Calcular la distancia desde RSSI

Estoy trabajando en un sistema de posicionamiento en interiores donde necesito:

  1. Calcule la distancia según RSSI (entiendo que esto no será 100% preciso)
  2. Luego haga trilateración para identificar la ubicación de la señal wifi. Esta parte podría resolverse a través de esta solución: Trilateración usando 3 puntos de latitud y longitud, y 3 distancias

Estoy atascado con (1).

La relación entre RSSI y Distancia es ( fuente PPT ): relación de distancia rssiDonde:

Fm = Fade Margin - ??
N = Path-Loss Exponent, ranges from 2.7 to 4.3
Po = Signal power (dBm) at zero distance - Get this value by testing
Pr = Signal power (dBm) at distance - Get this value by testing
F = signal frequency in MHz - 2412~2483.5 MHz for Ralink 5370

Pero no puedo averiguar cómo calcular el margen de desvanecimiento. Basado en algunos hallazgos, fade margin = sensitivity of receiver - received signalpero, de nuevo, ¿cómo obtengo la sensibilidad del receptor?

Tengo un dongle wifi con chipset Ralink RT5370 con esta especificación: Ralink 5370 spec

¡Cualquier sugerencia ayudará!

Las notas de: http://www.tp-link.sg/support/calculator/ sugieren que el margen de desvanecimiento varía de 14dB a 22dB

Excellent: Link should work with high reliability, ideal for applications demanding high link quality. Fade Margin level is more than 22dB.
Good: Link should give you a good surfing experience. Fade Margin level is 14~22dB.
Normal: Link would not be stable all the time, but should work properly. Fade Margin level is 14dB or lower
RSSI ni siquiera tendrá una precisión del 50%, no importa "no del 100%". Esto ha surgido muchas veces antes y se ha explicado un número similar de veces. Sugiero leer más.
Su fórmula puede funcionar en un espacio vacío, pero los ambientes interiores no están vacíos (objetos, paredes, reflejos, efectos de múltiples rutas). Los sistemas de posicionamiento en interiores que conozco no se molestan con fórmulas como la que mencionas y en su lugar usan una calibración extensa. Ser capaz de ubicar de manera confiable el receptor en una habitación específica generalmente se considera un (muy) buen resultado.
@John UI está de acuerdo en que la "posición" resuelta sobre la base de trilateración y RSSI estará por todas partes. Mi próximo paso será normalizar una ruta basada en varias direcciones mac. No estoy construyendo un sistema de posicionamiento en interiores en tiempo real, estoy tratando de obtener la ruta de una persona en un edificio, que es un proceso fuera de línea.
@zengr Es mejor que comprenda qué se está desvaneciendo y busque Ricean Fading y aprenda a reconocer, simule nulos con movimientos leves de 1 mm cerca del rango de -70-80dBm y aprenda a evitarlo al aumentar las velocidades de datos para evitar "colisiones" con reflejos de igual amplitud y fuera de fase con la señal principal> En un edificio, muchas señales se reflejan en última instancia y, por lo tanto, los nulos de Rice Fading son comunes.

Respuestas (2)

El margen de desvanecimiento es la diferencia en los niveles de potencia entre la señal real que llega al receptor y la señal mínima básica que necesita el receptor para funcionar. Da una indicación de las tasas de errores de bit probables, por ejemplo.

Existe una fórmula estándar para calcular el nivel de señal teórico mínimo que necesita un receptor para una tasa de datos determinada. Esto es -154dBm + 10 yo o gramo 10 (tasa de bits). Si la velocidad de datos es de 1Mbps, entonces un receptor necesitará -94dBm para tener la posibilidad de obtener datos razonablemente decentes.

Si la señal recibida es de hecho -84dBm, entonces el margen de desvanecimiento es de 10dB, es decir, puede permitir el desvanecimiento de la señal recibida hasta 10dB.

Aplicar esto a su situación significa que necesita comprender la tasa de datos para poder calcular la potencia mínima aceptable del receptor. Debido a que Fm = Pr - Pm (donde Pm es el nivel mínimo de potencia del receptor calculado a partir de la tasa de bits o tal vez marcado en el cuadro), creo que debería poder resolver esto en función de que RSSI sea equivalente a Pr.

Si miras en el enlace que proporcionaste, verás esto: -

Sensibilidad de recepción: 802.11b: -84dBm@11Mbps

En otras palabras, a 11 Mbps, usando la fórmula en mi respuesta, obtienes una potencia de receptor mínima requerida de -154 dBm + 10 yo o gramo 10 (11.000.000) dBm = -154dBm + 70,4dBm = -83,59dBm.

EDITAR

He estado analizando un poco esto y hay una fórmula más simple que puede usar basada en este documento. La fórmula es la #19 en la página 3 y básicamente es esta: -

RSSI (dBm) = -10n yo o gramo 10 (d) + A

Donde A es la intensidad de la señal recibida en dBm a 1 metro; debe calibrarlo en su sistema. Debido a que está calibrando a una distancia conocida, no necesita tener en cuenta la frecuencia de su transmisión y esto simplifica la ecuación.

d es la distancia en metros y n es la constante de propagación o el exponente de pérdida de ruta como mencionó en su pregunta, es decir, 2.7 a 4.3 (el espacio libre tiene n = 2 como referencia).

Su fórmula original: si pudiera proporcionar una fuente para eso, puedo verificarla con los datos que tengo.

Estoy de acuerdo con la fórmula simplificada de Andy y me gustaría agregar como pista que, debido a que el RSSI puede variar independientemente de la distancia, piense, por ejemplo, en rel. humedad, etc., y dado que tendrá más de una fuente de señal para su trilateración, puede valer la pena considerar el factor RSSI relativo entre diferentes fuentes, lo que puede compensar algunos elementos de variabilidad de los valores absolutos de RSSI. El resultado puede ser cierta información en forma de "la distancia al punto A es aproximadamente 1,5 veces la distancia al punto B", que es información suficiente para inferir la ubicación relativa de los puntos fijos.
Me disculpo por la respuesta tardía, esta es mi fuente de mi fórmula original: www.ece.lsu.edu/scalzo/Mega%20Hurtz%20FDR.pptx
@zengr, el enlace no funciona, te lleva a una carpeta, pero no parece haber un archivo "que se pueda abrir". ¿Quizás estoy siendo estúpido?
Ahí lo subí a dropbox. Deberá descargarlo para verlo: dl.dropboxusercontent.com/u/2432670/Mega%20Hurtz%20FDR.pptx
Hola, @Andyaka. Tengo una pregunta. d es la distancia y, de ser así, el registro debe tener parámetros enormes. Necesito aproximadamente lo mismo con el interrogador y también estoy estudiando para interiores. Así, la distancia, "d" es como máximo de 80 o 90 metros. Entonces, ¿cree que se puede usar esta fórmula para obtener una distancia sensible incluso dentro de los 80-90 metros?
La distancia de @merveotesi está relacionada precisamente con la intensidad de campo recibida en el espacio libre: coloque obstáculos en el camino y obtendrá atenuación en algunos puntos. Coloque objetos metálicos en el área y obtendrá aumentos en la fuerza de la señal en algunas posiciones y disminuciones en otras. No es una medida precisa excepto en el espacio libre.
Soy nuevo en esto. ¿Alguien puede decirme "n & A" aproximados/temporales para mi dispositivo BLE? Esto contiene una descripción de los dispositivos que usará mi cliente p.globalsources.com/IMAGES/PDT/SPEC/800/K1156549800.pdf
@AnkurAkvaliya, ¿por qué no plantea su propia pregunta en este sitio, pero deberá proporcionar más información que la anterior para que cualquiera pueda pensar en responderla?

Actualmente estoy trabajando en lo mismo y puede ser muy confuso. Encuentro que esta fórmula parece ser adecuada para ambientes interiores:

PAG ( X ) = 10 norte   yo o gramo ( d d 0 ) + 20 yo o gramo ( 4 π d 0 λ )

Donde,

  • PAG ( X ) es la pérdida de trayectoria a distancia d .
  • norte es el exponente de caída de la señal.
  • d es la distancia entre el emisor y el receptor.
  • d 0 es la distancia de referencia (digamos 1 m.)
  • λ es la longitud de onda de la señal de 2,4 GHz = 0,125 m.

"Xσ es el margen de desvanecimiento. El margen de desvanecimiento es específico del sistema y debe calcularse empíricamente para el sitio. Para edificios de oficinas, generalmente el valor de Xσ es de 10 dB".

Asi que;

d = 10 ( PAG 20 yo o gramo ( 4 π d 0 λ ) 10 norte ) d 0

Los detalles de la fórmula se pueden encontrar aquí , página 3 fórmula 2.

¿Cuál es el valor del componente Signal Decay y dónde se usa el margen de desvanecimiento en la fórmula? Estoy tratando de hacer uso de la misma fórmula, pero no puedo entender estos 2 parámetros.