藍牙測距科技揭秘：Channel Sounding vs. AoA/AoD，誰才是「定位之王」

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[台灣，2025 年 08 月 04日]

Bluetooth Channel Sounding (CS) 和 Bluetooth Angle of Arrival (AoA) / Angle of Departure (AoD) 都是為了提升藍牙定位和測距精準度而開發的技術，但它們在原理、應用和優勢上存在顯著的異同。

Bluetooth Channel Sounding 應用

Bluetooth Channel Sounding (CS) 是一種新的測距技術，主要透過測量無線電訊號在不同通道上的相位 (PBR, Phase-based ranging) 和往返時間 (RTT Round-trip time) 來精確計算兩個藍牙設備之間的距離。它旨在提供厘米級的距離感知能力。

應用範疇：

· 數位鑰匙和門禁系統： 提供高安全性的無鑰匙進入，例如車輛解鎖或智慧門鎖，確保只有在授權設備在特定距離內才能啟用。

· 資產追蹤與管理： 在倉庫、工廠或物流中心等環境中精確追蹤設備、庫存或高價值資產，提升效率並防止丟失。

· 「尋找我的」應用： 顯著提升尋找遺失物品或寵物的準確性，不僅能判斷遠近，還能提供更精確的位置。

· 室內導航與定位： 在GPS訊號不可靠的室內環境（如商場、機場、醫院）提供實時、高精度的導航。

· 地理圍籬 (Geofencing)：建立更精確的虛擬邊界，用於安全管理、區域限制或觸發基於位置的自動化操作。

· 工控與安全應用： 確保工具或設備在指定區域內，並在移出時發出警報，甚至觸發鎖定功能。

Bluetooth AoA/AoD 應用

Bluetooth Angle of Arrival (AoA) 和 Angle of Departure (AoD) 是藍牙5.1標準中引入的測向技術。它們透過分析無線訊號的到達角或出發角來確定設備的相對方向，進而實現定位。

· AoA (Angle of Arrival)：訊號從單一天線設備發出，由多天線陣列的接收設備接收，並透過測量到達訊號在不同天線上的相位差來計算訊號的到達方向。

· AoD (Angle of Departure)：訊號從多天線陣列的發射設備發出，由單一天線的接收設備接收，並透過測量不同天線發出訊號的相位差來計算其自身相對於發射設備的方向。

應用範疇：

· 室內定位系統 (IPS) 與即時定位系統 (RTLS)：

o 資產追蹤： 精確定位倉庫或工廠中的物品，提高管理效率。

o 人員定位： 在購物中心或展覽館等大型場所進行人員追蹤或提供室內導航。

o 工具定位： 協助在大型工作場所快速找到所需的工具。

· 尋物應用： 與Channel Sounding類似，但AoA/AoD更側重於提供「方向感」，例如指向遺失物品的大致方向。

· 地理感知服務 (Location-aware services)：例如博物館導覽，用戶可將手機指向特定展品以獲取更多資訊。

· 社交距離監測： 在特定應用中監測設備之間的距離和方向，如防疫用途。

相同之處

1. 提升定位精準度： 兩者都旨在超越傳統基於RSSI (Received Signal Strength Indicator) 的定位方法，提供亞米級甚至厘米級的精準度。

2. 室內定位應用： 都非常適用於GPS訊號不可用的室內環境，解決室內定位的挑戰。

3. 資產追蹤與「尋找我的」解決方案： 在追蹤實體物品或尋找遺失設備方面，兩者都有應用潛力。

4. 增強安全性： 透過更精確的距離或方向資訊，可以提高數位鑰匙、門禁控制等應用的安全性。

5. 低功耗藍牙 (BLE) 技術： 兩者都是基於BLE技術，因此具備低功耗的特性，適合電池供電的IoT設備。

不同之處

特性	Bluetooth Channel Sounding (CS)	Bluetooth AoA/AoD
測量原理	測量訊號的相位 (PBR)和往返時間 (RTT)，直接計算兩點之間的距離。	測量訊號的到達角 (AoA) 或出發角 (AoD)，判斷訊號的方向，再結合多個角度進行定位（三角測量）。
所需硬體	通常需要更複雜的無線電模組來處理多通道相位和時間測量。理論上單天線即可實現測距，但為提升精準度可能仍需優化天線配置。	接收端（AoA）或發射端（AoD）需要多天線陣列來測量相位差。
主要輸出	距離 (Distance)	方向 (Direction)
精準度	可達厘米級精準度，通常被認為是目前藍牙技術中最高的測距精準度。	可達亞米級 (sub-meter) 精準度，約10-30公分，但具體取決於天線陣列的配置和環境。
安全性	內建更強的防中繼攻擊 (Relay Attack) 功能，因為它考量了訊號的往返時間。	相對較容易受到中間人攻擊的影響，因為它主要依賴訊號強度和相位差來推斷距離或方向。
複雜度	實現較為複雜，需要處理多通道的相位和時間戳記。	硬體（天線陣列）和演算法相對複雜，部署和維護成本較高。
應用側重	更側重於精確距離感知和安全門禁等要求極高距離精準度的場景。	更側重於精確方向感知，例如在室內追蹤移動物體或提供基於方向的導航。
標準引入	藍牙 6.0	藍牙 5.1

總結

簡而言之，Bluetooth Channel Sounding 專注於提供極其精確的距離測量，並且在安全性方面有優勢，特別適合數位鑰匙和高安全性門禁等需要防範中繼攻擊的應用。而 Bluetooth AoA/AoD 則專注於提供精確的方向判斷，透過多個方向資訊來實現定位，廣泛應用於室內資產追蹤和導航等需要知道物體「在哪個方向」的場景。雖然它們的目標都是提升藍牙定位的準確性，但採用的技術原理和最終輸出的資訊類型不同，使得它們在不同的特定應用場景中各有側重和優勢。在實際部署時，需要根據具體的應用需求來選擇最適合的技術。

Edited by Intl. Commercial Development Manager: Mr. Tim Chien

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