隨著低功耗藍牙(BLE)技術的不斷發展,藍牙定位的測距算法也越來越多,但是市場最常見的還是通過藍牙信號強度RSSI的定位方式,小編下面介紹下藍牙信標藍牙信標Ibeacon距離和信號強度RSSI的關系。
藍牙信標室內定位算法
一、距離d和RSSI的計算公式
d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))------------(1)
其中d為距離,單位是m。
RSSI為手機接收到藍牙信標的信號強度,為負數。
A為手機距離藍牙信標1m時接收到的RSSI的值的絕對值。
n為環境衰減因子,需要測試矯正。
下圖是根據A=63, n=1.56制作的圖形:
如何確定A和n的值?
使用華為手機在空曠的環境中,分別采集5個藍牙信標距離手機1m,2m,……10m時手機接收到的RSSI值,每次取100個數據求平均值。以1m處RSSI的信號強度的絕對值作為A,以6m處RSSI的信號強度代入公式(1)求得n值。
下圖數據引用了我司藍牙信標G802,發射功率-8dBm的情況下的測試值。根據計算得到的A和n值,計算了不同信號強度對應的距離(計算值)與實際距離的誤差,在8m以內距離,測量值和實際值的誤差小于1.15m。
二、對于不同手機接收靈敏度的差異如何進行調整?
影響手機接收藍牙信標的信號強度有兩種誤差,一種誤差是系統誤差,如由于手機接收靈敏度的強弱引起的RSSI的增加或者減少,另外一種是隨機誤差,如遮擋等原因引起的測量誤差。手機在一個環境里面會收到很多信標的信號,并且信號強的少(距離近的少)信號弱的多(距離遠的多),所以取平均值應該不合理,我們可以考慮取中間值。
我們可以在一個場所用華為手機(預先獲取)和導航手機(導航時獲取)獲取信號值并排序:如果華為手機獲取的信號如下:
-60,-61,-62,-63,-64,......-70, -71, ......
(可以取整數,也可以按照0.5的精度)
實際導航手機獲取的信號如下:
-57,-58,-59,-60,-61,......-67, -68, ......
(可以取整數,也可以按照0.5的精度)
手機離地面高度為1.1米,藍牙信標高度為2.8米,藍牙信標8米布置一個,則理論上手機離藍牙信標最短距離為1.7米,最長距離為5.9米,對應華為手機的信號強度分別為-68,-75。考慮部分手機接收靈敏度比華為手機弱,所以我們可以重點分析信號強度大于-85的信號。
如果按照1dBm的精度排序,可以各取前面10個信號值求平均,差值就是要調整的A值。隨著手機接收信號數據的增多,重復以上計算,會將A值調整到一個合理的范圍。總體來說就是手機A和手機B接收到的信號強度的前面最強的10個值比較,差值就是要調整的部分。
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原文標題:藍牙信標距離和信號強度RSSI的關系
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