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蓝牙定位的三种技术:RSSI、AoA/AoD、CS定位
〖壹〗、 理论上,蓝牙AoA/AoD定位精度可以做到亚米级(1m以内),适用于需要高精度定位的场景。信道探测CS定位 信道探测(Channel Sounding,简称为CS)是一种通过往返时间(RTT)和相位测量(PBR)来进行距离估算并相互修正的技术,具备更高精度和更安全的防护机制。
〖贰〗、 RSSI的优势在于简化了天线阵列的复杂性,但其定位精度通常限于3至5米范围内。到达时间(ToA)技术利用无线电信号的传播时间来实现定位,仅需要一根天线,但要求设备配备高精度的同步时钟,其定位精度可达1米。蓝牙技术联盟(SIG)在蓝牙1规范中引入了基于AoA和AoD的第三种测向技术。
〖叁〗、 蓝牙1规范引入了方向查找功能,显著提升了定位服务。该功能引入了到达角(AoA)和离开角度(AoD)定位,使开发人员在二维或三维空间中更准确地确定蓝牙发射器的位置。通过检测信号方向,定位精度可达米级。在IoT设备的室内定位技术中,基于RSSI的定位服务通过多次距离测量实现定位评估。
〖肆〗、 终端侧定位一般用于室内定位导航、精准位置营销等用户终端;而网络侧定位主要用于人员跟踪定位、资产定位及客流分析等情境之中。蓝牙1蓝牙测向:到达角(AoA)和出发角(AoD)蓝牙1引入了全新的寻向功能,这一功能可以帮助设备明确蓝牙信号的方向,进而实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。
〖伍〗、 蓝牙RSSI(信号强度)定位技术利用信号强度大致反映信号源与目标之间的距离。通过多个锚点和三边测量法,可以计算出设备的大致位置。蓝牙RSSI定位技术的精度通常为3-5米,适用于智能家居、资产追踪等场景。
〖陆〗、 蓝牙定位技术主要分为存在性检测定位和三角精准定位。存在性定位常用于巡更考勤场景,通过一个发射端和一个接收端即可验证目标位置,原理相对简单。本文将重点介绍RSSI三角定位原理。三角定位原理基于固定发射端的位置。
发射功率、频率与场景对RSSI测量值的影响
〖壹〗、 发射功率是影响RSSI测量值的关键因素之一。大的发射功率能够支持信号传输更远的距离,但相应地,也会造成RSSI测量值的较大波动。这是因为高功率信号在传播过程中更容易受到环境因素的影响,如多径干扰、反射和折射等,从而导致接收端接收到的信号强度产生较大变化。
〖贰〗、 频率选取 对RSSI测量值的影响主要体现在信号的传播特性和抗干扰能力上。不同频率的信号在传播过程中会受到不同的衰减和干扰,从而影响接收端的信号强度。此外,在特定场景下,多信道跳频策略可能会导致RSSI出现较大波动,影响测量精度。场景:场景对RSSI测量值的影响非常显著。
〖叁〗、 在无线通信世界中,RSSI(Received Signal Strength Indication)作为信号强度的指示器,其测量精度受到众多因素的深刻影响,包括发射功率、频率选取 以及特定环境场景。这些元素共同决定了我们获取信号质量、距离信息的准确性和稳定性。
〖肆〗、 空中同频干扰信号:会影响RSSI的测量值,造成波动。多径叠加:电磁波在不同物质表面的反射折射会造成多径叠加,影响RSSI的稳定性。障碍物遮挡:中间障碍物的遮挡会导致RSSI值下降。天线性能和朝向:天线的性能和朝向对RSSI有显著影响。
〖伍〗、 在移动网络中,RSSI有助于基站了解手机等终端设备接收信号的情况,以便进行切换、功率控制等操作 。 影响因素:距离发射源越远,RSSI值通常越低;信号传播过程中遇到障碍物,如墙壁、金属物体等,会导致信号衰减,使RSSI值变小;此外,周围其他无线信号的干扰也可能影响RSSI的测量结果。
〖陆〗、 RSSI即接收信号强度指示,是一个表示信号强度的指标。 定义原理:它衡量的是无线通信设备接收到的信号功率大小。在无线网络环境中,发送端发出信号,接收端通过检测并量化接收到的信号强度得到RSSI值。这个值反映了信号在传输过程中经过各种损耗后到达接收端时的强度。
RSSI、RSRP和RSRQ
〖壹〗、 关系:RSSI是衡量接收端接收到的总信号强度(包括有用信号和干扰信号)的指标。虽然RSSI值本身并不直接决定网速,但它与RSRP、RSRQ等参数密切相关,共同影响着网络性能。一般来说,RSSI值过高可能意味着存在较强的干扰或噪声,这可能会影响网络性能和网速。
〖贰〗、 RSSI、RSRP、RSRQ、SINR与网速的关系如下:RSSI:RSSI用于评估无线信号的连接稳定性。虽然RSSI不直接决定网速,但较弱的RSSI可能意味着连接不稳定,从而间接影响网速。与网速的关系:不稳定的连接可能导致数据传输中断或延迟,进而影响整体网速体验。RSRP:RSRP衡量的是从基站接收到的信号强度。
〖叁〗、 RSRQ是RSRP和RSSI的比值,用于衡量LTE网络中下行信号的质量。由于RSRP和RSSI的测量带宽可能不同,因此在实际计算中,会用一个系数N来调整,即RSRQ = N*RSRP/RSSI,其中N是E-UTRA载波RSSI测量带宽中的RB(Resource Block,资源块)数量。RSRQ的取值范围通常在-3到-15之间,值越大表示信号质量越好。
〖肆〗、 RSRP、RSSI和RSRQ的区别主要在于它们代表的物理意义和应用场景不同:RSRP:物理意义:反映的是手机用户收到的借鉴 信号功率的强弱,代表移动终端接收到来自基站的借鉴 信号的功率。应用场景:主要用于评估无线信号覆盖和干扰情况。RSRP值越高,表示终端接收到的信号越强,通信质量越好。
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