Bluetooth Channel Sounding : comment Bluetooth mesure désormais les distances avec précision ?

Pendant longtemps, le Bluetooth savait surtout déterminer approximativement si un appareil était proche ou éloigné en observant la puissance du signal reçu. Avec Bluetooth Channel Sounding, apparu avec Bluetooth 6.0, la technologie franchit une nouvelle étape en permettant de mesurer beaucoup plus précisément la distance séparant deux appareils.

Cette fonction ouvre la voie à de nouveaux usages pour les smartphones, trackers Bluetooth, serrures connectées, clés numériques automobiles et objets connectés. Pour y parvenir, Bluetooth Channel Sounding analyse notamment la phase du signal radio et son temps de propagation grâce à deux techniques appelées PBR et RTT.

Qu’est-ce que le Bluetooth Channel Sounding ?

Le Bluetooth Channel Sounding est une fonction de mesure de distance introduite dans la spécification Bluetooth Core 6.0.

Son objectif est de donner aux appareils Bluetooth ce que le Bluetooth SIG décrit comme une véritable connaissance de la distance, ou distance awareness.

A relire :

 

Jusqu’à présent, beaucoup d’applications Bluetooth souhaitant déterminer la proximité d’un appareil utilisaient principalement le RSSI, pour Received Signal Strength Indicator.

Le principe est relativement simple : plus le signal Bluetooth reçu est puissant, plus on suppose que l’émetteur se trouve à proximité.

Cette méthode fonctionne correctement pour déterminer des zones générales :

• appareil très proche ;
• appareil situé à quelques mètres ;
• appareil éloigné ;
• appareil hors de portée.

Elle présente cependant une faiblesse importante : la puissance d’un signal radio varie énormément selon son environnement.

Un mur, une personne, un meuble, une poche, une surface métallique ou simplement l’orientation du smartphone peuvent modifier la puissance reçue.

Deux appareils séparés exactement par la même distance peuvent donc fournir des valeurs RSSI très différentes.

Bluetooth Channel Sounding ne cherche plus uniquement à savoir si le signal est fort ou faible.

Il analyse directement certaines propriétés physiques du signal radio échangé entre deux appareils.

Dans son fonctionnement, un appareil joue le rôle d’Initiator, tandis que l’autre devient le Reflector.

Les deux équipements échangent alors différents signaux Bluetooth afin de recueillir les informations nécessaires au calcul de leur distance.

Le système fonctionne avec Bluetooth Low Energy et exploite toujours la bande radio des 2,4 GHz.

Comment Bluetooth mesure-t-il la distance entre deux appareils ?

Bluetooth Channel Sounding repose principalement sur deux méthodes complémentaires :

Phase-Based Ranging (PBR) et Round-Trip Time (RTT).

La première est principalement utilisée pour obtenir une mesure très précise.

Le PBR consiste à échanger des signaux entre l’Initiator et le Reflector sur plusieurs fréquences.

Lorsqu’une onde radio parcourt une certaine distance, sa phase évolue. En comparant la phase du signal transmis avec celle du signal retourné et en répétant cette opération sur plusieurs fréquences, les appareils peuvent récupérer des informations permettant d’estimer la distance qui les sépare.

L’intérêt est considérable par rapport au RSSI.

Le calcul ne dépend plus uniquement de la puissance avec laquelle le signal arrive jusqu’à l’appareil.

Bluetooth Channel Sounding exploite plusieurs canaux afin de multiplier les mesures et d’améliorer leur fiabilité.

Pour ses opérations de ranging, Channel Sounding utilise des canaux espacés de 1 MHz. Il dispose de 79 canaux, dont 72 peuvent être utilisés pour les opérations de mesure après exclusion des canaux réservés à d’autres fonctions.

Le Bluetooth SIG prévoit également la possibilité d’utiliser plusieurs chemins d’antenne. Channel Sounding peut fonctionner avec une seule antenne, mais des configurations utilisant plusieurs antennes peuvent aider à limiter certains problèmes liés aux réflexions et aux trajets multiples du signal.

C’est notamment intéressant dans une maison, une voiture ou un bâtiment où les ondes Bluetooth peuvent rebondir sur différentes surfaces avant d’atteindre le récepteur.

Bluetooth ne transforme toutefois pas directement cette information en une position GPS.

Channel Sounding mesure avant tout la distance entre deux appareils compatibles.

D’autres mécanismes ou algorithmes peuvent ensuite exploiter ces informations pour déterminer une position ou déclencher une action.

PBR, RTT et RSSI : quelles différences ?

Trois techniques peuvent donc intervenir lorsqu’un appareil Bluetooth cherche à déterminer la proximité ou la distance d’un autre équipement.

Le RSSI reste la solution la plus simple.

Il mesure la puissance du signal radio reçu. Un signal élevé peut indiquer que l’appareil est proche, tandis qu’un signal faible suggère généralement qu’il est plus éloigné.

Le RSSI est peu coûteux à utiliser et disponible sur de très nombreux appareils Bluetooth, mais il reste relativement imprécis.

Le PBR, ou Phase-Based Ranging, adopte une approche différente.

Il analyse les différences de phase des signaux échangés sur plusieurs fréquences. Ces informations permettent de réaliser des mesures de distance nettement plus précises.

Enfin, le RTT, pour Round-Trip Time, mesure le temps nécessaire à un signal pour effectuer un aller-retour entre les deux appareils.

L’Initiator transmet un paquet au Reflector, celui-ci le renvoie et le système analyse le délai de l’échange.

Dans Bluetooth Channel Sounding, le RTT joue également un rôle important en matière de sécurité.

Des paquets protégés cryptographiquement peuvent être échangés afin de compliquer les attaques par relais.

Un pirate pourrait en effet tenter de relayer les communications entre une clé numérique et une voiture afin de faire croire au véhicule que son propriétaire se trouve à proximité.

Le RTT permet d’effectuer une mesure indépendante qui peut être comparée aux résultats obtenus avec le PBR.

Le principal intérêt de Channel Sounding vient donc de cette combinaison.

Le PBR apporte la précision, tandis que le RTT peut notamment servir à contrôler et sécuriser la mesure.

Bluetooth Core 6.2 a d’ailleurs renforcé la résistance de Channel Sounding face à certaines attaques utilisant l’amplitude du signal.

Avec Bluetooth Core 6.3, publié en mai 2026, le Bluetooth SIG a encore fait évoluer la technologie avec notamment Channel Sounding Inline PCT Transfer et une gestion de la précision RTT spécifique aux différents PHY.

Quelle précision peut atteindre le Bluetooth Channel Sounding ?

C’est évidemment l’un des points les plus intéressants de cette technologie.

Le Bluetooth SIG indique que Bluetooth Channel Sounding a été conçu pour atteindre une précision de l’ordre de quelques dizaines de centimètres.

Les premières implémentations ont déjà permis d’obtenir une précision d’environ ±20 cm dans certaines conditions.

Nous sommes donc très loin d’une simple estimation de proximité basée sur le RSSI.

Un appareil pourrait, par exemple, distinguer beaucoup plus précisément un smartphone situé à 50 centimètres d’une serrure d’un smartphone situé plusieurs mètres plus loin.

La portée maximale dépend cependant fortement des équipements utilisés.

Puissance d’émission, antennes, environnement radio, obstacles et implémentation matérielle peuvent influencer les résultats.

Selon le Bluetooth SIG, lorsque les deux appareils peuvent transmettre avec la puissance maximale autorisée, des mesures peuvent être réalisées jusqu’à environ 150 mètres dans des conditions adaptées.

Cela ne signifie évidemment pas qu’un smartphone mesurera systématiquement une distance avec une précision de quelques centimètres à 150 mètres dans n’importe quel environnement.

Dans un appartement, une voiture ou un environnement urbain, les murs, objets métalliques, réflexions radio et autres appareils fonctionnant sur 2,4 GHz peuvent compliquer les échanges.

Channel Sounding est justement conçu pour être plus robuste face à ces perturbations que les anciennes méthodes uniquement basées sur la puissance du signal.

Autre avantage : cette fonction reste intégrée à l’écosystème Bluetooth Low Energy.

Les fabricants peuvent donc ajouter une mesure de distance précise à de nombreux objets connectés sans nécessairement intégrer une technologie radio totalement indépendante uniquement destinée à la localisation.

Smartphones, voitures, trackers et maison connectée : à quoi servira le Channel Sounding ?

Les trackers Bluetooth constituent probablement l’application la plus évidente.

Les systèmes de type Find My ne doivent plus seulement pouvoir déterminer qu’un objet se trouve à proximité.

Channel Sounding peut aider un smartphone ou un autre appareil compatible à évaluer beaucoup plus précisément la distance qui le sépare du tracker.

Cette fonction pourrait donc faciliter la recherche d’un portefeuille, d’un sac, de clés ou de bagages.

Le secteur automobile constitue un autre domaine particulièrement intéressant.

Les clés numériques permettent déjà à certains smartphones d’ouvrir et de démarrer une voiture.

Mais savoir qu’un smartphone est détectable à proximité n’est pas toujours suffisant.

La voiture doit être capable de déterminer si le téléphone se trouve réellement près de la portière ou plusieurs mètres plus loin.

Une mesure de distance plus précise peut permettre d’améliorer l’ouverture automatique tout en réduisant les risques associés aux attaques par relais.

Les mêmes principes peuvent être utilisés avec une serrure connectée.

Une porte pourrait ainsi vérifier qu’un smartphone autorisé est réellement situé à proximité avant d’accepter son ouverture.

La maison connectée pourrait également exploiter cette information.

Une lampe, un ordinateur, une enceinte ou un autre appareil pourrait adapter son comportement en fonction de la distance de l’utilisateur.

Des périphériques tels que des souris, claviers ou manettes Bluetooth pourraient par exemple passer automatiquement dans un mode d’économie d’énergie lorsqu’ils sont suffisamment éloignés de l’ordinateur auquel ils sont associés.

Dans les entreprises et l’industrie, Channel Sounding pourrait servir au contrôle d’accès, à la localisation d’équipements ou à la sécurisation de certaines machines.

Un appareil industriel pourrait ainsi autoriser une commande uniquement lorsqu’un opérateur équipé d’un dispositif Bluetooth compatible se trouve dans une zone définie.

Le véritable changement apporté par Bluetooth Channel Sounding est donc moins visible qu’une hausse de débit ou une nouvelle version de codec audio.

Bluetooth ne sert plus uniquement à connecter deux équipements.

Avec Bluetooth 6, il devient également capable de déterminer avec beaucoup plus de précision à quelle distance se trouve l’appareil avec lequel il communique.

Cette évolution pourrait progressivement transformer les trackers Bluetooth, les clés numériques, les serrures connectées et de nombreux objets de la maison en équipements réellement capables de comprendre la notion de proximité.

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