蓝牙是目前使用最广泛的有源物联网连接技术，蓝牙的定位技术在定位产业也扮演着重要的角色。
蓝牙测距有着广泛是的目标市场和应用：
- 家庭：无钥匙进入，物品查找，宠物追踪
- 商业：资产控制，库存管理，资产跟踪
- 汽车：无钥匙汽车进入，遥控
当前的主要的蓝牙的定位使用的技术是RSSI和AOA/AOD。
- RSSI定位的缺点是：
- 准确性和可靠性---RSSI对室内多路径环境较敏感
- 安全---攻击者操纵 RSSI，通过射频信号放大
- AOA/AOD定位的缺点是：
- 两者共同的缺点是：
基于此，SIG在2022年11月就公开草案Channel Sounding(简称CS)，并计划在2024—2025年正式发布，在蓝牙5.5或者蓝牙6.0版本进行更新, 蓝牙信道探测(CS)是通过相位测距和RTT(往返时间)测量并进行距离估算。
Nordic distance toolbox（NDT)
Nordic提供了相位测距和RTT测距的工具包，全称为Nordic distance toolbox，简称NDT。
相位测距 (PBR, Phase based ranging)
通过测量信号通过距离传播时的相位差来计算距离，使用多个不同的频率的信号，对于相同的距离，会有不同的相位差，从而来精确估算距离。
对于2.40/2.44/2.48GHz频段，其波长为：
λ2.400GHz = speed/frequency = 3.0e8 m/s / 2.400 GHz = 0.125 m
λ2.440GHz = speed/frequency = 3.0e8 m/s / 2.440 GHz = 0.123 m
λ2.480GHz = speed/frequency = 3.0e8 m/s / 2.480 GHz = 0.121 m
NDT对同一距离，在多个频点上都进行测量，都可以得到一系列的Remainder，从而可以画出如下的曲线，曲线的斜率就是估算出的需要测量的距离：
RTT测距法
通信信道中的往返时间 (RTT) 是指信号从启动器行进到反射器并再次返回所需的持续时间。通过评估飞行时间（ToF，启动器和反射器之间交换数据包所需的时间），可以估算距离。为此，两台设备均记录到达时间 (ToA) 和发射时间 (ToD)。分析启动器和反射器的 ToA 和 ToD 之间的差异能为实现可靠的距离计算提供必要数据。而且就安全性而言，由于时间无法逆转，RTT 也被认为是高度安全的。
在NDT里reflector端有一个延时，这是因为底层radio的切换从 RX -> TX，这个延时时间是可以预测的，但是对于短距离测距，延时导致的误差较大，对于长距离，这个延时导致的误差就比较小。
我们来看看NDT的测距流程是怎么样的：
1． 确认两端设备都支持NDT功能。
两端设备都充当从设备，发送广播数据，同时充当主设备，扫描对方的广播包，发送设备 B 接收来自设备 A 的广告并对其进行扫描。设备 A 发送包含制造商特定数据的扫描响应。该消息包含以下字段
- Company id.
- 支持测距的字段.
- 识别到对方的有效的access address.
2． 两端设备提供同步功能
- 扫描和广播的交互使用的是scan request和scan response作为同步点.
- 如果设备同步充当广播者，则它将充当测距过程的反射器.
- 如果设备同步充当扫描者，则它将充当测距过程的发起者.
3． 测距 (相位测距或RTT测距)
根据 SCAN_RSP 响应，设备识别支持距离测量功能的对等点。这些设备的地址存储在一个列表中。当设备在一定时间内没有响应时，它就会从列表中删除。此外，与对等点的最后测量结果也存储在该列表中。
- 对于nRF5340，测距过程在网络核心上执行，而计算则在应用核心上进行。距离计算使用浮点单元（FPU）。
- NDT支持使用计算密集型高精度算法进行距离计算。 CONFIG_DM_HIGH_PRECISION_CALC选项支持高精度计算。高精度计算仅对相位测距模式有影响。由于内存有限，nRF52832 Soc不支持高精度计算。
对于相位测距，我们看一下实测效果:
对于RTT测距，我们看一下测试效果：
相位测距和RTT测距的对比如下：
• 基于相位的测距可提供最佳精度，但范围有限，测距还是受环境影响,在办公室环境下，可靠的测距距离为10米左右(with filter).
• RTT 的精度较低，但范围能覆盖最大蓝牙信号范围，可达100米，标准差为3.8米左右。
从以上的测距的数据看：
相较于RSSI来说，相位测距的定位精度有明显的提升，比RSSI的精度高了很多，此外，相位测距比RSSI的稳定性提升了非常多，因为RSSI定位是基于信号强度，信号强度容易漂，稳定性就会很差。安全性方面，也避免了攻击者通过射频信号放大从而操控RSSI。
相较于AoA/AoD而言，最大的优势是不需要增加阵列天线，相位测距是一种相位雷达模式，单天线就可以实现，而AoA的精度虽然较高，但是设备端最大的问题就是需要加阵列天线.
另外信道探测使用的蓝牙标准协议，对于互操作性上会有很大的便利,基于蓝牙具备广泛的生态，设备互联互通性将极大的提高.
综上所述，我们非常看好蓝牙信道探测未来会成为蓝牙定位市场最主流的方案。