藍牙技術在我們的生活中扮演著重要的角色，是目前使用最為廣泛的近距離低成本無線連接技術。今天，我們就藍牙定位的三種技術進行簡潔的概述：
RSSI信號強度定位技術是根據(jù)兩個設備之間信號強度在傳輸距離中的衰減程度進行距離估算的一種方式。以藍牙Beacon為例，藍牙Beacon是RSSI（信號強度）定位的一種，和網(wǎng)關單基站的定位方式不同，藍牙Beacon是三角測量的方案，即通過三個或三個以上的基站信號，交叉測算出更為精準的位置信息，可以是1m到3m不等。
DF(Direction Finding)測向定位包含到達角AoA（Angle of Arrival）和離開角AoD（Angel of Departure）定位算法，是在藍牙5.1標準時引入的定位方法，通過藍牙設備辨別發(fā)射節(jié)點信號的到達/發(fā)送方向，從而計算出接收器和發(fā)射器之間的相對角度或方位。
AoA測距算法是一種利用天線陣列和相位差來估計到達角度的方法，發(fā)射器使用單個天線發(fā)射信號，而接收器內(nèi)置至少兩個天線陣列，當信號通過時，會因每個天線接收到的信號距離不同而產(chǎn)生相位差，進而計算出信號的方向。
AoD的原理相同，也是利用信號相位差從而計算角度。只不過時將發(fā)射器和接收器的角色進行了交換，發(fā)射器有多個天線，而接收器是單天線的，接收器使用角度相對發(fā)射器的位置就像迎角一樣，可以通過接收到的信號計算出來波的方向，進而定位。
理論上藍牙AoA/AoD定位精度可以做到亞米級（1m以內(nèi)）。
包含信道探測(Channel Sounding,簡稱為CS)功能的新版藍牙標準目前還未發(fā)布。但據(jù)了解，藍牙技術聯(lián)盟（SIG）在2022年11月公開技術規(guī)范草案(Change Request r02)中包含了該項技術，預計在2024-2025年正式發(fā)布，可能在藍牙5.5或藍牙6.0版本中進行更新?？蓮乃{牙技術聯(lián)盟官網(wǎng)下載規(guī)范草案:
https://www.bluetooth.org/DocMan/handlers/DownloadDoc.ashx?doc_id=553104
信道探測（CS）以前被稱為高精度距離測量（HADM:High Accuracy Distance Measurement）,是一種通過往返時間(RTT)和相位測量(PBR)來進行距離估算并相互修正，具備更高精度和更安全的防護機制的一種技術。
信道探測（CS）在2.4GHz頻段上定義了79個射頻物理信道，實際使用72個。如下表:
從上表中可以看出CS物理信道的定義與經(jīng)典藍牙79個物理信道相同，未實際使用的7個信道均是或靠近低功耗藍牙主廣播物理信道(2402/2426/2480MHz)，為了避免干擾而未被使用。
往返時間（RTT：Round-Trip Time）是指信號從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鞑⒃俅畏祷厮璧某掷m(xù)時間。
相位測距（PBR：phase based ranging）是一種利用 RF 信號的相位變化從而確定距離的方式。在頻率f上，PBR測量信號通過距離D傳播時的相移來計算距離的。當使用兩個或多個不同頻率的信號時，可以測量信號之間的相位差來精確估計距離。
當使用信道探測估計距離時，兩臺設備分別是發(fā)射器和接收器，這兩臺設備通過72個RF物理信道交換信息，首先由發(fā)射器發(fā)射信號(Iinitiator)和接收器完成簡單時間同步，然后由接收器在不修改相位的情況下反射信號 (Reflector)，在完成多個頻率為fi的傳輸時，Initiator測量發(fā)射信號和接收信號之間的相位變化，并進行算法估計，在這種交替的發(fā)射和接收過程中實現(xiàn)精確的距離測量。
下圖將上述三種技術的特點進行了對比：
總的來說：
CS定位模式相較于RSSI定位而言，定位精度提升明顯，理想狀態(tài)下CS的定位精度可以做到1m以內(nèi)；此外，CS和RSSI相比穩(wěn)定性提升了非常多，因為RSSI定位是基于信號強度，信號強度不穩(wěn)定，定位也就不穩(wěn)定。
CS相較于AoA/AoD而言，最大的優(yōu)勢是不需要增加陣列天線，CS是一種相位雷達模式，單天線就可以實現(xiàn)。
另外，CS提供增強的內(nèi)置安全功能，可以降低“中間人”攻擊風險。在使用RSSI、AoA/AoD技術進行距離測量時，極易遭受“中間人”攻擊，是因為這些技術通過信號強度來推斷距離，因此，如果有攻擊者能夠人為地增強信號，接收設備就會檢測到更強的信號并據(jù)此判斷目標更近。而藍牙信道探測基于相位的測距算法和鏈路層數(shù)據(jù)加密過程可以防止中繼攻擊。
可以推測，未來藍牙信道探測在高精度定位服務中將會扮演重要角色。
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