使用 ble 網(wǎng)關(guān)和信標(biāo)進(jìn)行藍(lán)牙 RSSI 定位
藍(lán)牙RSSI定位工作原理
RSSI 代表接收信號強(qiáng)度指示，是設(shè)備接收信號功率的度量。當(dāng)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)掃描附近的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備時(shí)，每個(gè)信標(biāo)設(shè)備的藍(lán)牙無線電都會為網(wǎng)關(guān)提供 RSSI 測量值。RSSI 以對數(shù)刻度的分貝 (dBm) 為單位進(jìn)行測量，負(fù)值表示設(shè)備之間的距離較大。
在實(shí)際應(yīng)用中，RSSI 值通常介于 -100 至 0 dBm 之間。RSSI 值越接近 0，表示信號越強(qiáng)，而負(fù)值越大，表示信號越弱。0 dBm 的 RSSI 值表示信號非常強(qiáng)，但在實(shí)際應(yīng)用中很少遇到。
我們假設(shè) BS1(x1,y1)、BS2(x2,y2) 和 BS3(x3,y3) 是三個(gè)固定位置的藍(lán)牙信標(biāo)，它們排列在空間中?？梢允褂萌c(diǎn)定位原理大致確定接入點(diǎn) (E) 的位置。該原理涉及一個(gè)概念，即來自發(fā)射器的信號向各個(gè)方向擴(kuò)散，形成一個(gè)球形交叉點(diǎn)。通過分析這些信號球的交叉點(diǎn)，可以計(jì)算出接入點(diǎn) (E) 的大致位置 (x, y)。
藍(lán)牙RSSI定位精度
在實(shí)際應(yīng)用中，藍(lán)牙信號 RSSI 定位算法并非如描述的那樣簡單。該算法還考慮了不同環(huán)境中不同的衰減因素，并應(yīng)用了濾波算法來減少信號干擾，以提高定位數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。在某些情況下，慣性導(dǎo)航算法被集成到該過程中。盡管有這些改進(jìn)，但需要注意的是，使用藍(lán)牙 RSSI 得出的位置仍然只是一個(gè)粗略的估計(jì)。
為什么說是粗略估計(jì)呢？藍(lán)牙RSSI定位始終面臨與信號穩(wěn)定性和環(huán)境因素相關(guān)的固有挑戰(zhàn)。
- 信號變異性： 即使在開放環(huán)境中，藍(lán)牙廣播信號也可能不穩(wěn)定，信號衰減與距離之間的相關(guān)性并不總是很明顯。在同一位置，從同一發(fā)射器接收到的 RSSI 信號可能會出現(xiàn)顯著變化，有時(shí)相差幾個(gè) dBm 單位，甚至超過 10dBm。這種變化削弱了信號衰減模型與距離之間的相關(guān)性。
- 復(fù)雜環(huán)境中的信號行為： 在金屬、玻璃和水等材料可能導(dǎo)致信號衍射和反射的不太理想的環(huán)境中，信號衰減可能不會遵循明確的線性路徑。在某些情況下，它甚至可能與距離呈負(fù)相關(guān)。這意味著隨著發(fā)射器離接收器越來越遠(yuǎn)，接收到的 RSSI 信號值實(shí)際上可能會增加，從而導(dǎo)致顯著的定位誤差。在極端情況下，這些因素可能導(dǎo)致定位誤差超過 5 米，凸顯了藍(lán)牙 RSSI 定位所涉及的挑戰(zhàn)和近似值。
但大多數(shù)情況下，藍(lán)牙的定位精度一般在2~5米范圍內(nèi)，相比傳統(tǒng)GPS系統(tǒng)的定位精度，藍(lán)牙RSSI定位的表現(xiàn)還是比較不錯(cuò)的。
藍(lán)牙 RSSI 定位用例
使用藍(lán)牙 RSSI 進(jìn)行室內(nèi)實(shí)時(shí)定位時(shí)，藍(lán)牙發(fā)射器（通常稱為定位信標(biāo)）通常固定在需要跟蹤的物品上。這些信標(biāo)會將其當(dāng)前位置和 RSSI 值連續(xù)傳輸?shù)皆O(shè)施內(nèi)戰(zhàn)略性放置的固定設(shè)備。藍(lán)牙接收器（通常稱為定位器或 藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)收集這些信息并將其轉(zhuǎn)發(fā)到中央服務(wù)器。服務(wù)器則處理數(shù)據(jù)并向最終用戶提供相關(guān)更新，提醒他們被跟蹤物品的當(dāng)前位置。