本文针对FiRa标准中，蓝牙设备的广播发现流程进行描述。 其中，CP为FiRaBluetoothConnectorPrimary,主连接器的简称； CS为FiRaBluetoothConnectorSecondary，辅助连接器的简称。 1、蓝牙设备发现 基于蓝牙GAP和GATT角色，有以下一些示例需要考虑： FiRa设备具有匹配的单个蓝牙GAP角色（GAP广播者/外设角色，或GAP扫描/Central角色） FiRa设备具有单个蓝牙GAP广播/外设角色，vsFiRa设备具有两个蓝牙GAP角色。 FiRa设备具有单个蓝牙GAP扫描器/Central角色，vsFiRa设备具有两个蓝牙GAP...

超宽带技术介绍 超宽带（UltraWideband，简称UWB）技术，是一种无线通信技术，与传统的窄带通信技术相比，UWB技术的带宽非常宽，相应数据传输速率高，同时具有良好的抗干扰和穿透能力。 UWB技术最初是由美国国防部研究局（DARPA）于20世纪60年代开发，主要用于雷达系统和军事通信领域。UWB技术的特点是信号带宽极宽，信号的时域和频域特性非常复杂，可以通过这种信号实现高分辨率的目标探测和跟踪。 在1990年代，UWB技术开始进入商用领域，主要用于雷达成像、无线通信和测距等应用。      2002年，美国联邦通信委员会（Federal...

1、关于IEEE802.15.4 1.1IEEE802.15.4a IEEE802.15.4a标准于2007年发布，该标准中使用了UWB技术，主要为BPRF技术，有效平均PRF（PulseRepeatitionFrequency，脉冲重复频率）值有3.9MHz、15.6MHz或62.4MHz，支持数据率110kbps、850kbps、6.8Mbps。（关于标准中相关参数、定义，将会在后续的一些文章中进行介绍。） IEEE802.15.4a是第一个针对测距和定位的物理层国际标准，提供了高精度测距和定位的能力。 标准规定了两种信号格式：基于脉冲无线电UWB（IR-UWB）和chirp扩频技术（CS...

联盟简介 CarConnectivityConsortium，车联网联盟，简称为CCC，是一个致力于智能手机到汽车连接行业标准及解决方案的全球跨行业组织。   该联盟成立于2011年，由全球汽车制造商、移动设备制造商、技术供应商以及汽车零部件供应商等企业组成。其目标是将汽车和消费技术聚集在一起，使智能设备实现未来车辆的接入。该联盟的核心基础为CCC数字钥匙（CCCDigitalKey），其在2021年7月发布了支持UWB技术的第三代数字钥匙核心技术规范。 愿景：创建可持续和灵活的生态系统，使车辆和智能手机之间的接口标准化。CCC旨在通过提高互操作性以便能够在所有车辆和移动终端上提供一致的用户...

1、IEEE802.15.4a标准 IEEE802.15.4a标准于2007年发布，该标准中使用了UWB技术，主要为BPRF技术，有效平均PRF值有3.9MHz、15.6MHz或62.4MHz，支持数据率110kbps、850kbps、6.8Mbps。 使用Matlab提供的`CommunicationToolboxLibraryforZigBeeandUWB`对UWB信号进行了仿真，如下为前导码长度为64、SFD长度为8、PHR长度为21bit、PHR数据段速率为850kbps，数据段长度为1016字节。 2、IEEE802.15.4z标准 2018年1月，为了响应更高的操作要求，802...

FiRa联盟，成立于2019年，旨在推广UWB技术的标准化和商业化应用，为成员企业之间提供技术支持、市场推广和合作机会。同时，积极参与和推动UWB技术标准制定和相关政策的制定，推动UWB技术在全球范围内的发展。 Fira联盟的成员包括了来自各个领域的公司，如半导体制造商、无线通信技术公司、地理定位服务提供商、汽车制造商等。这些成员公司共同致力于推动UWB技术在不同领域的应用，包括室内定位、智能家居、智能建筑、智能制造、车联网等方面。 UWB是在具有挑战性的现实世界环境中提供精确测距和定位的最有效的可用技术，允许设备添加实时时空环境并实现新的用户体验。 联盟愿景：通过为人员和设备提供精确的位置感...

FiRaUCI通用规范 FiRaUWBCommmandInterface,简写为UCI,UWB子系统命令接口。 定义了UWB子系统（UWBSubsystem，UWBS）和主机之间的一种命令接口通信协议。 UCI规范规定了UWB子系统（UWBSubsystem，UWBS）和主机之间的一种命令接口通信协议。FiRa联盟技术工作组，以本文件为基础，开发相关功能的测试用例以及互操作性测试。 UCI数据包的最大Payload为255字节。 术语 定义 说明 ERDEV EnhancedRangingDeviceasdefinedinIEEEStd802.15.4z-2020 增强测距...

对UWB相关技术及知识进行汇总，形成清单，计划在后续的时间，逐渐将此清单中的内容整理清楚，以便能够有更多的爱好者能够加入到UWB技术的开发与应用中来。 1、UWB基础知识 关于UWB技术 UWB技术的相关国际规定 UWB技术标准及相关国际联盟 2、关于IEEE802.15.4标准详解 关于IEEE802.15.4标准 IEEE802.15.4a/z物理层介绍 UWB基本原理 UWB收/发机原理 SYNC原理（前导码编码） STS原理 PHR/PPDU格式 IEEE802.15.4a/zMAC层介绍 3、关于FiRa联盟标准及实现 关于FiRa联盟介绍 FiRaPHY...

在UWB的系统设计中，由于UWB收发功耗较高，通常采用带外信号来进行相关辅助通信，这样，一方面可以减少系统的整体功耗，另一方面，从UWB应用角度减少了UWB信道的占用，这样在定位应用中可以获得更高的设备容量。在FiRa标准中，通过“Out-of-Band”（OOB）信号方法建立和控制UWB测距、BLEprofile和协议栈。 FiRa蓝牙OOB信号交互的参考技术规范:FiRaCSMLSpecification（FiRa联盟公共服务和管理层技术规格）。 FiRa蓝牙OOB要求 FiRa蓝牙OOB连接器应支持蓝牙核心规范4.2中低功耗核心配置，并提供以下详细信息： 控制器部分： PHY...

Android13中引入的超宽带(UWB)模块在HAL接口之上包含一个UWB协议栈，该协议栈采用FiRa规范。可以在支持的设备之间实现高度安全的精确测距。AOSPUWBStack作为可选模块提供给设备制造商。 UWB模块对于设备制造商而言带来了以下好处： 提供适用于支持UWB的设备的完整Android原生UWB协议栈 提高了整个Android生态系统中UWB的质量和互操作性 针对新的FiRa用例和规范，提供更快、更灵活的支持 UWB模块的详细信息如下： Android13中的AOSP中包含完整的UWB协议栈，该协议栈使用FiRa定义的UCI规范作为HAL接口。 支持系统应用（syst...

iPhone15/15Pro来了，伴随而来的是其UWB芯片也迎来了升级——U2芯片。 苹果的U1芯片发布于2019年，UWB技术应用于进场交互，包括定位等应用场景。 自发布以来，从iPhone11开始的所有iPhone中都包含了U1芯片，以及最新的applewatch，以及AirTag都搭载了U1芯片，为苹果产品提供了更强的找物、AR等交互体验。 据悉，U1采用台积电16nm工艺，此次芯片升级，工艺升级到更先进的7nm，有利于近距离互动的效能提升和降低功耗，更有利于苹果整合区域网络下的硬件产品，同时提供更好的生态体验。另外，也可以与6月21日发布的VisionPro的AR生态进行更好的整合...

关于UWB定义 通常，UWB信号被定义为具有大于20%相对带宽或至少500MHz绝对带宽的信号。 关于超宽带的两种定义如下（美国FCC规定）： 对于中心频率大于2.5GHz，绝对带宽需要大于500MHz。 对于中心频率小于2.5GHz，频宽比（fractionalbandwidth）大于0.2。 UWB信号的主要特征是其比传统信号占据更宽的频带。相应的其持续时间非常短，通常为ns量级。 根升余弦脉冲 根升余弦函数是一种常用的数学通信中的调制信号。 在IEEE802.15.4-2020中对于基带脉冲响应进行了说明，传输脉冲形状p(t)应收到其与标准参考脉冲r(t)的互相关函数形状的约束。两...

UWB通信示例代码 参考链接：示例代码：developer.android.com/guide/topic… 注意：UWB当前仅支持Jetpack。 Controller与Controlee（控制器与受控设备）         UWB通信在两个设备间发生，一个为控制器(Controller)，其他为受控端(Controlee)。（此为FiRa标准中的定义，控制器负责测距流程的执行）        从测距流程来又区分为Initiator与Resp...

在Android12开始，部分Android设备已经支持UWB技术，需要使用androidx.core.uwb。 API参考文档androidx.core.uwb。最新版本：1.0.0-alpha05，更新时间：2023年4月5日。 声明依赖项 如需添加core.uwb的依赖项，必须将GoogleMaven库添加到项目中。参考Google'sMavenrepository。 在应用程序或模块的build.gradle文件中添加所需要的依赖项。 dependencies{ //UsetoimplementUWB(ultra-wideband)onsupporteddevices implem...

本文对AndroidUWB服务层进行一定的分解与分析，首先可以粗略对com.android.server.uwb包及其一些子包进行分析，其构成如下图所示： 其中： advertisement，为广播相关测距方式的实现与管理，通过类UwbAdvertiseManager来实现，支持单向测距，如One-wayRangingAOA测量。 config，包括FiRa能力参数CapabilityParam，可以看到支持FiRa1.0以及FiRa2.0，同时支持CCC规范相关，关于Radar规范相关定义也一并包含在定义中。 correction，提供了相关滤波、向量计算等校正相关的实现。 data，定...

在上一节介绍了基于Advertiser与Scanner的发现，对于FiRa的蓝牙OOB中，设备分为主连接器（ConnectorPrimary，CP）与辅助连接器（ConnectorSecondary，CS），本节介绍基于蓝牙GATT服务的发现实现。 8、蓝牙GATT服务发现         基于蓝牙GATT的服务发现流程，以及FiRa设备的蓝牙应用层，该应用实现设备发现并建立蓝牙连接。 8.1辅助连接器（ConnectorSecondary，CS） 本节描述蓝牙GATT层实现CS的结构和方法。 8.1.1CS...

在之前的文章中介绍了IEEE802.15.4a/z的协议标准，本文重点介绍一些集成芯片的情况，包括最早的DW1000芯片以及后续迭代版本DW3000系列，以及NXP的相关UWB芯片。 DW1000 DW1000是一颗完全集成的低功耗射频收发器，遵循IEEE802.15.4a-2011超宽带标准。它可以用于双向测距或者TDOA定位系统中，定位精度为10cm。它使用了从3.5Ghz-6.5Ghz的6个射频频段（1/2/3/4/5/7），其中信道3与信道7为带宽1GHz的脉冲信号。该芯片支持110kbps、850kbps、6.8Mbps的数据速率。 从DW1000的顶层框图，可以看到该芯片分为...

在AndroidUWB的硬件抽象层的实现中涉及比较多的linux多线程编程相关的内容，本文将相关知识进行简单梳理，以便能够进一步加深相关实现的理解。 1.线程（pthread) POSIX线程（pthread），是一种可移植的多线程标准。Linux内核支持多种线程调度策略，如抢占式调度和时间片轮转调度，可以通过pthread_attr_t结构体来进行配置。Linux中通过内核线程实现和用户空间线程库的结合，可以方便创建、管理和同步多线程应用程序。 以下为Linux线程的简单示例： include<pthread.h> intpthread_create(pthread_tt...

定时器是在相关的实时应用中都非常重要的组件，在Linux系统中实际上也提供了丰富的定时器的支持，在AndroidUWB的底层实现中也被广泛应用，本文进行简单的介绍。 定时器 定时器的基本管理就是创建、设置定时时间、启动定时器、定时器超时处理、停止定时器以及删除定时器，接下来按照流程顺序进行介绍。 1.创建定时器 关于使用POSIX定时器的创建，使用timer_create函数创建，定时以下提供了简单的示例。 include<time.h> //定义定时器结构体，将定时器句柄与相关数据进行绑定，以便定时器超时回调处理 typedefstruct{ timer_thTimerH...

本文简要介绍了Linux网络编程中使用较多的sk_buff结构体，以便于能够快速理解内核代码中相关sk_buff的使用。 关于sk_buff sk_buff（socketbuffer）结构是Linux网络代码中重要的数据结构，管理和控制接收或发送数据包的信息。 sk_buff组成 packetdata：通过网卡收发的报文，包括链路层、网络层、传输层的协议头和携带的应用数据，包括headroom，data，tailroom三个部分。 skb_shared_info作为packetdata的补充，用于存储ip分片，其中sk_bufffrag_list是一系列子sk_buff链表，而frag[...