Ubicación Wi-Fi: rangos con RTT

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Puedes utilizar la función de ubicación Wi-Fi que proporciona la API de Wi-Fi RTT (tiempo de ida y vuelta) para medir la distancia a los puntos de acceso Wi-Fi con capacidad RTT cercanos y a los dispositivos pares Wi-Fi Aware.

Si mides la distancia a tres o más puntos de acceso, puedes usar un algoritmo de multilateración para calcular la posición del dispositivo que mejor se adecue a esas medidas. Por lo general, la diferencia en la precisión es de 1 a 2 metros.

Gracias a esta precisión, puedes desarrollar servicios basados en la ubicación detallados, como la navegación interior, el control por voz sin ambigüedades (por ejemplo, "Enciende esta luz") e información basada en la ubicación (por ejemplo, "¿Hay ofertas especiales para este producto?").

El dispositivo solicitante no necesita conectarse a los puntos de acceso para medir la distancia con Wi-Fi RTT. Para mantener la privacidad, solo el dispositivo solicitante puede determinar la distancia al punto de acceso, ya que los puntos de acceso no tienen esta información. Las operaciones de Wi-Fi RTT son ilimitadas para las apps en primer plano, pero son limitadas para las que se ejecutan en segundo plano.

El estándar IEEE 802.11-2016 especifica los valores de Wi-Fi RTT y las capacidades relacionadas de Fine-Time-Measurement (FTM). Wi-Fi RTT requiere la medición precisa del tiempo proporcionada por FTM, ya que calcula la distancia entre dos dispositivos midiendo el tiempo que tarda un paquete en ir y volver entre ellos, y multiplicando ese tiempo por la velocidad de la luz.

Android 15 (nivel de API 35) introdujo la compatibilidad con el rango basado en no activadores (NTB) IEEE 802.11az.

Diferencias de implementación basadas en la versión de Android

Wi-Fi RTT se introdujo en Android 9 (API nivel 28). Cuando usas este protocolo para determinar la posición de un dispositivo mediante la multilateración en dispositivos que ejecutan Android 9, debes tener acceso a datos de ubicaciones de puntos de acceso (PA) predeterminados en tu app. Tú decides cómo almacenar y recuperar estos datos.

En los dispositivos con Android 10 (API nivel 29) y versiones posteriores, los datos de ubicación de PA se pueden representar como objetos ResponderLocation, lo que incluye latitud, longitud y altitud. En el caso de los PA de Wi-Fi RTT que admiten datos Location Configuration Information/Location Civic Report (LCI/LCR), el protocolo mostrará un objeto ResponderLocation durante el proceso de creación de rangos.

Esta función permite a las apps consultar a los PA para solicitarles su posición de forma directa en lugar de tener que almacenar esa información de manera anticipada. De esta forma, tu app puede encontrar PA y determinar sus posiciones incluso si antes no se conocían esos PA, como cuando un usuario entra en un nuevo edificio.

La compatibilidad con el rango de NTB IEEE 802.11az está disponible en dispositivos que ejecutan Android 15 (nivel de API 35) y versiones posteriores. Eso significa que, si el dispositivo admite el modo de iniciador de NTB IEEE 802.11az (indicado por WifiRttManager.CHARACTERISTICS_KEY_BOOLEAN_NTB_INITIATOR), tu app puede encontrar AP compatibles con IEEE 802.11mc y IEEE 802.11az con una sola solicitud de rango. Se amplió la API de RangingResult para proporcionar información sobre el valor mínimo y máximo que se puede usar para el intervalo entre las mediciones de rango, lo que deja el intervalo exacto en el control de tu app.

Requisitos

• El hardware del dispositivo que realiza la solicitud de rango debe implementar el estándar FTM 802.11-2016 o el estándar 802.11az (rango no basado en activadores).
• El dispositivo que realiza esa solicitud debe ejecutar Android 9 (API nivel 28) o una versión posterior. El rango basado en no activadores IEEE 802.11az está habilitado en dispositivos con Android 15 (nivel de API 35) y versiones posteriores.
• El dispositivo que realiza la solicitud de rango debe tener habilitados los servicios de ubicación y la búsqueda de Wi-Fi (en Configuración > Ubicación).
• Si la app que realiza la solicitud de rango está segmentada para Android 13 (nivel de API 33) o versiones posteriores, debe tener el permiso NEARBY_WIFI_DEVICES. Si una app de este tipo se orienta a una versión anterior de Android, debe tener el permiso ACCESS_FINE_LOCATION en su lugar.
• La app debe consultar el rango de puntos de acceso mientras está visible o en un servicio en primer plano. La app no puede acceder a información de ubicación en segundo plano.
• El punto de acceso debe implementar el estándar FTM IEEE 802.11-2016 o el estándar IEEE 802.11az (detección de rango no basada en activadores).

Configuración

A fin de configurar tu app para que utilice Wi-Fi RTT, sigue estos pasos.

1. Solicita permisos

Solicita los siguientes permisos en el manifiesto de tu app:

<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" />

Los permisos NEARBY_WIFI_DEVICES y ACCESS_FINE_LOCATION son peligrosos, por lo que debes solicitarlos durante el tiempo de ejecución cada vez que el usuario quiera realizar una operación de análisis de RTT. Tu app deberá solicitar el permiso del usuario si aún no lo recibió. Para obtener más información sobre los permisos durante el tiempo de ejecución, consulta Cómo solicitar permisos de la app.

2. Comprueba si el dispositivo es compatible con Wi-Fi RTT

Para comprobar si el dispositivo es compatible con Wi-Fi RTT, usa la API de PackageManager:

context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT)

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

3. Comprueba si hay Wi-Fi RTT disponible

Es posible que el dispositivo cuente con Wi-Fi RTT, pero que no esté disponible porque el usuario inhabilitó la conexión Wi-Fi. Según las capacidades de hardware y firmware, es posible que algunos dispositivos no sean compatibles con Wi-Fi RTT si se utiliza SoftAP o una conexión mediante dispositivo móvil. Para verificar si Wi-Fi RTT está disponible, llama a isAvailable().

La disponibilidad de Wi-Fi RTT puede cambiar en cualquier momento. Tu app debe registrar un BroadcastReceiver para recibir ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED, que se envía cuando cambia la disponibilidad. Cuando tu app recibe el intent de transmisión, debe comprobar el estado actual de disponibilidad y ajustar su comportamiento en consecuencia.

Por ejemplo:

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)

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);

Para obtener más información, consulta Transmisiones.

Cómo crear una solicitud de rango

Se crea una solicitud de rango (RangingRequest) especificando una lista de pares Wi-Fi Aware o AP a los que se solicita un rango. Se pueden especificar múltiples puntos de acceso o pares Wi-Fi Aware en una sola solicitud de rango; se miden y se muestran las distancias a todos los dispositivos.

Por ejemplo, una solicitud puede usar el método addAccessPoint() para especificar un punto de acceso con el cual medir la distancia:

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

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

RangingRequest req = builder.build();

Un punto de acceso se identifica por su objeto ScanResult, que se puede obtener llamando a WifiManager.getScanResults(). Puedes usar addAccessPoints(List<ScanResult>) para agregar varios puntos de acceso en un lote.

Los objetos ScanResult pueden contener AP compatibles con el rango basado en no activadores (is80211azNtbResponder()) de IEEE 802.11mc (is80211mcResponder()) y IEEE 802.11az. Los dispositivos que admiten el rango NTB IEEE 802.11az realizan el rango 802.11mc o 802.11az según la capacidad del AP, y usan 802.11az de forma predeterminada cuando el AP admite ambos. Los dispositivos que no admiten IEEE 802.11az realizan todo el rango con el protocolo IEEE 802.11mc.

Del mismo modo, una solicitud de rango puede agregar un par Wi-Fi Aware con su dirección MAC o su PeerHandle, con los métodos addWifiAwarePeer(MacAddress peer) y addWifiAwarePeer(PeerHandle peer), respectivamente. Para obtener más información sobre cómo descubrir los pares Wi-Fi Aware, consulta la documentación de Wi-Fi Aware.

Cómo solicitar rangos

Una app emite una solicitud de rango con el método WifiRttManager.startRanging() y proporciona lo siguiente: un RangingRequest para especificar la operación, un Executor para especificar el contexto de devolución de llamada y un RangingResultCallback para recibir los resultados.

Por ejemplo:

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) { … }
})

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) { … }
});

La operación de rango se realiza de forma asíncrona y los resultados se muestran en una de las devoluciones de llamada de RangingResultCallback:

• Si falla toda la operación de rango, se activa la devolución de llamada onRangingFailure con un código de estado descrito en RangingResultCallback. Este tipo de falla puede producirse si el servicio no puede ejecutar una operación de rango en ese momento, por ejemplo, porque la conexión Wi-Fi está inhabilitada, porque la aplicación solicitó demasiadas operaciones de rango y está limitada, o por una cuestión de permisos.
• Cuando se completa la operación de rango, se activa la devolución de llamada onRangingResults con una lista de resultados que coincide con la de solicitudes (un resultado para cada solicitud). El orden de los resultados no coincide necesariamente con el de las solicitudes. Ten en cuenta que la operación de rango puede completarse, pero cada resultado puede indicar una falla de esa medición específica.

Cómo interpretar los resultados de rango

Cada uno de los resultados que muestra la devolución de llamada onRangingResults se especifica con un objeto RangingResult. En cada solicitud, haz lo siguiente.

1. Identifica la solicitud

Identifica la solicitud en función de la información proporcionada cuando creas RangingRequest; la mayoría de las veces, es una dirección MAC proporcionada en ScanResult que identifica un punto de acceso. La dirección MAC puede obtenerse a partir del resultado del análisis utilizando el método getMacAddress().

La lista de resultados de rango puede estar en un orden diferente al de los pares (puntos de acceso) especificados en la solicitud de rango, por lo que debes utilizar la dirección MAC para identificar el par, no el orden de los resultados.

2. Determina si se realizó correctamente cada medición

Para determinar si se realizó correctamente una medición, utiliza el método getStatus(). Cualquier valor que no sea STATUS_SUCCESS indica un error. Eso significa que todos los demás campos de ese resultado (excepto la identificación de la solicitud anterior) son no válidos, y el método get* correspondiente fallará con una excepción IllegalStateException.

3. Obtén resultados para cada medición que se haya realizado correctamente

Para cada medición que se realiza correctamente (RangingResult), puedes recuperar los valores de los resultados con los respectivos métodos get:

• Distancia, en mm, y la desviación estándar de la medición:

  getDistanceMm()

  getDistanceStdDevMm()

• RSSI de los paquetes utilizados para las mediciones:

  getRssi()

• Tiempo en milisegundos en el que se realizó la medición (indicando el tiempo desde el inicio):

  getRangingTimestampMillis()

• Cantidad de mediciones que se intentaron y cantidad de mediciones que se realizaron correctamente (y en las que se basan las mediciones de distancia):

  getNumAttemptedMeasurements()

  getNumSuccessfulMeasurements()

• Tiempo mínimo y máximo que un dispositivo cliente debe esperar entre mediciones de NTB de 11az:

  getMinTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() y getMaxTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() muestran el tiempo mínimo y máximo. Si se solicita la siguiente medición de rango antes de que transcurra el tiempo mínimo, la API muestra el resultado del rango almacenado en caché. Si se solicita la siguiente medición de rango después de que transcurra el tiempo máximo, la API finaliza la sesión de rango que no es de activación y negocia una nueva sesión de rango con la estación que responde. Debes evitar solicitar una nueva sesión de rango, ya que agrega sobrecarga al tiempo de medición del rango. Para aprovechar al máximo la eficiencia de medición sin activador de 802.11az, activa la siguiente solicitud de medición entre el tiempo de medición mínimo y máximo especificado en la medición RangingResult anterior.

• Repeticiones de campo de entrenamiento largo (LTF) que las estaciones de respuesta y de iniciación usan en el preámbulo para el resultado de NTB del estándar IEEE 802.11az:

  get80211azResponderTxLtfRepetitionsCount()

  get80211azInitiatorTxLtfRepetitionsCount()

• Cantidad de transmisiones de tiempo espacial (STS) de transmisión y recepción que usó la estación iniciadora para el resultado de NTB del estándar IEEE 802.11az:

  get80211azNumberOfTxSpatialStreams()

  get80211azNumberOfRxSpatialStreams()

Dispositivos Android que admiten WiFi RTT

En las siguientes tablas, se muestran algunos teléfonos, puntos de acceso y dispositivos de venta minorista, almacenamiento y centros de distribución que admiten WiFi-RTT. Estos datos no son exhaustivos. Te recomendamos comunicarte con nosotros para que tus productos que admiten RTT se muestren aquí.

Puntos de acceso

Teléfonos

Dispositivos de centros de distribución, almacenamiento y venta minorista