基于芯科科技信道探测开发板的PC桌面锁定示例

本文的实际应用示例将说明如何运用Silicon Labs（芯科科技）EFR32xG24SoC的信道探测（Channel Sounding）开发板－BRD4198A，进一步通过信道探测提供的精准测距来达成基于存在检测的PC锁定功能。主要目标是通过分析用户的信道探测距离来判断其是否在场。如果检测到用户不在，开发板将通过低功耗蓝牙HID协议发送命令来锁定PC。该应用支持运行Windows或Linux的PC。

什么是信道探测

蓝牙信道探测，其前称为高精度距离测量（HADM），使用基于相位的测距（PBR）、往返时间（RTT）或两者结合的方式，精确测量两个低功耗蓝牙（Bluetooth LE）设备之间的距离。它支持面向连接的双向测距，并支持最多四条天线路径，从而最小化多路径效应并提高测量精度。此外，它还具备增强的内建安全功能，可降低中间人攻击或中继攻击的风险。

信道探测通过在两个设备（发起方和反射方）之间交换信息来估算距离。它们在72个射频物理信道上交替发送和接收信号，从而实现精确的距离测量。该技术在2.4 GHz频段上使用PBR、RTT或两者结合进行协调。

RTT（往返时间）：指信号从发起方传输到反射方再返回所需的时间。通过评估飞行时间（ToF），即数据包在两个设备之间往返所需的时间，可以估算出距离。设备会记录到达时间（ToA）和离开时间（ToD），通过分析这些时间差来计算可靠的距离。由于时间不可逆，RTT被认为具有高度安全性。

PBR（基于相位的测距）：利用射频信号的相位旋转原理来确定距离。发起方发送带有特定频率和幅度信息的信号，反射方测量接收到信号的相位后再发送响应。通过比较两个设备之间信号的相位差，可以确定相对距离。与RSSI（接收信号强度指示器）等方法相比，PBR更难被操控，因此更安全。

基于信道探测的PC锁定示例

我们的新项目基于存在检测示例，使用信道探测的距离测量来实现PC锁定功能。主要目标是通过分析用户的信道探测距离来判断其是否在场。

如果检测到用户不在，开发板将通过低功耗蓝牙HID协议发送命令来锁定PC。该应用支持运行Windows或Linux的PC。

连接要求

运行该信道探测示例需要两个设备：

发起方：运行蓝牙信道探测的PC锁定示例

反射方：运行蓝牙SoC信道探测反射器示例

用户需将EFR32xG24信道探测无线电板连接到Wireless Pro Kit主板，并通过USB Type-C连接到笔记本或PC。

技术背景

应用程序会与反射方建立连接（用户携带未修改的反射器设备）。然后，应用程序在PBR或RTT模式下运行信道探测过程以估算距离。测量完成后，应用程序将距离值与配置的阈值进行比较（默认值可在config/app_config.h文件中修改）。如果检测到用户离开，开发板将通过BLE HID协议发送命令锁定PC。

该测量过程支持两种算法模式：

移动对象跟踪模式：每次信道探测过程都会计算距离。

静止对象跟踪模式：需要多个信道探测过程的数据来计算距离。

实际运行效果

当用户（携带反射器设备）离开PC时，程序会将测得的距离与配置的阈值进行比较。如果判断用户不在场，开发板将通过BLE HID协议发送“Windows + L”组合键来锁定PC。

我们使用第三方终端工具Tera Term来接收和查看日志，包括距离阈值、在场状态和PC是否被锁定。如果使用的是BRD4198A信道探测无线电板，程序还可以在集成的LCD上显示距离阈值、在场状态和锁定状态，并通过LED0指示用户是否在场。