מיקום Wi-Fi: טווח עם RTT

אפשר להשתמש בפונקציות של מיקום Wi-Fi שמספק Wi-Fi RTT (Round-Trip-Time) API כדי למדוד את המרחק מנקודות גישה בקרבת מקום עם תמיכה ב-RTT וממכשירים אחרים עם תמיכה ב-Wi-Fi Aware.

אם מודדים את המרחק לשלוש נקודות גישה או יותר, אפשר להשתמש באלגוריתם של טריאנגולציה כדי להעריך את המיקום של המכשיר שמתאים בצורה הטובה ביותר למדידות האלה. התוצאה בדרך כלל מדויקת בטווח של 1-2 מטרים.

בעזרת הדיוק הזה אפשר לפתח שירותים מבוססי-מיקום ברמת פירוט גבוהה, כמו ניווט בתוך מבנים, שליטה קולית ללא צורך בהבהרה (לדוגמה, "הפעלת הנורה הזו") ומידע מבוסס-מיקום (לדוגמה, "האם יש מבצעים מיוחדים על המוצר הזה?").

המכשיר המבקש לא צריך להתחבר לנקודות הגישה כדי למדוד את המרחק באמצעות Wi-Fi RTT. כדי לשמור על הפרטיות, רק המכשיר ששלח את הבקשה יכול כדי לקבוע את המרחק לנקודת הגישה, נקודות הגישה מידע זה. אין הגבלה על פעולות RTT ב-Wi-Fi באפליקציות שפועלות בחזית, אבל מוגבלת לאפליקציות ברקע.

התכונות של Fine-Time-Measurement (FTM) ו-Wi-Fi RTT שצוין בתקן IEEE 802.11-2016. כדי לחשב את המרחק בין שני מכשירים ב-Wi-Fi RTT, צריך למדוד את הזמן המדויק של חבילה שמבצעת נסיעה הלוך ושוב בין המכשירים, ולהכפיל את הזמן הזה במהירות האור. לשם כך, נדרש מדידת הזמן המדויקת שמספקת FTM.

ב-Android 15 (רמת API 35) נוספה תמיכה ב-IEEE 802.11az שאינו מבוסס-טריגרים (NTB).

הבדלים בהטמעה בהתאם לגרסת Android

ה-RTT של Wi-Fi הוצג ב-Android 9 (רמת API ‏28). כשמשתמשים בפרוטוקול הזה כדי לקבוע את מיקום המכשיר באמצעות ריבוי שורות עם מכשירים פועלים ב-Android 9, נדרשת גישה למיקומים של נקודות גישה שהוגדרו מראש (AP) בתוך האפליקציה. אתם מחליטים איך לאחסן ולאחזר את הנתונים האלה.

במכשירים שמותקנת בהם גרסת Android 10 (API ברמה 29) ואילך, נתוני המיקום של AP יכולים להיות מיוצג בתור ResponderLocation אובייקטים, כולל קו רוחב, קו אורך וגובה. עבור נקודות AP של RTT ב-Wi-Fi תמיכה במידע על תצורת המיקום/בדוח האזרחי של המיקום (נתוני LCI/LCR), הפרוטוקול יחזיר אובייקט ResponderLocation במהלך תהליך הטווח.

התכונה הזו מאפשרת לאפליקציות לשלוח שאילתות לנקודות הגישה כדי לבקש מהן את המיקום שלהן ישירות, במקום לאחסן את המידע הזה מראש. כך האפליקציה יכולה למצוא נקודות גישה ולקבוע את המיקומים שלהן גם אם הן לא היו ידועות קודם, למשל כשמשתמש נכנס לבניין חדש.

תמיכה בטווח IEEE 802.11az NTB זמינה במכשירים עם מערכת Android 15 (רמת API 35) ומעלה. המשמעות היא שאם המכשיר תומך ב-IEEE 802.11az מצב NTB מגיב (מצוין על ידי WifiRttManager.CHARACTERISTICS_KEY_BOOLEAN_STA_RESPONDER), האפליקציה שלך יכולה למצוא הן נקודות גישה בתקן IEEE 802.11mc ו-IEEE 802.11az באמצעות בקשת טווח. הרחבנו את ממשק ה-API של RangingResult כדי לספק מידע על הערך המינימלי והמקסימלי שניתן להשתמש בו עבור המרווח בין מגוון מדידות, כך שהמרווח המדויק יישאר בשליטת האפליקציה.

הדרישות

  • החומרה של המכשיר שממנו נשלחת בקשת הטווח חייבת ליישם את תקן FTM 802.11-2016 או את תקן 802.11az (טווח לא מבוסס-טריגר).
  • במכשיר המבצע את בקשת הטווח צריכה לפעול מערכת Android 9 (רמת API 28) ואילך. טווח שמבוסס על IEEE 802.11az לא מופעל במכשירים מערכת Android בגרסה 15 (רמת API 35) ואילך.
  • במכשיר שמגיש את בקשת המדידה צריכים להיות מופעלים שירותי המיקום וחיפוש רשתות Wi-Fi (בקטע הגדרות > מיקום).
  • אם האפליקציה שמבצעת את הטווחים של הבקשות לטירגוט מערכת Android 13 (רמת API 33) ואילך, חייבת להיות בה גרסת NEARBY_WIFI_DEVICES הרשאה. אם אפליקציה כזו מיועדת לגרסה קודמת של Android, היא צריכה להיות בעלת ההרשאה ACCESS_FINE_LOCATION במקום זאת.
  • האפליקציה צריכה לשלוח שאילתה על טווח נקודות הגישה בזמן שהיא גלויה או נמצאת בתוך האפליקציה שירות שפועל בחזית. האפליקציה לא יכולה לגשת לפרטי המיקום דרך רקע.
  • נקודת הגישה חייבת ליישם את תקן IEEE 802.11-2016 FTM או את תקן IEEE 802.11az (מדידה לטווח ללא טריגר).

הגדרה

כדי להגדיר באפליקציה שימוש ב-RTT ב-Wi-Fi, מבצעים את השלבים הבאים.

1. בקשת הרשאות

צריך לבקש את ההרשאות הבאות במניפסט של האפליקציה:

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<!-- If your app targets Android 13 (API level 33)
     or higher, you must declare the NEARBY_WIFI_DEVICES permission. -->
<uses-permission android:name="android.permission.NEARBY_WIFI_DEVICES"
                 <!-- If your app derives location information from Wi-Fi APIs,
                      don't include the "usesPermissionFlags" attribute. -->
                 android:usesPermissionFlags="neverForLocation" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"
                 <!-- If any feature in your app relies on precise location
                      information, don't include the "maxSdkVersion"
                      attribute. -->
                 android:maxSdkVersion="32" />

ההרשאות NEARBY_WIFI_DEVICES ו-ACCESS_FINE_LOCATION הן הרשאות מסוכנות, לכן צריך לבקש אותן בסביבת זמן הריצה בכל פעם שהמשתמש רוצה לבצע פעולת סריקה של RTT. האפליקציה שלך תצטרך לבקש מהמשתמש אם ההרשאה עדיין לא ניתנה. אפשר לקבל מידע נוסף על הרשאות סביבת זמן ריצה, מבקשים הרשאות לאפליקציה.

2. בדיקה אם המכשיר תומך ב-RTT ב-Wi-Fi

כדי לבדוק אם המכשיר תומך ב-RTT ב-Wi-Fi, משתמשים ב-API‏ PackageManager:

Kotlin

context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT)

Java

context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT);

3. איך בודקים אם התכונה RTT ב-Wi-Fi זמינה

יכול להיות שהתכונה Wi-Fi RTT קיימת במכשיר, אבל היא לא זמינה כי המשתמש השבית את ה-Wi-Fi. בהתאם ליכולות החומרה והקושחה שלהם, יכול להיות שחלק מהמכשירים לא יתמכו ב-Wi-Fi RTT אם נעשה בהם שימוש ב-SoftAP או בקישור. כדי לבדוק אם אפשר להשתמש ב-RTT ב-Wi-Fi, צריך להתקשר למספר isAvailable().

הזמינות של Wi-Fi RTT עשויה להשתנות בכל שלב. האפליקציה שלך צריכה לרשום BroadcastReceiver לקבל ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED, שנשלח כשהזמינות משתנה. כשהאפליקציה מקבלת את כוונה השידור, היא צריכה לבדוק את סטטוס הזמינות הנוכחי ולשנות את ההתנהגות שלה בהתאם.

לדוגמה:

Kotlin

val filter = IntentFilter(WifiRttManager.ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED)
val myReceiver = object: BroadcastReceiver() {

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        if (wifiRttManager.isAvailable) {
            …
        } else {
            …
        }
    }
}
context.registerReceiver(myReceiver, filter)

Java

IntentFilter filter =
    new IntentFilter(WifiRttManager.ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED);
BroadcastReceiver myReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if (wifiRttManager.isAvailable()) {
            …
        } else {
            …
        }
    }
};
context.registerReceiver(myReceiver, filter);

למידע נוסף, ראו שידורים.

יצירת בקשה בטווח

כדי ליצור בקשת טווח (RangingRequest), מציינים רשימה של נקודות AP או מכשירי Wi-Fi Aware שעבורם מבקשים טווח. אפשר לציין כמה נקודות גישה או רשתות Wi-Fi Aware במסגרת בקשה בטווח יחיד; המערכת מודדת ומחזירה את המרחקים בין כל המכשירים.

לדוגמה, בקשה יכולה להשתמש addAccessPoint() כדי לציין נקודת גישה שאליה מודדים את המרחק:

Kotlin

val req: RangingRequest = RangingRequest.Builder().run {
    addAccessPoint(ap1ScanResult)
    addAccessPoint(ap2ScanResult)
    build()
}

Java

RangingRequest.Builder builder = new RangingRequest.Builder();
builder.addAccessPoint(ap1ScanResult);
builder.addAccessPoint(ap2ScanResult);

RangingRequest req = builder.build();

נקודת הגישה מזוהה באמצעות האובייקט ScanResult, שאפשר לקבל על ידי קריאה ל-WifiManager.getScanResults(). אפשר להשתמש addAccessPoints(List<ScanResult>) כדי להוסיף מספר נקודות גישה בבת אחת.

אובייקטי ScanResult יכולים להכיל גם את IEEE 802.11mc (is80211mcResponder()) וגם תמיכה בטווח מבוסס IEEE 802.11az שאינו טריגר (is80211azNtbResponder()) נקודות גישה. מכשירים שתומכים בטווח IEEE 802.11az NTB מבצעים או 802.11mc 802.11az בהתאם ליכולת של ה-AP, וברירת המחדל היא 802.11az כאשר סוכנות AP תומכת בשתיהן. במכשירים שלא תומכים ב-IEEE 802.11az, כל פעולות הטווח מתבצעות באמצעות הפרוטוקול IEEE 802.11mc.

באופן דומה, בקשת מדידת מרחק יכולה להוסיף עמית Wi-Fi Aware באמצעות כתובת ה-MAC שלו או באמצעות PeerHandle, באמצעות השיטות addWifiAwarePeer(MacAddress peer) ו-addWifiAwarePeer(PeerHandle peer), בהתאמה. מידע נוסף על זיהוי עמיתים ב-Wi-Fi Aware זמין במסמכי העזרה של Wi-Fi Aware.

טווח בקשות

אפליקציה מנפיקה בקשה טווח באמצעות WifiRttManager.startRanging() ולציין את הפרטים הבאים: RangingRequest כדי לציין פעולה, Executor כדי לציין את ההקשר של הקריאה החוזרת RangingResultCallback כדי לקבל את התוצאות.

לדוגמה:

Kotlin

val mgr = context.getSystemService(Context.WIFI_RTT_RANGING_SERVICE) as WifiRttManager
val request: RangingRequest = myRequest
mgr.startRanging(request, executor, object : RangingResultCallback() {

    override fun onRangingResults(results: List<RangingResult>) { … }

    override fun onRangingFailure(code: Int) { … }
})

Java

WifiRttManager mgr =
      (WifiRttManager) Context.getSystemService(Context.WIFI_RTT_RANGING_SERVICE);

RangingRequest request ...;
mgr.startRanging(request, executor, new RangingResultCallback() {

  @Override
  public void onRangingFailure(int code) { … }

  @Override
  public void onRangingResults(List<RangingResult> results) { … }
});

פעולת הטווח מתבצעת באופן אסינכרוני, ותוצאות הטווח מוחזרות באחת מהקריאות החוזרות של RangingResultCallback:

  • אם כל פעולת הטווח נכשלת, הפרמטר onRangingFailure הקריאה החוזרת מופעלת באמצעות קוד סטטוס שמתואר בשדה RangingResultCallback כשל כזה יכול לקרות אם השירות לא יכול לבצע פעולת מדידה באותו זמן – למשל, כי ה-Wi-Fi מושבת, כי האפליקציה ביקשה יותר מדי פעולות מדידה והיא מוגבלת, או בגלל בעיה בהרשאות.
  • כשפעולת הטווח מסתיימת, מתבצעת הפעלה חוזרת של onRangingResults עם רשימת תוצאות שתואמת לרשימת הבקשות – תוצאה אחת לכל בקשה. סדר התוצאות לא תואמות בהכרח לסדר של הבקשות. חשוב לשים לב שפעולת טווח עשויה הושלם, אך כל תוצאה עדיין עשויה להעיד על כשל מדידה.

פרשו תוצאות בטווח

כל אחת מהתוצאות שמוחזרות על ידי הפונקציה הלא סטטית onRangingResults מוגדרת באמצעות אובייקט RangingResult. בכל בקשה, מבצעים את הפעולות הבאות.

1. זיהוי הבקשה

לזהות את הבקשה על סמך המידע שסופק כשיצרתם את RangingRequest בדרך כלל כתובת MAC שצוינה בScanResult שמזוהה גישה לנקודה. אפשר לקבל את כתובת ה-MAC מתוצאת הטווח באמצעות השיטה getMacAddress().

רשימת התוצאות עשויה להיות בסדר שונה מזה של האפליקציות להשוואה (גישה נקודות) שצוינו בבקשת הטווח, לכן עליך להשתמש בכתובת MAC כדי אנחנו מזהים את האפליקציה להשוואה, לא את סדר התוצאות.

2. איך בודקים אם כל מדידה בוצעה בהצלחה

כדי לבדוק אם המדידה בוצעה בהצלחה, משתמשים בשיטה getStatus(). כל ערך שאינו STATUS_SUCCESS מציין כשל. כשל פירושו שכל שאר השדות בתוצאה הזו (למעט מזהה הבקשה שלמעלה) לא תקינים, וששיטה get* המתאימה תיכשל עם חריגה מסוג IllegalStateException.

3. הצגת תוצאות לכל מדידה מוצלחת

לכל מדידה מוצלחת (RangingResult), אפשר לאחזר תוצאה ערכים עם ה-methods get המתאימות:

  • המרחק, במילימטר, וסטיית התקן של המדידה:

    getDistanceMm()

    getDistanceStdDevMm()

  • RSSI של המנות שמשמשות למדידות:

    getRssi()

  • הזמן באלפיות השנייה שבו בוצעה המדידה (הזמן מתחילת האתחול):

    getRangingTimestampMillis()

  • מספר המדידות שניסו לבצע ומספר המדידות שהצליחו (ועליהם מבוססות מדידות המרחק):

    getNumAttemptedMeasurements()

    getNumSuccessfulMeasurements()

  • משך הזמן המינימלי והמקסימלי שצריך להמתין במכשיר הלקוח בין מדידות של 11az NTB:

    getMinTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() וגם getMaxTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() להחזיר את זמן המינימום והמקסימום. אם מדידת הטווח הבאה היא לפני שיחלוף הזמן המינימלי, ה-API מחזיר את תוצאה של טווח שנשמר במטמון. אם תתקבל בקשה למדידת הטווח הבא אחרי הזמן המקסימלי שחלף, אז ה-API מסיים את הלא-טריגר טווח של סשן חדש ומנהל משא ומתן על סשן חדש בטווח עם התגובה . מומלץ להימנע מבקשה לסשן מדידה חדש, כי היא מוסיפה זמן יתר לזמן המדידה. כדי לנצל את מלוא היתרונות של יעילות הטווח של 802.11az ללא טריגר, צריך להפעיל את בקשת הטווח הבאה בין זמן המדידה המינימלי למקסימלי שצוין במדידה הקודמת של RangingResult.

  • חזרות בשדה אימון ארוך (LTF) שתחנות של מגיבים או יוזמים משמש בקידומת של תוצאת IEEE 802.11az NTB:

    get80211azResponderTxLtfRepetitionsCount()

    get80211azInitiatorTxLtfRepetitionsCount()

  • מספר השידורים והקבלים של שידורי זמן מרחביים (STS) שהיוזם תחנת עבודה שמשמשת עבור תוצאת IEEE 802.11az NTB:

    get80211azNumberOfTxSpatialStreams()

    get80211azNumberOfRxSpatialStreams()

מכשירי Android שתומכים ב-WiFi-RTT

בטבלאות הבאות מפורטים חלק מהטלפונים, נקודות הגישה ומכשירים לקמעונאות, למחסנים ולמרכזי הפצה שתומכים ב-WiFi-RTT. הדוגמאות האלה רחוקות מלהיות מקיף. אנחנו ממליצים לפנות אלינו כדי לרשום כאן את המוצרים שלכם שתומכים ב-RTT.

נקודות גישה

יצרן ודגם תאריך התמיכה
Nest Wifi Pro (Wi-Fi 6E) נתמך
Compulab WILD AP נתמך
Google Wi-Fi נתמך
נתב Google Nest Wi-Fi נתמך
נקודת Google Nest Wi-Fi נתמך
Aruba AP-635 נתמך
Cisco 9130 נתמך
Cisco 9136 נתמך
Cisco 9166 נתמך
Cisco 9164 נתמך
Aruba AP-505 נתמך
ארובה AP-515 נתמך
ארובה AP-575 נתמך
ארובה AP-518 נתמך
Aruba AP-505H נתמך
Aruba AP-565 נתמך
ארובה AP-535 נתמך

טלפונים

יצרן ודגם גרסת Android
6 Pixel 9.0 ואילך
Pixel 6 Pro 9.0 ומעלה
Pixel 5 9.0 ומעלה
Pixel 5a 9.0 ומעלה
Pixel 5a (5G) 9.0 ומעלה
Xiaomi Mi 10 Pro 9.0 ואילך
Xiaomi Mi 10 9.0 ומעלה
Xiaomi Redmi Mi 9T Pro 9.0 ומעלה
Xiaomi Mi 9T 9.0 ומעלה
Xiaomi Mi 9 9.0 ואילך
Xiaomi Mi Note 10 9.0 ואילך
Xiaomi Mi Note 10 Lite 9.0 ואילך
Xiaomi Redmi Note 9S 9.0 ואילך
Xiaomi Redmi Note 9 Pro 9.0 ומעלה
Xiaomi Redmi Note 8T 9.0 ואילך
Xiaomi Redmi Note 8 9.0 ואילך
Xiaomi Redmi K30 Pro 9.0 ומעלה
Xiaomi Redmi K20 Pro 9.0 ואילך
Xiaomi Redmi K20 9.0 ומעלה
Xiaomi Redmi Note 5 Pro 9.0 ומעלה
Xiaomi Mi CC9 Pro 9.0 ואילך
LG G8X ThinQ 9.0 ואילך
LG V50S ThinQ 9.0 ומעלה
LG V60 ThinQ 9.0 ואילך
LG V30 9.0 ואילך
Samsung Galaxy Note 10+ 5G 9.0 ומעלה
Samsung Galaxy S20+ 5G 9.0 ואילך
Samsung Galaxy S20+ 9.0 ואילך
Samsung Galaxy S20 5G 9.0 ומעלה
Samsung Galaxy S20 Ultra 5G 9.0 ואילך
Samsung Galaxy S20 9.0 ומעלה
Samsung Galaxy Note 10+ 9.0 ואילך
Samsung Galaxy Note 10 5G 9.0 ומעלה
Samsung Galaxy Note 10 9.0 ומעלה
Samsung A9 Pro 9.0 ואילך
Google Pixel 4 XL 9.0 ומעלה
Google Pixel 4 9.0 ומעלה
Google Pixel 4a 9.0 ומעלה
Google Pixel 3 XL 9.0 ומעלה
Google Pixel 3 9.0 ומעלה
Google Pixel 3a XL 9.0 ואילך
Google Pixel 3a 9.0 ואילך
Google Pixel 2 XL 9.0 ואילך
Google Pixel 2 9.0 ואילך
Google Pixel 1 XL 9.0 ומעלה
Google Pixel 1 9.0 ומעלה
Poco X2 9.0 ואילך
Sharp Aquos R3 SH-04L 9.0 ואילך

מכשירים לקמעונאות, למחסנים ולמרכזי הפצה

יצרן ודגם גרסת Android
זברה PS20 10.0 ומעלה
זברה TC52/TC52HC 10.0 ומעלה
זברה TC57 10.0 ומעלה
Zebra TC72 10.0 ומעלה
זברה TC77 10.0 ומעלה
זברה MC93 10.0 ומעלה
Zebra TC8300 10.0 ומעלה
Zebra VC8300 10.0 ומעלה
Zebra EC30 10.0 ומעלה
זברה ET51 10.0 ומעלה
Zebra ET56 10.0 ומעלה
Zebra L10 10.0 ומעלה
Zebra CC600/‏CC6000 10.0 ומעלה
Zebra MC3300x 10.0 ומעלה
זברה MC330x 10.0 ומעלה
Zebra TC52x 10.0 ומעלה
זברה TC57x 10.0 ומעלה
זברה EC50 (LAN ו-HC) 10.0 ומעלה
Zebra EC55‏ (WAN) 10.0 ומעלה
זברה WT6300 10.0 ומעלה
Skorpio X5 10.0 ומעלה