苹果的 AirTag 技术原理是什么?

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基本原理其实非常简单,一个蓝牙设备,有一个内置UTC时钟,会定期广播一个信标,同时会侦听已配对设备的连接请求,连接上了可以更新设备状态、启用高精度测距无线电等等。

但整套系统的实现会比基本原理复杂很多,因为苹果为了实现自己的隐私承诺,对airtag整套系统采用了端对端加密、轮换密钥防止跟踪等等设计,同时这些设计还要尽量在airtag极低的电量以及加入众包的iOS设备也不能大量消耗电池和流量的要求下实现,所以几乎都是单向通信。

Airtag和机主ios设备配对的时候,会对正自己的时钟,并生成一套secret,仅存储于airtag以及ios设备本地,或者以加密方式传输到机主的其他ios设备,这套secret从不会以任何可读的形式暴露给其他任何人,包括苹果自己。

通过这套secret以及时钟,可以生成一组非对称密钥,每15分钟刷新一次。私钥在airtag本地没有什么用,毕竟airtag本身又不通信。Airtag就以每2秒广播一次的方式把公钥广播出去。

周边的ios设备如果加入众包find my network,就会收到广播的密钥,并且定位自己的位置,生成一份位置报告,再用收到的公钥加密这份报告匿名发到苹果,报告的索引标签是公钥的哈希值。

由于私钥没有以任何方式共享,所以除了原机主,其他任何人无法解密这份报告,包括苹果自己。

掌握生成私钥方法的机主,根据当前时间,倒推生成前后一段时间的所有公私钥组合,并且生成公钥的索引标签,发到苹果问有没有收到这些标签的报告。苹果把报告发到机主设备,由机主的私钥解密,于是机主能看到报告里,某一个设备在某一时段在哪里被定位到了。

通过公钥加密机制保证除了机主以外,没有其他任何人能够解密位置报告,通过每15分钟刷新一次密钥,防止静态密钥的轨迹被追踪然后倒推出主人的行踪。

Airtag的另一个功能是用U1近距离精确定位,其实这东西并不是定位,而是测距。

Airtag设备在与机主的ios设备蓝牙连接完成后,可以由机主触发U1芯片定位,此时ios设备要求打开摄像头进入AR模式,通过机身陀螺仪、加速度计、摄像头画面以及新设备有的lidar等等判断自己在空间中的运动状态。当位置运动解算出来后,多在不同的空间点测几次距离,就能解算出airtag的位置并且引导用户走过去。

新*【补充,应该是 定位器一段时间内,没有内没有链接到绑定手机。 在发生位置变化的情况下,就会响铃。】(但目前不知道,定位器是怎么知道 自己位置发生移动了。)uwb有这功能吗?也可能有陀螺仪吧?(绑定的苹果手机不在,安卓手机没连接,在车上平稳行驶,定位器自动报警。)

(新* 有时候,长时间不在一起。 手机定位器放在一起开车的时候,定位器也会响。 半分钟一分钟吧?就不响了。)


1.远距离定位:

以一定频率,对外 进行 “蓝牙广播”(定位器识别码+)。第三者手机接收到蓝牙信号,通过第三者手机 发送 (定位器识别码)+第三者手机接收到蓝牙信号时间+第三者手机GPS定位坐标 到苹果官方服务器——官方服务器发送到主人手机——主人手机解码、查看定位。

假设形容:【蓝牙 1分钟广播一次,其余时间关闭蓝牙】【UWB 关闭中】【声音关闭中】

这样做到最小的耗电,最大的续航(实际续航7个月左右)。


精度:两种:

1. 定位器蓝牙信号范围(1-100米)+第三者手机GPS精度(1-30米)=2米-130米。

2.定位器蓝牙信号范围(1-100米)+第三者手机 信号模糊定位精度(1-1000米)=2米-1100米。


1.5 非主人,防跟踪警报功能。

第三者手机,连续 半小时 接收到 定位器信号。 ——使用公共密码,尝试链接定位器 ——链接上定位器蓝牙——定位器发声(苹果官方应该设置有一个公共密匙,只用来让定位器发出声音)

1.6 NFC




2. 近距离,100米内。

  • 蓝牙模式: 定位器广播——主人手机通过蓝牙 私人密匙 尝试链接 定位器蓝牙——100米内链接上定位器蓝牙——激活定位器UWB芯片——10米内手机UWB连接上定位器UWB——通过(手机蓝牙、UWB)(定位器蓝牙信号强度、UWB)进行距离定位。——手机(激光雷达传感器、气压计、三轴陀螺仪、加速感应器、距离感应器、环境光传感器、摄像头、AI图像识别)识别 手机的状态、横竖、水平平躺。——当水平面左右前后一米4个点位,的距离,就可以算出是不是在 同一个平面了。


续航:

每天12小时不在身边,6个月提示 低电量,需要换电池 。

每天基本上24小时,6个月,电量还有 35% (每个月 近距离寻找10次左右)

【现在价格 120元一个,续航10个月,并且永久免费使用,简直是神器啊!】


假报警:前段时间,在主人手机旁边, 主人手机不定时提示(有不明设备),定位器也不定时会 发出警报声音。 应该是 防跟踪功能 新上线,磨合期的假报警。

10厘米距离,连接不上定位器,连接后不能定位: 也就刚发布前两个月会 经常性出现。 现在 连接很快速了。


关于 第三者手机退出 协助定位模式:

设置-我的-查找-查找我的iphone-“查找”网络(关机定位)

  1. 取消这个功能,就会同步关闭 手机丢失定位功能。
  2. 你的第三者手机,关机定位功能,就是依靠第四者的 手机帮忙定位的。【猜测:手机关机——蓝牙单独/继续工作,像定位器一样定时发布广播——第四者手机接收到 关机的蓝牙信号——发送到苹果服务器——手机主人查找定位】

(手机关机,这时候,就相当于 一个定位器。用的是一套 “服务”)

(人人为我,我为人人)

(享受 定位服务,就要帮助别人定位)

(通过第三者手机定位时间:有时候是2个小时前,有时候还是我 分开的时间,大街上人来人往的,苹果手机不少,应该是 定位器蓝牙广播间隔时间太长, 除非正好广播时,第三者手机在10米内静止状态,正好接收到了信号,信号差的地方可能也不行。)(因为,别人就在那看手机视频,有20分钟不动,10米的距离,有干扰,但是 定位器就是不更新定位。)