Last week when I visited Arrow IoT summit I saw Bluetooth location services in use. Two booth on the even showed Bluetooth positioning in two compartments. Quuppa Oy showed their own Bluetooth-based indoor positioning technology, which is used in many applications. With its unique Angle-of-Arrival (AoA) method and positioning algorithms, the system enables real-time tracking of Bluetooth® Low Energy (BLE) Tags and devices, with accuracy down to a few centimeters. They had some products on their booth to view.
Silicon Labs booth was more interesting for two reasons: they had an live demo and an old friends on the booth. Silicon Labs had a demonstration of fresh Bluetooth 5.1 standard positioning technology connected a DMX-512-controlled light. That allowed the light beam to follow a person carrying a small Bluetooth beacon circuit board. I have earlier written on Bluetooth 5.1 location technology at Bluetooth Enhances Support for Location Services with New Direction Finding Feature posting. This technology allows determining the location of Bluetooth beacon up to around 10 cm accuracy or even better.
This video shot by me with smart phone shows how Bluetooth 5.1 locationing work with hardware from Silicon Labs. Esa Piirilä demonstrates how well Bluetooth beacon location is detection works and location information is used to control DMX-512 controlled moving light.
Both a simple Bluetooth beacon and a fresh base station demo system using multiple PCB antennas were based on Silicon Labs chips. Silicon Labs has information on their chips used at https://www.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-direction-finding.
Here is picture of the location system Bluetooth 5.1 base station (early demonstration unit, commercial units expected in one year or so) and the DMX-512 controller light.
Here is view on electronics that is inside the Bluetooth location base station. This seems to use 16 circuit board antenna array (4×4 grid). With those antennas and some smart signal processing the base station can determine the direction and distance of the Bluetooth beacon. This base station circuit board has USB and Ethernet connectors for communication with computer.
Here is the Bluetooth beacon that sends the signal being located.
When discussing on the topic with people around, I heard that with Bluetooth 5.1 you can do the location with typical location arrangement where you have many location base stations (much more expensive than beacon) scattered around area (like Quuppa does the location on their system that was released initially few years ago). But Bluetooth 5.1 allows you to do location system also in reverse direction so that you could have many cheap Bluetooth beacons scattered around the are at known locations, and then have only few moving Bluetooth 5.1 location base stations (for example mounted to moving heavy machinery).
47 Comments
Esa Piirila says:
Thanks Tomi. More info here: https://www.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-direction-finding
Tomi Engdahl says:
BLE and MAC Randomization
https://www.mist.com/documentation/ble-mac-randomization/
The Impact that MAC Randomization has on Location Analytics
Bluetooth low energy (BLE) (also known as Version 4.0+ of the Bluetooth specification, or Bluetooth Smart) is the power- and application-friendly version of Bluetooth that was built for the Internet of Things (IoT). The power efficiency and low energy functionality make this protocol perfect for battery operated devices.
BLE advertisements are a periodic unidirectional broadcast from the peripheral to all devices around it.
If one were take iOS and MacOS as an example we see some interesting patterns (see Table 1). Both do a fairly good job of keeping things random and ensuring that the device is not easily trackable.
Tomi Engdahl says:
https://www.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-direction-finding
Tomi Engdahl says:
Tests of Bluetooth Low Energy 5.1 Indoor Navigation – Direction Finding
https://www.electronics-know-how.com/tests-of-bluetooth-low-energy-5-1-indoor-navigation-direction-finding/
Bluetooth Low Energy (BLE) 5.1 has introduced Angle of Arrival (AoA) and Angle of Departure (AoD) to enrich the direction finding (DF) feature. This application note gives the guidance of how to perform the BLE 5.1 DF RF tests according to the RF test specification of BT 5.1 by using the Rohde & Schwarz test solutions. Learn more about the Rohde & Schwarz solutions in this area.
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/12336-gps-jatti-haastaa-suomalaisen-sisatilapaikannuksen
. Paikannuspiireistään tunnettu sveitsiläinen u-blox esittelee nyt kehitysalustat, joilla laitteiden sijainti voidaan selvittää Bluetooth-signaalin paluukulman perusteella.
Tekniikka kutsutaan nimellä AoA (angle-of-arrival). Samaa menetelmää käytetään esimerkiksi suomalaisen Quupan ratkaisussa, jota on lisensoitu suurelle joukolle yrityksiä.
Nyt samoille apajille tulee u-blox. Se on esitellyt XPLR-AOA-1- ja XPLR-AOA-2-kehityspaketit, joiden avulla laitevalmistajat voivat nopeasti kehittää AoA-tekniikkaan perustuvia sisätilaratkaisuja. Alusta koostuvat antennikortista ja tagista sekä tarvittavista ohjelmistoista.
Tomi Engdahl says:
Bluetoothiin uusia ominaisuuksia
https://etn.fi/index.php/13-news/12730-bluetoothiin-uusia-ominaisuuksia
Bluetooth SIG julkisti heinäkuussa uuden 5.3-päivityksen tekniikan core-standardiin. Uudistukset tuovat neljä uutta ominaisuutta, jotka parantavat BLE-yhteyksiä entisestään. Renesas on esitellyt tiettävästi ensimmäisen uusia määrityksiä tukevan ohjainpiirin.
Uudet ohjaimet tulevat yhtiön RA-sarjaan, jotka perustuvat Arm Cortex-M-ytimiin. Ne ovat seuraajia viime vuonna esitellyille RA4W1-ohjaimille ja Renesas lupaa näytteitä uutuuksista laitevalmistajille ensi vuoden alkupuolella.
Mikä sitten muuttuu BLE-ominaisuuksissa? Ensinnäkin yksi toiminto on poistettu. AMP-laajennus (Alternate MAC and PHY extension) on mahdollistanut toisen ohjaimen käyttämisen pääohjaimen rinnalla. Tätä ei käytännössä ole nähty kaupallisissa piireissä, joten laajennus poistetaan core-standardin uudesta 5.3-versiosta.
Lisäyksiä on tehty neljä. Jatkossa protokolladatan mukana laitteet voivat mainostaa ADI-informaatiota (AdvDataInfo). Informaation avulla BLE-ohjain voi tunnistaa, jos datakuorman (payload) mukana tulee uudelleenlähetettyjä, identtisiä datapaketteja. Näitä paketteja ei tarvitse enää käsitellä uudestaan, mikä osaltaan nopeuttaa prosessointia.
Toinen lisäys on parannus salausavaimen koon hallintaan. Yhdistyneet laitteet voivat neuvotella salausavaimien koosta, joten HCI-liitännän yli voidaan välittää tieto pienimmästä hyväksytystä salausavaimen koosta. Tämä parantaa tietoturvaa erityisesti IoT-tyyppisissä laitteissa, kuten BLE:llä ohjatuissa ovissa ja kannettavissa lääketieteen laitteissa.
Jatkossa Bluetooth-linkin kaistanleveys voidaan kasvattaa nopeasti vastaamaan laajakaistaista datakuormaa. Tekniikkaa kutsutaan nimellä Connection Subrating.
Uutta on BLE-ohjainten kyky määritellä, millä kanavilla yhteys isäntälaitteeseen halutaan toteuttaa.
Core Specification 5.3
This is the Bluetooth Core Specification file and Test Requirements.
https://www.bluetooth.com/specifications/specs/core-specification/
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/12730-bluetoothiin-uusia-ominaisuuksia
https://www.bluetooth.com/specifications/specs/core-specification/
Tomi Engdahl says:
What’s the Difference Between Bluetooth and UWB for High-Speed Data and Multimedia?
Oct. 26, 2021
For nearly 20 years, Bluetooth has dominated as the short-range technology for wirelessly connected devices. But UWB’s latency and power-efficiency advantages position it as a compelling alternative with faster, freer dataflow and low power consumption.
https://www.mwrf.com/technologies/systems/article/21179514/spark-microsystems-whats-the-difference-between-bluetooth-and-uwb-for-highspeed-data-and-multimedia?utm_source=RF%20MWRF%20Today&utm_medium=email&utm_campaign=CPS211029010&o_eid=7211D2691390C9R&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C7211D2691390C9R&oly_enc_id=7211D2691390C9R
Tomi Engdahl says:
Senttimetriluokan paikannus wifi-signaalin avulla
https://etn.fi/index.php/13-news/13011-senttimetriluokan-paikannus-wifi-signaalin-avulla
Tarkka sisätilapaikannus on ollut jo vuosia yritysten kehityksen kohteena ja tuloksena on ollut leegio erilaisia, tarkkuudeltaan vaihtelevia ratkaisuja. Israelilainen Deeyook on nyt lanseerannut tekniikan, jossa wifi-tukiasemien lähettämän signaalin avulla päästään 10 sentin paikannustarkkuuteen.
Deeyook kertoo fuusioineensa omat algoritminsa Infineonin vähävirtaisille AIROC-sarjan wifi-piirisarjoille. Tällaisten piirien avulla voidaan hyödyntää maailman noin 1,7 miljardia wifi-reititintä. Tekniikka toimii passiivisesti eli ei edellytä mitään reitittimille kirjautumista.
Tähän asti kheitetyissä paikannusratkaisuissa on kaikissa omat haasteensa. GPS-signaali ei kuulu kaikkialle, erityisesti sisätiloihin. RFID-lähettimiä ei puolestaan ole kaikkialla. Wifi-reititin sen sijaan löytyy käytännössä aina laitteen radion kantaman sisältä.
Tomi Engdahl says:
Algorithms to Antennas: Three-Dimension Indoor Positioning Using IEEE 802.11az Waveforms
Jan. 19, 2022
In this blog, we describe an application that leverages RF signals in accordance with 802.11az to determine the position of an object.
https://www.mwrf.com/technologies/systems/article/21214458/mathworks-algorithms-to-antennas-threedimension-indoor-positioning-using-ieee-80211az-waveforms?utm_source=RF%20MWRF%20Today&utm_medium=email&utm_campaign=CPS220121059&o_eid=7211D2691390C9R&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C7211D2691390C9R&oly_enc_id=7211D2691390C9R
What you’ll learn:
What is IEEE 802.11az?
Using trilateration for positioning computations.
Using deep learning to determine positioning.
This edition of Algorithms to Antennas describes an application in which RF signals are used to determine the position of an object. If you have been following this blog over the past four years, you might think radar is involved. While it’s a good guess since you can use radar to estimate an object’s position, we look instead to a wireless standard that supports positioning.
The IEEE 802.11az Wi-Fi standard defines the signals used to make measurements and the protocols employed to exchange timestamps. We will estimate the position of a station (STA) in a multipath environment using time-of-arrival (ToA) measurements. These measurements are fed into a multiple signal classification (MUSIC) algorithm to estimate the time of arrival of signals (super resolution beyond sample rate accuracy). We then estimate the two-dimensional position of a STA using trilateration.
Later in the post, we will use deep-learning techniques to predict the three-dimension position of STAs based on a fingerprint consisting of channel state information (CSI) measured at specific locations in an environment.
Positioning Using Trilateration
The IEEE 802.11az Wi-Fi standard is commonly referred to as next generation positioning (NGP). The standard provides physical-layer features that enable ranging and positioning. With this, we can use line-of-sight (LOS) conditions to extract temporal information, such as ToA, or spatial information such as angle of arrival (AoA), from a multipath signal to compute a distance between devices. When the range between at least three devices can be measured, trilateration may be used to compute a position estimate (Fig. 1).
Tomi Engdahl says:
Pettee Launches a Wireless, Four-Inch Accuracy, Arduino-Compatible Ultra-Wideband Positioning Board
Supplied as a kit with case, wireless charger, battery, and the board itself, Pettee’s positioner includes on-board IMU.
https://www.hackster.io/news/pettee-launches-a-wireless-four-inch-accuracy-arduino-compatible-ultra-wideband-positioning-board-1ad80375a875
Tomi Engdahl says:
Using Wi-Fi Access Points to Determine Position
Feb. 11, 2022
Deeyook is working with Wi-Fi chip vendors to make it possible to determine device position via triangulation.
https://www.mwrf.com/technologies/systems/video/21216667/electronic-design-using-wifi-access-points-to-determine-position?utm_source=RF%20MWRF%20Today&utm_medium=email&utm_campaign=CPS220211031&o_eid=7211D2691390C9R&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C7211D2691390C9R&oly_enc_id=7211D2691390C9R
Location, location, location. That tends to describe property values, though it’s also critical to the Internet of Things (IoT).
Communication is useful, but knowing where a device or sensor is located can be invaluable information. Global positioning systems (GPS) provide this type of information using satellites and special receivers. However, it doesn’t work well indoors and there are some limits outdoors, too.
Deeyook is working with Wi-Fi chip vendors to make it possible to determine device position via triangulation. I spoke with Gideon Rottem, CEO and Founder at Deeyook, about the company’s technology and how it works.
Tomi Engdahl says:
Using Wi-Fi Access Points to Determine Position
Feb. 11, 2022
Deeyook is working with Wi-Fi chip vendors to make it possible to determine device position via triangulation.
https://www.electronicdesign.com/technologies/iot/video/21216226/electronic-design-using-wifi-access-points-to-determine-position?utm_source=EG%20ED%20Connected%20Solutions&utm_medium=email&utm_campaign=CPS220224022&o_eid=7211D2691390C9R&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C7211D2691390C9R&oly_enc_id=7211D2691390C9R
Location, location, location. That tends to describe property values, though it’s also critical to the Internet of Things (IoT).
Communication is useful, but knowing where a device or sensor is located can be invaluable information. Global positioning systems (GPS) provide this type of information using satellites and special receivers. However, it doesn’t work well indoors and there are some limits outdoors, too.
Deeyook is working with Wi-Fi chip vendors to make it possible to determine device position via triangulation. I spoke with Gideon Rottem, CEO and Founder at Deeyook, about the company’s technology and how it works.
Deeyook’s patented wireless-based firmware uses self-learning AI technology to provide location information with a precision of about 10 cm. It requires support in Wi-Fi access points and delivers absolute position information indoors and outdoors as long as suitable access points are nearby.
Location Technology
https://www.deeyook.com/locationtechnology
The Deeyook patented sensor is based on wireless interferometry:
The difference in carrier phase between two free-space rays is translated into an angle: the direction of departure.
Tomi Engdahl says:
Tarkka sisätilapaikannus Bluetoothilla
https://etn.fi/index.php/13-news/13373-tarkka-sisaetilapaikannus-bluetoothilla
Markkinoille on tuotu useita luotettavia ja moneen sovellukseen riittävän tarkkoja ratkaisuja sisäpaikannusratkaisuja. Yksi mahdollisuus on Bluetooth-paikannus. Sveitsiläisen u-bloxin uudella antennikortilla päästään sisätiloissa alle metrin paikannustarkkuuteen. ANT-B10 -antennikortti on suoraan lopputuotteisiin integroitava kortti. Se mahdollistaa pienitehoisen ja suuren tarkkuuden sisäpaikannuksen ja nopeuttaa Bluetooth-suuntimisen ja sisäpaikannusratkaisujen arviointia, testausta ja kaupallistamista.
Bluetooth-sisäpaikannus käyttää mobiilitunnisteen lähettämän Bluetooth-signaalin saapumiskulmaa (AoA) useissa kiinteissä ankkuripisteissä tunnisteen sijainnin laskemiseen reaaliajassa. Näin päästään alle metrin tarkkuuteen. Suurena etuna Bluetoothilla on laaja ekosysteemi: radio löytyy useimmista laitteista, kuten kaikista älypuhelimista.
ANT-B10 on vähän energiaa sisältävä antennikortti. Siinä on antenniryhmä, joka koostuu kahdeksasta yksittäisestä patch-antennista. Antennit on sijoiteltu u-bloxin oman NINA-B411 Bluetooth 5.1 -moduulin ympärille. Käsiteltyään mobiiliseurantatunnisteiden lähettämät saapuvat RF-signaalit moduulin radio- ja kulmanlaskentaprosessorissa moduuli tuottaa suoraan lasketun saapumiskulman sovellusten käyttöön.
Ublox tarjoaa kehittäjille myös XPLR-AOA-3 Explorer-sarjaa. Se on helppo ja nopea tapa arvioida ja testata ANT-B10-antennilevyä sekä u-bloxin suunnanhakualgoritmia.
Tomi Engdahl says:
POSTED ONJUNE 2, 2022 BY JEAN-LUC AUFRANC (CNXSOFT) – 4 COMMENTSON ZEROKEY QUANTUM RTLS ENABLES INDOOR LOCATION WITH MILLIMETER-LEVEL ACCURACY
https://www.cnx-software.com/2022/06/02/zerokey-quantum-rtls-enables-indoor-location-with-millimeter-level-accuracy/
ZeroKey Quantum RTLS enables indoor location with millimeter-level accuracy
ZeroKey’s Quantum RTLS is a 3D real-time location system (RTLS) for millimeter-level accuracy designed for the real-time monitoring of assets and people to optimize workflows in the manufacturing, supply chain, and logistics industries.
The company claims that with time and location data, the solution provides the “highest level of accuracy and actionable analytics through its Spatial Intelligence Platform, giving customers 4D operational intelligence that truly delivers on the promise of Industry 4.0”,
Tomi Engdahl says:
Kuinka kauaksi Bluetooth yltää?
https://etn.fi/index.php/13-news/13860-kuinka-kauaksi-bluetooth-yltaeae
Bluetooth on luultavasti maailman laajimmalle levinnyt langaton tekniikka. Mutta kuinka kauaksi linkki kahden laitteen välillä yltää eli mikä on kantama? Bluetooth SIG on julkaissut työkalun, jonka avulla linkin kantamaa voi eri tilanteissa ja kohteissa arvioida.
Miä kaikki linkin laatuun ja kantamaan sitten vaikuttaa? Ensinnäkin taajuus. 2400-2483,5 megahertsin alue on vapaassa käytössä. Se on lisäksi vapaana kaikkialla maailmassa. Tämä toki tarkoittaa samalla melkoista ruuhkaa aalloilla.
Linkin fyysisellä tasolla (PHY) määritellään modulointitekniikka ja muut tekniikat, joilla dataa lähetetään taajuuskanavan yli. Tällä tasolla ratkaisevat käytettävissä olevien kanavien määrä, niiden käytön spektritehokkuus, virheenkorjaus ja häiriöiden estotekniikat.
Vastaanottimen herkkyys vaikuttaa siihen, kuinka heikon signaalin se osaa tulkita. Mikä on pienin teho, jolla vastaanotin havaitsee signaalin, säilyttää yhteyden ja pystyy yhä demoduloimaan dataa. PHY-osasto riippuen Bluetooth-vastaanottimen herkkyys liikkuu välillä -70…-82 dBm. Piiritason toteutuksissa herkkyys saadaan kuitenkin usein jopa yli -100 dBm:een.
Lähetysteho on keskeisessä osassa siinä, minne asti signaali kantaa. Suurempi teho tarkoittaa suurempaa tehonkulutusta, joten tässä on aina kyse kompromissista ja sovelluksen vaatimuksesta. Standardissa teho yltää 0,01 milliwatista (-20 dBm) aina 100 milliwattiin (+20 dBm) saakka.
Tämän jälkeen linkin suorituskykyyn vaikuttavat vielä antennin vahvistus ja signaalihäviö.
The Bluetooth Range Estimator
Calculate the expected range between two Bluetooth devices
https://www.bluetooth.com/learn-about-bluetooth/key-attributes/range/?utm_source=eet-na&utm_medium=ad&utm_campaign=range&utm_term=native&utm_content=eet-crsl-aug-range#estimator
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/14094-senttimetriluokan-paikannukseen-ensimmaeiset-kehitysalustat
Tomi Engdahl says:
Wi-Peep: features of wireless peeping
https://www.kaspersky.com/blog/wi-peep-wireless-localization/46611/
In November 2022, researchers at universities in the U.S. and Canada demonstrated a method of Wi-Fi device localization using inexpensive and easy-to-find equipment. The attack proof-of-concept was dubbed Wi-Peep, as it can be used to peep on devices communicating with each other via Wi-Fi. The research offers new insight into certain features of Wi-Fi networks, and the potential risks of device-localization. We should start by saying that the risks arent too high an attack looks like something out of a Bond movie. But that doesnt make the research any less interesting.
Tomi Engdahl says:
Bluetooth Tracking Device
Bluetooth direction finder points out the transmitting module.
https://www.hackster.io/news/bluetooth-tracking-device-1414f8f786ea
Tomi Engdahl says:
IoT-moduuli paikantaa oman sijaintinsa
https://etn.fi/index.php/13-news/14638-iot-moduuli-paikantaa-oman-sijaintinsa
STMicroelectronicsin erittäin pienikokoisissa ja vähätehoisissa ST87M01-moduuleissa yhdistyvät erittäin luotettava ja vankka NB-IoT-datayhteys sekä tarkka ja joustava paikannus. Täysin ohjelmoitavat, sertifioidut LTE Cat NB2 NB-IoT -teollisuusmoduulit kattavat maailmanlaajuiset matkapuhelintaajuuskaistat ja sisältävät edistyneitä suojausominaisuuksia.
ST87M01 on yksi ensimmäisistä maailmanlaajuisesti uusimman 3GPP-julkaisun 15 mukaisesti tarjotuista IoT-matkapuhelintuotteista, ja se tarjoaa laajennetun usean alueen LTE-peiton. Integroitu natiivi GNSS-vastaanotin, jossa on pääsy useisiin satelliittiverkkoihin, varmistaa parannetun ja tarkan paikantamisen.
Itse moduuli ja kaikki sisäiset mikropiirit ovat kokonaan ST:n suunnittelemia. Tämä pitää materiaaliskustannukset hallinnassa. Tämä edustaa ainutlaatuista markkinatarjousta tuotteiden laadun, turvallisuuden ja pitkäikäisyyden suhteen, ST kehuu.
Moduuli on mitoiltaan 10,6 x 12,8 millimetriä. Se on kvalifioitu teollisuuslämpötila-alueelle (-40…+85 °C). Virrankulutus on alle 2 mikroampeeria pienitehoisessa tilassa, silti lähetysteho on jopa +23 dBm.
Tomi Engdahl says:
Piirit alkavat tukea uutta Bluetoothia
https://etn.fi/index.php/13-news/14751-piirit-alkavat-tukea-uutta-bluetoothia
Bluetooth Special Interest Group on julkaissut Bluetooth-tekniikan uusimman version. Tekniikan versio 5.4 tuo erityisesti IoT-käyttöön tärkeitä uusia ominaisuuksia, joita piirien valmistajat haluavat nyt hyödyntää. Infineon on yksi ensimmäisiä 5.4-versiota siruissaan tukevia.
Yksi Bluetooth 5.4:n tärkeimmistä parannuksista on kaksisuuntainen viestintä tuhansien päätesolmujen kanssa yhdestä tukiasemasta. Nopeasti kasvavat sähköisten hintalappujen ESL-markkinat (Electronic Shelf Label) hyötyvät suuresti tästä ominaisuudesta sallimalla nykyisen standardipohjaisen langattoman Bluetooth-viestinnän käytön.
Uusi standardi pitää sisällään kaksi merkittävää lisäystä, jotka lyhenteistä innostuneessa maailmassa ovat PAwR ja EAD. PAwR (Periodic Advertising with Responses) mahdollistaa aikasynkronoidun tähtiverkon toteuttamisen kaksisuuntaisella viestinnällä käyttämällä parannettua määräaikaista mainontaa ja vastausominaisuutta. Laitteita voidaan allokoida ryhmille, jolloin ne voivat kuunnella vain oman ryhmänsä lähetyksiä. Tämän ominaisuuden tärkein etu on kyky tukea massiivisen kokoisia tähtiverkkototeutuksia tehokkaasti ja tehokkaasti.
Tomi Engdahl says:
Samsung tuo senttimetriluokan paikannuksen kännykkään
https://etn.fi/index.php/13-news/14793-samsung-tuo-senttimetriluokan-paikannuksen-kaennykkaeaen
Kuinka tarkkaan älypuhelimen pitäisi kyetä paikantamaan sijaintinsa? Joskus usean metrin tarkkuus satelliittien signaalien avulla riittää, mutta joskus tarvitaan senttimetriluokan tarkkuutta. Sellaista Samsung on tuomassa puhelimiinsa ensimmäisellä UWB- eli ultralaajakaistapiirillä.
UWB eroaa muista mahdollisista radiotekniikoista monella tapaa. Se toimii 6 gigahertsin vapaalla alueella, lähettää alhaisen energian pulsseja laajalla kaistalla ja muista vastaanottimista UWB-energia näyttää lähinnä kohinalta.
Pulssit ovat vain muutaman nanosekunnissa mittaisia, mutta vastaanottaja näkee ne ikään kuin jatkuvana signaalina. Lähetin moduloi signaalia, johon data voidaan koodata, ja vastaanotin purkaa signaalin. UWB:llä voidaan mitata tarkasti sijainti ToF-mittauksen avulla ja tätä Samsungin uusi Exynos Connect U100 -piiri hyödyntää.
Samsungin mukaan piiri mahdollistaa paikannuksen alle 10 sentin tarkkuudelle. valmistaja, Ratkaisu on optimoitu käytettäväksi mobiili-, auto- ja Internet of Things (IoT) -laitteissa ja tarjoaa tarkat etäisyys- ja sijaintitiedot.
UWB-pulssien ”kohinankaltaisuus” tekee linkistä erittäin tietoturvallisen. Tämän takia tekniikkaa on hyödynnetty esimerkiksi auton langattoman avaimen datayhteytenä.
Samsung julkisti myös Exynos Connectin, uuden tuotemerkin, joka yhdistää sen lyhyen kantaman langattomat viestintäratkaisut, kuten UWB, Bluetooth ja Wi-Fi, jotka ovat välttämättömiä helpottamaan yhä enemmän hyperyhteyttä.
Tomi Engdahl says:
Saapumisajan (ToA) ja 3D saapumiskulman (AoA) mittauksia hyödyntäen Samsungin Exynos Connect U100 tarjoaa alle 10 senttimetrin ja alle viiden asteen tarkkuuden.
Tomi Engdahl says:
Apple, Google Propose Standard to Combat Misuse of Location-Tracking Devices
https://www.securityweek.com/apple-google-propose-standard-to-combat-misuse-of-location-tracking-devices/
Apple and Google propose new industry specification for Bluetooth location-tracking devices, to prevent unwanted tracking.
Apple and Google this week submitted a draft industry specification aimed at preventing unwanted location tracking.
The initiative targets accessories with built-in location-tracking capabilities that use Bluetooth Low Energy (LE) as the transport protocol and which are small enough to be difficult to discover – such as Apple’s AirTag product.
The document proposes a set of best practices and protocols that manufacturers of such accessories should follow to ensure that their devices are compatible with unwanted tracking detection and alerts on mobile devices.
The initiative, the tech giants say, is meant to protect the privacy of individuals from unwanted tracking for nefarious purposes, including harassment and theft.
“Formalizing a set of best practices for manufacturers will allow for scalable compatibility with unwanted tracking detection technologies on various smartphone platforms and improve privacy and security for individuals,” the draft document reads.
Additionally, the initiative proposes that individuals are alerted when a location tracker that has been separated from the owner’s device is traveling with them and that they are provided with means to identify and disable the tracker.
Detecting Unwanted Location Trackers
draft-detecting-unwanted-location-trackers-00
https://datatracker.ietf.org/doc/draft-detecting-unwanted-location-trackers/
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/14909-kaennykkae-paikantaa-pian-sentintarkasti-uwb-purskeilla
Tomi Engdahl says:
Wireless Asset Tracking Using BLE
April 21, 2023
The RSL15 from onsemi is an ultra-low-power M33-processor-based Bluetooth Low Energy MCU designed for smart devices in industrial and medical applications or, in this case, supermarket tracking.
https://www.mwrf.com/technologies/systems/video/21264411/electronic-design-wireless-asset-tracking-using-ble?utm_source=RF+MWRF+Wireless+for+Consumers&utm_medium=email&utm_campaign=CPS230421083&o_eid=7211D2691390C9R&rdx.identpull=omeda|7211D2691390C9R&oly_enc_id=7211D2691390C9R
Tomi Engdahl says:
Impulssiradio paikantaa 1,4 millin tarkkuudella
https://etn.fi/index.php/13-news/15076-impulssiradio-paikantaa-1-4-millin-tarkkuudella
Monissa sovelluksissa olisi käyttöä äärimmäisen tarkalle paikannukselle. Toinen tärkeä ominaisuus olisi erittäin pieni virrankulutus. Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus IMEC esitteli VLSI Technology Symposiumissa impulssiradion, joka vastaa molempiin vaatimuksiin komeasti.
Kyse on ultralaajakaistaisesta lähetin-vastaanottimesta, joka tukee IEEE:n 802.15.4z-standardia eli ns. UWB-tekniikkaa 6-9 gigahertsin alueella. Se kykenee paikannuksessa mullistavaan 1,4 millimetrin tarkkuuteen, mutta kuluttaa lähetystilassa vain 8,7 milliwattia ja vastaanotossa 21 milliwattia tehoa.
Piirin avulla voidaan toteuttaa esimerkiksi erittäin kustannustehokas auton matkustamon skannaus. UWB-piiri tunnistaa äärimmäisen tarkasti ja pienellä virralla, onko matkustamossa ketään. Lisäksi piiri voi monitoroida tarkasti kuljettajan vireystilaa.
Tomi Engdahl says:
https://www.iiwari.com/fi/resources/uwb-vs-ble-sisatilapaikannuksessa/
Tomi Engdahl says:
https://mobiili.fi/2020/10/13/uwb-on-uusi-merkittava-tekniikka-alypuhelimissa-samsung-odottaa-siita-bluetoothin-veroista/
Tomi Engdahl says:
https://www.uusiteknologia.fi/2023/07/07/alylaitteisiin-tarkkaa-paikannusta-uwb-tekniikalla/
Tomi Engdahl says:
Sarah Perez / TechCrunch:
Apple’s second-gen Ultra Wideband chip in the iPhone 15 helps improve Find My, including adding precision finding with distance indicators for crowded venues
Apple’s ‘Find My’ app makes it easier to find your friends on iPhone 15
https://techcrunch.com/2023/09/12/apples-find-my-app-makes-it-easier-to-find-your-friends-on-iphone-15/?guccounter=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly93d3cudGVjaG1lbWUuY29tLw&guce_referrer_sig=AQAAAJXs7SaD8I-DBTNU1EviykyH4xpzHAqYh-cag-VErjP3ABJJ-zUhjRRGVZqadgdnfCje4pP61ZHZCNRZgWhRIClQewBT_iTE9aQd9uRo_zVmeLh_19jrpwZbemlM-0AYTRHv7YOgDikM-gWcNpPAtL-WQPecvdxIHUZMUD4p3V46
Apple’s iPhone was the first smartphone to introduce Ultra Wideband capabilities, which made it easier to find lost items — like your car keys attached to an AirTag hidden in the couch cushions. With the release of iPhone 15, the iPhone will gain Apple’s second-generation Ultra Wideband chip, which will allow it to connect to other devices with the same chip up to three times farther away. Plus, notes Apple, this means it will now also be easier to find your friends in a crowd when using the iPhone 15.
The new phone will support precision finding, allowing you to navigate through a crowded venue — like a concert, train station, or farmers market to find your friends who are sharing their location with you. As with the precision-finding features previously available for finding lost items and devices, you’ll now be able to be guided directly to your friends with clear directions and distance indicators thanks to the improved finding capabilities.
And in extreme situations when you’re off the grid, the iPhone includes support for satellite calls with Emergency SOS. The feature has since expanded to 14 countries on three continents and is coming to Spain and Switzerland this month. A new feature will now offer roadside assistance via satellite, which lets you text to gain access to a roadside assistance provider.
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/15365-uwb-llae-voi-paikantaa-1-4-millimetrin-tarkkuudella
Tomi Engdahl says:
https://www.uusiteknologia.fi/2023/10/13/ble-uwb-tunnisteet-auttavat-loytamaan-kadonneet-tavarat/
Samsung tuo pienissä SmartTag2-paikannusmoduuleissaan käyttöön Bluetoothin rinnalla myös laajakaistaisen ultrawide-tekniikan. Uusien moduulien avulla on aiempaa helpompaa paikantaa kadotetut esineet, jos niihin on kiinnitetty Samsungin uusin SmartTag2-moduuli.
Käyttäjät saavat uusien Samsungin paikannusmoduulien kautta valmistajansa mukaan enemmän mielenrauhaa, mutta myös uuden muotoilun ja käyttötekniikat, joista kätevin on Lost Mode -löytäjätietojärjestelmä. Toiminnon avulla siihen voidaan moduuliin syöttää yhteystietonsa viestillä, jonka kadonneen tuotteen löytäjä voi skannata lähiyhteyden avulla NFC- ja verkkoon liitetyllä kännykällään.
Galaxy SmartTag2:ssa on nyt myös edelleen kehitetty Compass View -ominaisuus, joka lupaa parantaa käyttökokemusta esittämällä hakutilanteessa nuolia, jotka osoittavat suunnan ja etäisyyden moduuliin. Tämä tila on käytettävissä kaikissa Samsungin UWB-tuetuissa Galaxy -älypuhelimissa, kuten Galaxy S23 Ultra -mallissa.
Tomi Engdahl says:
https://www.uusiteknologia.fi/2023/11/03/uwb-radiolla-alle-10-sentin-paikannustarkkuus/
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/15576-ensimmaeinen-piiriratkaisu-joka-paikantaa-satelliitin-kaennykkaeverkon-ja-wi-fin-avulla
Tomi Engdahl says:
Pian puhelimesi löytää kaverit väkijoukosta
https://etn.fi/index.php/13-news/15934-pian-puhelimesi-loeytaeae-kaverit-vaekijoukosta
Eikö olisi kätevää, jos kaverinsa voisi löytää suurestakin väkijoukosta älypuhelimensa avulla. Pian se on mahdollista uuden FiRa 2.0 -tekniikan ansiosta, joka on tulossa laajasti käyttöön. Tekniikka pohjaa UWB-linkkiin, jota aiemmin kutsuttiin impulssiradioksi.
UWB-tekniikkaa hallinnoi FiRa Consortium. Se julkisti marraskuussa FiRa 2.0 -määritykset, joiden avulla voidaan esimerkiksi löytää sijainteja lentokentillä tai ostoskeskuksissa senttimetrin tarkkuudella.
Uudet määritykset mahdollistavat myös esimerkiksi avainten löytämisen tai ystävien löytämisen vaikkapa jättikonserteissa. Jokainen jättitapahtumissa ystäviään etsinyt tietää, miten vaikeaa tämä käytännössä on.
Käytännön sovelluksiin avaa tien se, että älypuhelimiin tulee UWB-radio integroituna. Qualcomm on nyt ilmoittanut, että sen seuraava Snapdragon 8 Gen 4 -piirisarja tukee natiivisti UWB-tekniikkaa. Vanhan kaavan mukaisesti tekniikka valuu hiljalleen mys keskiluokan ja edullisempien puhelimien piirisarjoihin.
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/15988-sentintarkka-paikannus-sovitinkortilla
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/16056-nelioesentin-kokoinen-moduuli-tuo-sentintarkan-paikannuksen
Telit Cinterion on esitellyt uuden SE868K5-RTK -paikannusmoduulin, joka tuo senttimetriluokan tarkkuuden ja on suunniteltu toimimaan saumattomasti lähellä matkapuhelinverkkoja tai muita radiolaitteita ilman häiriöitä. Pienikokoinen moduuli on mitoiltaan vain 11 x11 millimetriä, joten se sopii erinomaisesti kaikkiin pienen tilan sovelluksiin.
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/new-products/16068-tarvitset-tarkkaa-tietoa-sijainnista-ultraaeaeni-on-ylivertainen
Tomi Engdahl says:
Korjausdata tarkentaa sijainnin sentintarkaksi
https://etn.fi/index.php/13-news/16079-korjausdata-tarkentaa-sijainnin-sentintarkaksi
Joskus halutaan tietää laitteen sijainti senttimetrin tarkkuudella. Tällöin satelliittisignaali ei riitä, mutta avuksi voidaan ottaa RTK-menetelmä, jossa korjataan satelliittien signaaleissa olevia virheitä vertaamalla liikkuvan vastaanottimen tietoja kiinteän perusaseman tietoihin. Tämä mahdollistaa äärimmäisen tarkan paikannuksen reaaliajassa.
RTK-korjausta on käytetty jo pitkään, mutta tähän asti kyse on ollut suhteellisen kalliista ratkaisusta. Rutronik demoaa Nürnbergin Embedded World -messuilla uutta RAB4-lisäkorttiaan, jolla RTK voidaan tuoda helposti ja edullisesti osaksi omaa sulautettua suunnittelua.
RAB4 sisältää korkean suorituskyvyn komponentteja, jotka kaikki ovat saatavilla Rutronikin valikoimasta. Unicore Communicationsin erittäin tarkka UM980 RTK -paikannusmoduuli käyttää NebulasIV-paikannuspiirisarjan uusinta sukupolvea, joka tarjoaa korkean paikannusnopeuden ja tukee kaikkia saatavilla olevia GNSS-taajuuksia.
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/16117-hybridipaikannus-yhdistaeae-uwb-n-ja-alle-gigahertsin-radiot
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/16195-nelioesentin-moduuli-tuo-senttimetrintarkan-paikannuksen
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/tekniset-artikkelit/16204-reaaliaikaista-paikannusta-2-sentin-tarkkuudella
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/tekniset-artikkelit/16209-saeilytae-yksityisyys-sisaetilapaikannuksessa
Tomi Engdahl says:
https://www.sciosense.com/as6501-time-to-digital-converter/
Tomi Engdahl says:
https://etn.fi/index.php/13-news/16572-telia-loeytaeae-sairaalalaitteet-wi-fin-avulla
Tomi Engdahl says:
Finnish Kari Developed Perhaps the World’s Most Precise Positioning – 0.1 mm Precision Even at Hundreds of Meters
https://koherent.io/articles/exceptionally-precise-positioning/
Press release:
Kulosaari bridge monitored with Koherent’s solution
https://koherent.io/articles/kulosaari-bridge-shm/