כיול של נוכחות

בדף הזה מוסבר איך להגדיר ולבצע כיול של דרישות הכיול של חיישן הנוכחות במכשירים עם Android מגרסה 14 ואילך.

רקע

כדי לוודא שהמכשירים החכמים של המשתמשים פועלים היטב יחד, חשוב שכל המכשירים בסביבת Android יוכלו לקבוע את המרחק היחסי בין המכשירים. ב-Android 14 נוספו דרישות לגבי כיול נוכחות, שמפרטות את הביצועים המקובלים של טכנולוגיות רדיו זמינות כמו UWB,‏ Wi-Fi ו-BLE, שמשמשות לקביעת קרבה. בדף הזה מתוארים תקני הכיול שמכשירים צריכים לעמוד בהם כדי להבטיח יכולת פעולה הדדית בין מכשירים במערכת האקולוגית.

מכשיר להתייחסות

כדי לכייל את המכשיר כך שיעמוד בדרישות הנוכחות, צריך להשתמש באחד ממכשירי הייחוס הבאים לכל הכיולים.

  • (מומלץ) טלפון Pixel
  • אם לא משתמשים בטלפון Pixel, צריך להשתמש במכשיר מאותו יצרן ובאותו דגם של המכשיר שנבדק.

גורמי צורה

כיול הנוכחות חשוב למכשירי Android בכל גורמי הצורה. במקרה של גורמי צורה שאינם טלפונים ניידים, כדי לקבוע את הגדרת הכיול המתאימה למכשיר, צריך לשקול איך משתמש שמחזיק טלפון נייד (מכשיר ייחוס) ימוקם בזמן האינטראקציה עם המכשיר שנבדק (DUT). לדוגמה, כשמבצעים כיול של טלוויזיה, צריך להציב את הטלוויזיה ואת הטלפון הנייד במרחק מתאים זו מזו ולכוון את הטלפון הנייד כך שהוא יפנה למרכז הקדמי של מסך הטלוויזיה.

דרישות לגבי UWB

בקטע הזה מוסבר איך לכייל את המכשיר כדי לעמוד בדרישות הבאות של UWB ב-CDD.

7.4.9 UWB

אם הטמעות של מכשירים כוללות חומרת UWB, אז הן:

  • ‫[C-1-6] חובה לוודא שמדידות המרחק הן בטווח של ‎+/-15 cm‎ ב-95% מהמדידות בסביבה של קו ראייה במרחק של מטר אחד בתא לא מחזיר אור.
  • ‫[C-1-7] חובה לוודא שהחציון של מדידות המרחק במרחק של מטר אחד ממכשיר הייחוס הוא בטווח [0.75 מ', 1.25 מ'], כאשר מרחק האמת נמדד מהקצה העליון של המכשיר הנבדק כשהוא מוחזק עם הפנים כלפי מעלה ומוטה ב-45 מעלות.

הגדרת כיול UWB

כדי לכייל את המכשיר בהתאם לדרישות של UWB, צריך להשתמש בהגדרה הבאה.

דרישות כלליות להגדרה

  • נדרשים שני מכשירים עם חומרה של UWB, אחד בתור DUT ואחד בתור מכשיר ייחוס.

  • צריך שני חצובות כדי להחזיק את המכשירים.

  • צריך למקם את ה-DUT ואת מכשיר ההפניה במרחק של מטר אחד זה מזה בסביבה עם קו ראייה, בחדר לא מחזיר אור. שני המכשירים צריכים להיות במצב אנכי, כשהמסכים פונים לכיוונים מנוגדים.

דוגמה להגדרת כיול של UWB מוצגת באיור 1 ובסרטון 1.

הגדרת ייחוס לכיול BLE

איור 1. הגדרת ייחוס לכיול UWB.

סרטון 1. הגדרת ייחוס לכיול UWB.

דרישות [C-1-6] ו-[C-1-7]

כדי לוודא שהמכשיר עומד בדרישות [C-1-6] ו-[C-1-7], מריצים את RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracyבדיקת ה-CTS למדידת מרחק בין מכשירים. זוהי בדיקת CTS ידנית.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy

אם יש יותר משני מכשירים שמחוברים למחשב המארח של CTS, צריך לציין את מזהה ה-DUT ואת מזהה מכשיר ההפניה בפקודה run cts.

run cts -m CtsUwbMultiDeviceTestCase_RangingMeasurementTests -t RangingMeasurementTest#test_distance_measurement_accuracy --shard-count 2
-s DUT_ID -s REFERENCE_DEVICE_ID

במקרה הבדיקה של CTS לריבוי מכשירים, מופעלת סשן של מדידת מרחק באמצעות UWB בין המכשיר הנבדק לבין מכשיר הייחוס, ומתבצעות 1,000 מדידות באמצעות המכשיר הנבדק. לאחר מכן, המדידות מעובדות אוטומטית בבדיקה ונקבע אם המכשיר עבר את הבדיקה או לא, באופן הבא:

  1. ממיינים את 1,000 המדידות בסדר עולה.
  2. מחשבים את הטווח [range = 975th measurement - 25th measurement].
  3. דיווח על הטווח בבדיקת CTS בהתאמה רחבה. כדי שהבדיקה תעבור, הטווח צריך להיות קטן מ-30 ס"מ.
  4. דיווח על ערך החציון (500) בבדיקת CTS בהתאמה רחבה. כדי שהערך יהיה תקין, הוא צריך להיות בטווח [0.75 מ', 1.25 מ'].

הדרישות לשימוש ב-Wi-Fi Neighbor Awareness Networking

בקטע הזה מוסבר איך לכייל את המכשיר כדי לעמוד בדרישות של רשתות Wi-Fi Neighbor Awareness Networking ‏ (NAN) ב-CDD(מצולם כאן):

2.2.1. חומרה

אם המכשירים תומכים בפרוטוקול Wi-Fi Neighbor Awareness Networking ‏ (NAN) על ידי הצהרה על PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE ובמיקום Wi-Fi ‏ (Wi-Fi Round Trip Time – RTT) על ידי הצהרה על PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT, אז הם:

  • ‫[7.4.2.5/H-1-1] חובה לדווח על הטווח בצורה מדויקת בטווח של ‎+/-1 מטר ברוחב פס של ‎160 MHz באחוזון ה-68 (כפי שמחושב באמצעות פונקציית ההתפלגות המצטברת), ‎+/-2 מטרים ברוחב פס של ‎80 MHz באחוזון ה-68, ‎+/-4 מטרים ברוחב פס של ‎40 MHz באחוזון ה-68, ומרחקים של ‎+/-8 מטרים ברוחב פס של ‎20 MHz באחוזון ה-68 במרחקים של ‎10 ס"מ, מטר אחד, 3 מטרים ו-5 מטרים, כפי שנצפה באמצעות WifiRttManager#startRanging Android API.

  • ‫[7.4.2.5/H-SR] מומלץ מאוד לדווח על הטווח בצורה מדויקת בטווח של ‎+/-1 מטר ברוחב פס של ‎160 MHz באחוזון ה-90 (כפי שמחושב באמצעות פונקציית ההתפלגות המצטברת), ‎+/-2 מטרים ברוחב פס של ‎80 MHz באחוזון ה-90, ‎+/-4 מטרים ברוחב פס של > ‎40 MHz באחוזון ה-90 ו-‎+/-8 מטרים ברוחב פס של ‎20 MHz באחוזון ה-90 במרחקים של 10 ס"מ, כפי שנצפה באמצעות WifiRttManager#startRanging Android API.

דרישה [7.4.2.5/H-1-1]

כדי לוודא שאתם עומדים בדרישה [7.4.2.5/H-1-1]:

  1. מתקינים את אפליקציית CTS Verifier (CTS-V) במכשיר הנבדק ובמכשיר הייחוס (אם היא לא הותקנה קודם) ופותחים אותה בשניהם. בדיקת ה-CTS-V לדרישה הזו נמצאת בקטע Presence Test > NAN Accuracy Test.

  2. ממקמים את המכשיר הנבדק במרחק הבדיקה של 10 ס"מ מהמכשיר הייחוס, בלי שום דבר ביניהם.

  3. במסך הבדיקה של מכשיר הייחוס, מוודאים שתיבת הסימון Is reference device (האם זה מכשיר ייחוס) מסומנת, ואז מקישים על Start publishing (התחלת הפרסום).

  4. בוחרים את מרחק הבדיקה של 10 ס"מ בפעילות CTS-V ב-DUT, ומקישים על התחלת הבדיקה. לאחר מכן, כלי CTS Verifier מבצע 100 מדידות של טווח, ומחשב ומתעד את טווח המדידות ביומני CTS-V. בסיום הבדיקה, בודקים אם הטווח המחושב נמצא בטווח הצפוי באפליקציית CTS Verifier ב-DUT.

  5. חוזרים על שלבים אחד עד ארבע לבדיקות במרחקים האחרים של מטר אחד, 3 מטרים ו-5 מטרים. הבדיקה עוברת אם הטווחים של כל מרחקי הבדיקה נמצאים בטווח הצפוי. אחרת, במסך CTS-V מוצגים מרחקי הבדיקה שבהם הבדיקה נכשלה.

דרישות לגבי BLE RSSI

בקטע הזה מוסבר איך מכיילים את המכשיר כדי לעמוד בדרישות האלה של BLE RSSI, שצולמו מתוך CDD:

7.4.3. ‫Bluetooth

אם הטמעות של מכשירים מצהירות על FEATURE_BLUETOOTH_LE, הן:

  • ‫[C-10-1] 95% מהמדידות של עוצמת האות (RSSI) חייבות להיות בטווח של ‎+/-9 dBm במרחק של מטר אחד ממכשיר ייחוס שמשדר בעוצמה של ADVERTISE_TX_POWER_HIGH בסביבה עם קו ראייה.
  • ‫[C-10-2] חובה לכלול תיקונים של Rx/Tx כדי לצמצם את הסטיות בכל ערוץ, כך שהמדידות בכל אחד מ-3 הערוצים, בכל אחת מהאנטנות (אם נעשה שימוש בכמה אנטנות), יהיו בטווח של ‎+/-3 dBm אחת מהשנייה ב-95% מהמדידות.
  • ‫[C-10-3] חובה למדוד את האופסט של קבלת האות ולפצות עליו כדי לוודא שערך ה-RSSI החציוני של BLE הוא ‎-55 dBm +/-10 dBm במרחק של מטר אחד ממכשיר ייחוס שמשדר ב-ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.
  • ‫[C-10-4] המכשיר חייב למדוד את ההיסט של השידור ולפצות עליו כדי לוודא שערך ה-RSSI החציוני של ה-BLE הוא ‎-55 dBm +/-10 dBm כשסורקים ממכשיר ייחוס שממוקם במרחק של מטר אחד ומשדר ב-ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.

הגדרת כיול

כדי לכייל את המכשיר בהתאם לדרישות של BLE RSSI , צריך להשתמש בהגדרה הבאה.

דרישות כלליות להגדרה

  • לקבלת תוצאות אופטימליות, מומלץ להשתמש בחדר אנהדאי כדי למזער את ההפרעות למדידות. אם לא משתמשים בחדר אנהדרואי, צריך להציב את שני החצובות שמחזיקות את מכשיר ההפניה ואת המכשיר הנבדק במרחק של 1.5 מטרים מהקרקע, עם מרווח דומה מהתקרה.
  • נדרשים שני חצובות שמחוברות למחזיקי מכשירים.
  • מומלץ להשתמש בחצובות עם כמה שפחות מתכת.
  • מומלץ להשתמש במתקני מכשירים עם כמה שפחות מתכת. אפשר להשתמש בקפיץ מתכת קטן.
  • אסור שיהיו עצמים ממתכת במרחק של מטר אחד מהמכשיר הנבדק וממכשיר ההפניה.
  • מכשיר הייחוס וכל המכשירים הנבדקים חייבים להיות טעונים מספיק כדי להשלים את הבדיקות.
  • במהלך הבדיקה, חובה לנתק את מכשיר ההשוואה ואת המכשיר הנבדק.
  • למכשיר הייחוס ולמכשירים שנבדקים (DUT) אסור שיהיו כיסויים, חוטים מחוברים או כל דבר אחר שמחובר אליהם ועלול להשפיע על הביצועים של גלי הרדיו (RF).

הגדרת ייחוס לכיול BLE

איור 2. הגדרת ייחוס לכיול BLE

דרישה [C-10-1]

כדי לאמת את התאימות לדרישה [C-10-1]:

  1. מתקינים את אפליקציית CTS Verifier (CTS-V) במכשיר הנבדק ובמכשיר הייחוס (אם היא לא הותקנה קודם) ופותחים אותה. בדיקת ה-CTS-V לדרישה הזו נמצאת בקטע Presence Test > BLE RSSI Precision Test.

  2. ממקמים את המכשיר הנבדק במרחק של מטר אחד מהמכשיר הייחוס, בהתאם להגדרת הכיול של BLE.

  3. מקישים על התחלת הפרסום במכשיר הייחוס, ואז פועלים לפי ההוראות במסך של המכשיר הנבדק כדי להזין את מזהה המכשיר שספציפי למכשיר הייחוס, שמוצג במכשיר הייחוס אחרי שהפרסום מתחיל. ב-DUT, מקישים על הפעלת הבדיקה.

  4. כשאיסוף הנתונים מסתיים (1,000 סריקות שנאספו ב-DUT), הבדיקה עוברת או נכשלת באופן אוטומטי, בהתאם לטווח המחושב. כדי לעבור את הבדיקה, הטווח צריך להיות שווה ל-18 dBm או פחות.

דרישה [C-10-2]

כדי לאמת את הדרישה [C-10-2]. ספק השבבים יכול למדוד את השטיחות של הערוץ ולזהות את ההבדלים בין ליבות וערוצים. בהמשך מפורטים טיפים לזיהוי בעיות בליבות לא מכוילות ובערוצים לא מכוילים, שהם שתי סיבות אפשריות לפיזור רחב של RSSI.

ליבות לא מכוילות

אם לאנטנת ה-BT במכשיר יש כמה ליבות, יכול להיות שהכיולים של הליבות יהיו שונים. מבצעים מדידות (לפחות למשך דקה) ובודקים את נתוני הסריקה. אם אתם רואים דפוס דומה לזה שמוצג באיור 3, עם שיאים רגילים (כפי שמסומן בעיגולים) בגלל סריקה בכמה ליבות, כנראה שיש בעיה בליבות לא מכוילות ונדרשת בדיקה נוספת.

נתוני סריקה לדוגמה של מכשיר עם ליבות לא מכוילות

איור 3. דוגמה לנתוני סריקה של מכשיר עם ליבות לא מכוילות

ערוצים לא מכוילים

השידורים ב-BLE קלאסי מתבצעים בשלושה ערוצים. יכול להיות שיהיו הבדלים בין הערוצים. הערוצים מתחלפים במרווחי זמן קבועים. מבצעים מדידות (לפחות דקה) ובודקים את נתוני הסריקה. אם מזהים דפוס דומה לזה שמוצג באיור 4, סביר להניח שיש בעיה בקליברציה בערוצים שונים ונדרשת בדיקה נוספת.

דוגמה לנתוני סריקה של מכשיר עם ערוצים לא מכוילים

איור 4. דוגמה לנתוני סריקה של מכשיר עם ערוצים לא מכוילים

דרישות [C-10-3] ו- [C-10-4]

גם אם שבב רדיו BLE מכויל בצורה מושלמת, עוצמת האות (RSSI) שנמדדת במכשיר מסוים תלויה באיכות האנטנה ובמיקום האנטנה במוצר המסוים (דגם המכשיר). הדבר יוצר בעיה ביכולת הפעולה ההדדית בין מכשירים.

לדוגמה, נניח שרוצים לבטל את הנעילה של מכונית. מפתח אפליקציות יכול לרצות לבטל את נעילת הרכב כשהמכשיר נמצא במרחק של מטר אחד מהרכב. המפתח בוחר ערך סף של ‎-60 dBm על סמך התצפיות שלו בטלפון שברשותו, אבל בגלל הבדלים באיכות האנטנה ובמיקום האנטנה, יכול להיות שהערך הזה לא יפעל טוב במכשיר Android אחר, גם אם שני המכשירים משתמשים באותו שבב.

כדי להבטיח יכולת פעולה הדדית בין כל המכשירים במערכת האקולוגית, צריך למדוד את ה-Rx offset של כל מכשיר ולשנות את ה-RSSI שמדווח במכשיר כדי לוודא ש-BLE RSSI עומד בתקן של 1 מטר ב-ADVERTISE_TX_POWER_HIGH.

גם כששבבי הרדיו של BLE מכוילים בצורה מושלמת, המקלט האידיאלי קורא RSSI שונה בהתאם לאיכות האנטנה ולמיקום האנטנה במכשיר הפרסום. הדרישה הזו מבטיחה שכל המכשירים יוכלו להציג מודעות עם אותה עוצמה, בתנאי שכל שאר הגורמים זהים.

במכשירים עם Android מגרסה 14 ואילך, כדי לוודא שהמכשיר עומד בדרישות של Rx ו-Tx:

  1. מתקינים (אם לא הותקנה קודם) ופותחים את אפליקציית CTS Verifier‏ (CTS-V) גם ב-DUT וגם במכשיר הייחוס. בדיקת ה-CTS-V לדרישה הזו נמצאת בקטע Presence Test > BLE Rx/Tx Offset Precision Test.

  2. ממקמים את המכשיר הנבדק במרחק של מטר אחד מהמכשיר הייחוס, בהתאם להגדרת הכיול של BLE. מומלץ להציב את המכשירים כך שהם יהיו מקבילים זה לזה והמסכים יפנו לאותו כיוון.

  3. מקישים על התחלת הפרסום במכשיר הייחוס, ואז פועלים לפי ההוראות במסך של המכשיר הנבדק כדי להזין את מזהה המכשיר שספציפי למכשיר הייחוס, שמוצג במכשיר הייחוס אחרי שהפרסום מתחיל.

  4. ב-DUT, מקישים על הפעלת הבדיקה. בבדיקה הזו, כדי לאמת את הדרישה ל-Rx, מכשיר ההפניה מבצע סריקות ברקע בו-זמנית עם התחלת הפרסום.

    כשאיסוף הנתונים מסתיים (1,000 סריקות שנאספו בשני המכשירים), הבדיקה עוברת אם החציון המחושב (המדידה ה-500) של שתי הבדיקות Rx ו-Tx הוא בין ‎-65 dBm ל-‎-45 dBm. הבדיקה נכשלת אם החציון המחושב של בדיקת ה-Rx או ה-Tx לא נמצא בטווח המקובל.

  5. מבצעים כיול של המכשירים כדי לפצות על ההיסט של Rx ועוצמת השידור (Tx) כדי להבטיח ערך חציוני של עוצמת אות ה-RSSI של ‎-55 dBm:

    • המלצה: כדי להתאים את עוצמת האות (RSSI), צריך להגדיר את מאפיין המערכת bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db לערך (dB) שמפצה על ההיסט של עוצמת האות (Rx) כדי להבטיח עוצמת אות חציונית של BLE של ‎-55 dBm במרחק של מטר אחד. מערך הפרוטוקולים של Bluetooth מתאים את עוצמת האות (RSSI) כך שתהיה שווה ל-RSSI בתוספת הערך של bluetooth.hardware.radio.le_rx_path_loss_comp_db. פרטים נוספים זמינים במאמר le_scanning_manager.cc.

    • ‫Tx: כדי להתאים את עוצמת השידור, מגדירים את מאפיין המערכת bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db לערך (dB) שמפצה על עוצמת השידור, כדי להבטיח עוצמת אות ממוצעת של BLE ‏RSSI של ‎-5 5dBm במרחק של מטר אחד. מערך Bluetooth מתאים את עוצמת השידור (Tx) לעוצמת השידור בתוספת הערך של bluetooth.hardware.radio.le_tx_path_loss_comp_db. פרטים נוספים זמינים במאמר le_advertising_manager.cc.