藍牙信標RSSI定位原理

隨著低功耗藍牙（ble）技術(shù)的不斷發(fā)展，藍牙定位的測距算法也越來越多，比如rssi（接收信號強度指示）、aoa（到達角）、aod（出發(fā)角）、toa （到達時間）、tdoa（到達時間差）、tof（飛行時間）等。不同測距算法的實現(xiàn)難度、功耗及精度不一樣，大家可以根據(jù)自己的預(yù)算及精度要求選擇相應(yīng)的測距算法。在眾多測距算法中，rssi是具性價比的，其具有功耗低、成本低、使用簡單的優(yōu)勢。本文將介紹rssi定位系統(tǒng)的原理。
rssi是received signal strength indication的簡稱，是接收的信號強度指示，無線發(fā)送層的可選部分，用來判定連接質(zhì)量以及是否增大廣播發(fā)送強度。通過接收到的信號強弱測定信號點與接收點的距離，進而根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)進行定位計算的一種定位技術(shù)。 藍牙rssi定位是指基于藍牙4.0以上協(xié)議，利用藍牙rssi信號衰減與距離之間的相關(guān)性關(guān)系來計算出藍牙終端所在位置的一種定位方式。在實際應(yīng)用過程中，**端通常為藍牙信標，接收端通常為智能手機。
藍牙設(shè)備在廣播中，信號接收端離**端越遠，接收到的rssi場強值就越弱；信號接收端離**端越近，接收到的rssi場強值就越強。接收端收到的無線信號dbm一般都是負值，信號值越大代表信號越強，rssi信號范圍在0~-100之間，0是理想情況，在實際應(yīng)用中并不存在。
根據(jù)不同的應(yīng)用要求，藍牙定位一般可分為存在性檢測定位和三角精準定位。存在性定位通常應(yīng)用于巡較考勤，一個**端和一個接收端即可完成應(yīng)用，即可證明存在于某個區(qū)域，應(yīng)用原理簡單；接下來重點介紹下rssi三角定位原理。
三角定位原理：**端的位置是固定的，比如一個區(qū)域有3個 **端，也即鋪設(shè)了三個藍牙信標，bs1(x1,y1)，bs2(x2,y2)以及bs3(x3,y3)。
如圖：e點接收 bs1、bs2、bs3發(fā)出的信號，獲取到不同點位的rssi，三角定位算法通過已知的三個坐標反推出e點的坐標。
三個**端(bs1,bs2,bs3)的坐標是固定的，利用三點定位原理即可近似計算出接收端所在的位置，也即**端信號向外360度擴散形成球面的交點，進而計算出e(x,y)所在的位置；
在實際應(yīng)用中算法可不只如此簡單，還要考慮到不同環(huán)境的不同衰減因子，以及利用濾波算法過濾信號的干擾，讓定位點較加平穩(wěn)。在有些定位算法中，還會加入慣導算法。即便如此，利用藍牙rssi場強計算出的位置仍是近似位置。
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