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藍牙信標室內定位算法如何確定 A,n 值

深圳市極光通信科技有限公司 ? 2024-05-21 20:13 ? 次閱讀

一、距離 d 和 RSSI 的計算公式

d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))

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。

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。

下圖數據引用了藍牙信標 KTBB802,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。

wKgaomZMj12AQBxBAAFQdAEHrt8185.png

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),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:
(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:
-60,-61,-62,-63,-64,......
-70, -71, ......
-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。
藍牙信標參數
1、產品尺寸:53.86*24.93mm
2、廣播協議:標準Ibeacon
3、電池容量::2400毫安時
4、安裝方式:3M膠或者螺釘方式

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