蓝牙6.0让测距应用更强大

October 15, 2025

Aimee Smith

新版标准可实现更出色的设备定位和位置服务

（图源：Anna/stock.adobe.com；图片由AI生成）

发布于2025-10-16

蓝牙技术联盟（SIG）正持续拓展蓝牙技术的应用领域。蓝牙是一种短距离无线技术，其在早期以消费电子产品为核心，旨在实现外设与主机的无线连接。如今，这项技术已成为低功耗可靠无线连接的首选方案，几乎无处不在。智能手机对该技术的普遍支持，也极大促进了其普及进程。

蓝牙技术的应用领域已扩展到医疗保健、消费电子、音频设备、工业领域以及众多其他应用场景。尽管这项技术的普及率令人瞩目（蓝牙SIG预测2025年的设备出货量将达到约59亿台），但在某些目标应用领域，却并没有取得预期中的表现^[1]。其中一个值得关注的领域是设备定位与位置服务。

蓝牙协议6.0版中引入的新增强功能，有望推动工程师利用该技术开发更先进的设备定位和位置服务产品：蓝牙SIG预计，到2028年，位置服务设备的出货量将达到5.63亿台，复合年增长率达22%^[2]。

蓝牙测距功能的初步支持

理论上，无线连接技术可用于定位遗失的物品。试想一下，当钥匙掉进沙发缝隙深处时，如果这把钥匙带有无线标签，智能手机就可以快速指示寻找的方向。在工业环境中，无线Mesh网络可帮助工人快速定位仓库货架上的货物。但在实际应用中，此类方案实施起来却困难重重。多径衰减、邻近2.4GHz收发器造成的干扰等因素，都会破坏信号完整性，降低定位精度。

蓝牙SIG已多次尝试在其射频协议中添加测距和设备定位功能。最初的尝试是利用发射（TX）参数来实现接收信号强度指示（RSSI），该参数提供距离发射设备一米处的参考功率水平。由于射频信号强度会随两个无线设备之间的距离增加而衰减，据此就可以粗略估算距离。这种技术适用于定位相距较近的物体，但要想指示物体间的相对方位，则完全是另一回事。

2019年，蓝牙测向技术（作为蓝牙5.1标准的一部分）增强了蓝牙设备的定位与测距能力。该技术使应用程序能够通过低功耗蓝牙控制器进行相位测量，从而计算出接收信号的方向。它定义了两种方法：到达角（AoA）和离去角（AoD）。

虽然蓝牙测向技术性能出色，但实现它需要丰富的设计经验，设计过程复杂且成本高昂。因此，该技术主要应用于高端领域（如追踪高价值物品），尚未广泛普及到日常应用场景。

蓝牙6.0的新功能

近期推出的蓝牙6.0为蓝牙协议带来了多项关键改进，包括：

基于决策的广播过滤：扫描设备能够利用从主广播信道接收的信息，判断是否需要在辅助信道上查找相关数据包；
广播监控：低功耗蓝牙控制器可根据观察设备主机组件的指令，过滤掉重复的广播数据包；
同步适配层（ISOAL）增强：支持通过更紧凑的链路层数据包传输更大的数据帧；
链路层功能集扩展：增加了设备可交换信息的链路层功能数量；以及
帧间距更新：支持与连接事件数据包或连接的同步流事件一起使用灵活的相邻连接间隔。

蓝牙6.0最重要的改进是引入了蓝牙信道探测技术，该技术显著提升了所有传统蓝牙测距技术的精度。新版蓝牙规范定义了无线电（物理层）的新功能、控制器的功能、安全措施以及采集原始测量数据所需的流程。

新技术简化设备定位

信道探测技术为测距应用提供了两种简单可靠的解决方案：基于相位的测距（PBR）和往返时延（RTT）。这两种方案均已标准化，并具备互操作性，既可由非常简单的设备支持，也可作为更先进产品的附加功能来实现，无需额外硬件成本，仅需少量软件扩展即可实施。

PBR技术利用的是发起设备发送、反射设备返回的信号在多个频率上的相位偏移。数据到距离的转换采用专用算法，并在应用层完成。RTT技术基于无线电数据包在发起设备和反射设备间往返传输所需的时间。该技术作为安全距离约束手段，可对PBR进行交叉验证，其距离计算算法比PBR更为简洁。

无论PBR还是RTT，其功耗通常与常规低功耗蓝牙数据传输相当。并且，信道探测支持多种软硬件配置选项，以满足精度、延迟、安全性和功耗方面的各种需求。

激发全新应用

信道探测技术将使新一代开发者更容易开发设备定位和测距应用，例如：

资产追踪：信道探测技术有望在不显著增加设计复杂度和成本的前提下，为测距和定位带来更高的精度、灵活性、可靠性和便利性。
智能门锁：通过更精准定位使用者位置，显著提升安全性，还能有效抵御中间人攻击和中继攻击。
追踪标签：现有的标签解决方案虽然效果良好，但其激活时发出的振动或声响可能受沙发靠垫、毛毯等物品影响而减弱。信道探测技术可实现长距离精准接近警报，从而克服声音或振动警报的局限性。
家用电器：当涉及多设备协同时，信道探测提供的物理环境信息是非常有用的，并能辅助安全功能——这些功能仅在用户靠近设备时才激活控制功能。