDM-MCXW72无线MCU板的BCS动手实践方案，以及分步讲解演示和教程。这些示例可以通过恩智浦的软件开发套件(SDK)和应用代码中心 (ACH)获取，支持轻松评估、原型制作，以及立即构建具备空间感知能力的蓝牙应用。