从信标确定距离精度

卡尔提克

关于Radius网络信标,我有几个问题。

  1. 我们如何获得android设备和信标之间的准确距离?到目前为止,我们通过“ android-beacon-library”获得的距离正在波动。
  2. 我们如何限制信标的传输半径,例如允许信标仅传输5米或20厘米?

请在各种设备(Moto g,Nexus 5,Nexus 4和iPhone 5s)上找到带有信标距离读数的图像

大卫京

您总是会看到信标距离估计值的波动,因此您必须适当设置期望值。信标距离估算首先从使用移动设备上的蓝牙无线电对无线电信号强度进行测量开始。较强的信号表示信标较近,而较弱的信号表示信标较远。信标在1米处发送其预期信号强度的参考值,实际上是在说:“如果您在1米外,您应该看到我的信号电平为-56 dBm”。然后,手机内部的公式会根据在任何给定时间的信号电平来猜测其距离。如果信号比-56dBm弱一点,例如-65dBm,则该公式可能会估计距离为2.5米。

该技术是不完善的,并且有多种波动原因:

  1. 总是存在背景无线电噪声(例如旧AM无线电的静电噪声)会导致各个信号强度的测量值发生变化。
  2. 蓝牙无线电内部的模数转换器存在错误,这还会导致各个信号强度的测量值发生变化。
  3. 蓝牙无线电波会反射某些物体并被其他物体吸收,从而使实际信号强度在相距相同距离的不同位置以及附近的其他物体移动时发生变化。
  4. 发射器和接收器上的天线方向图都不是完美的球形。这意味着,当您旋转手机或信标时,您会看到略有不同的信号电平。

您可以采取一些措施来最大程度地减少错误:

  1. 使用尽可能频繁地发送信号的信标,最好以10Hz或更高的频率发送。更多的传输意味着更多的信号电平统计样本,将它们平均在一起有助于减轻上述源1和源2的误差。

  2. 在信标上使用尽可能高的发射器功率设置。信号越强,来自上方源1的噪声水平(相对而言)就越低。

  3. 尽可能将信标放置在接收设备有清晰视线的地方。开销通常效果最好。

但是,您希望做的最好的事情就是尽可能减少变化。您无法消除它。因此,您必须设计您的应用程序,以便可接受这种变化。如果可以帮助您解决用例,则还可以降低信标发送器的功率,以使设备仅在信标相对较近时才能检测到。

使用Radius Networks的RadBeacon USB和RadBeacon Tag模型,您可以使用适用于iOS和OSX的免费RadBeacon配置应用程序来调整发射器功率这些应用程序具有滑块控件,可以增加和减少发射机功率。

但是,您应该注意,通过降低发射器功率,您还将增加距离估算值的变化量。这是因为信噪比会降低。

完全公开:我是Radius Networks的首席工程师。

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