Ny Bluetooth-teknik ger centimeternoggrann positionsbestämning
Under Evertiq Expo i Warszawa den 23 oktober pratade Evertiq med Dariusz Jaworowski från Arrow Electronics om Bluetooth Channel Sounding – en funktion som introducerades med Bluetooth 6.0-specifikationen och som redan håller på att förändra hur kortdistanskommunicerande enheter kan fastställa avstånd.
Även om konceptet fortfarande är relativt nytt är de tekniska konsekvenserna tydliga. Jaworowski kunde på ett praktiskt sätt visa hur tekniken skiljer sig från tidigare Bluetooth-versioner.
För att illustrera skillnaderna använde han utvecklingskort från Silicon Labs. Det ena kortet fungerade som initiator, det andra som reflektor. Under demonstrationen visades två live-mätningar på en skärm – en baserad på RSSI (Received Signal Strength Indicator) och en på channel sounding. Skillnaden mellan de två var tydlig: RSSI-värdena varierade kraftigt, medan channel-sounding-mätningarna förblev stabila.
– RSSI har använts i många år, men är extremt känsligt för störningar. Noggrannheten ligger på metersnivå. Channel sounding däremot använder sig av fasbaserad avståndsmätning och round-trip time. Det ger en precision på omkring 30 till 50 centimeter, förklarade Jaworowski.
Han beskrev också hur de båda samverkar. Fasbaserad mätning beräknar avståndet genom att analysera fasdifferenser över flera frekvenser, medan round-trip time mäter hur lång tid det tar för en signal att färdas mellan två enheter. Kombinationen minskar brus, förbättrar tillförlitligheten och ger dessutom ökad säkerhet kring själva mätningen.
Nya användningsområden med högre precision
Denna nivå av noggrannhet öppnar för nya tillämpningar inom flera områden. Jaworowski ville inte peka ut någon enskild sektor som vinnare – enligt honom gör förbättrad precision och säkerhet tekniken användbar i stort sett överallt.
– Inom industrin kan man till exempel tänka sig bättre spårning av utrustning. Har du en fabrik och behöver hitta ett specifikt verktyg kan du nu göra det betydligt mer exakt, sade han.
Samma princip gäller säkerhetssystem som ska upptäcka intrång i begränsade zoner.
Även inom fordonsindustrin är relevansen tydlig. Bluetooth-baserade system för nyckellös åtkomst kan med channel sounding verifiera avstånd på ett mer tillförlitligt sätt, vilket gör det betydligt svårare att manipulera signaler via så kallade relay-attacker. För IoT-enheter följer logiken naturligt: dörrlås och andra accesskontroller kan avgöra hur långt användaren befinner sig från entrén betydligt bättre.
– Alla branscher kommer att dra nytta av den här tekniken. Användningsområdena är mycket breda, konstaterade Jaworowski.
Energiförbrukning – en nyckelfråga
Precis som med andra radiofunktioner finns det utmaningar vid implementation. Den viktigaste handlar om att balansera energianvändning mot mätnoggrannhet. Tätare mätningar eller fler sampel ökar precisionen – men drar också mer batteri. Jaworowski betonade att detta inte är en begränsning i tekniken i sig, utan en designfråga som utvecklare måste hantera klokt.
– Om enheterna inte rör sig finns det ingen anledning att mäta var tionde sekund, förklarade han.
Bluetooth 6.0 gör det möjligt att justera parametrar dynamiskt, så att mätfrekvensen kan sänkas när förhållandena tillåter och höjas igen när högre precision behövs.
Valet av chip spelar också en stor roll. Enheter som stödjer flera antenner kan förbättra mätprestandan avsevärt, och tillverkare med robusta beräkningsalgoritmer har ett försprång vid integrering. En praktisk metod är att kombinera channel sounding med sensorer som accelerometrar, så att mätningar endast utförs när rörelse detekteras – ett enkelt men effektivt sätt att spara batteri.
En naturlig utveckling inom positionering
Framåt ser Jaworowski inte Channel Sounding som en isolerad innovation, utan som en del av den bredare utvecklingen av Bluetooth-baserad positionering. Ekosystemet omfattar redan metoder som RSSI, Angle of Arrival (AoA) och Angle of Departure (AoD). Channel Sounding tillför ännu ett verktyg – ett som är billigare att implementera än många konkurrerande lösningar med motsvarande precision.
Enligt Jaworowski kan just denna kombination driva på spridningen av noggrann inomhuspositionering betydligt snabbare än tidigare generationer.
För att sätta utvecklingen i perspektiv jämförde han med GPS-teknikens genombrott.
– Under slutet av 1990-talet och början av 2000-talet förändrade GPS hur vi förflyttar oss mellan städer. Ingen använder papperskartor längre – vi förväntar oss helt enkelt att navigeringen ska fungera, sade han.
En liknande förändring sker nu i mindre skala. Vardagsföremål som plånböcker, väskor och nycklar får allt oftare inbyggda lokaliseringschip. Tekniker som channel sounding förstärker den trenden genom att göra objektspårning mer tillförlitlig i inomhusmiljöer, där GPS inte fungerar.
När Bluetooth 6.0 får bredare genomslag kommer industrin gradvis att börja integrera avståndsbaserad funktionalitet naturligt i både konsument- och industriprodukter. Även om utvecklingen ännu befinner sig i ett tidigt skede är den tekniska grunden stabil, och användningsområdena redan många.
När Bluetooth-ekosystemet fortsätter att utvecklas lär diskussionen om tekniker som Channel Sounding återkomma under nästa års Evertiq Expo i Warszawa, som äger rum den 22 oktober 2026. Då samlas åter ingenjörer, utvecklare och branschexperter för att dela erfarenheter och diskutera de lösningar som formar framtidens elektronik – både på komponent- och systemnivå.
