蓝牙4.0测距的问题，算法应该怎样设计呢？

xuer

蓝牙4.0新手一枚，想用蓝牙4.0得到较为精确的距离测量（希望能测距达到分米级别），紧急求助：
一个问题是同一位置处接收的蓝牙基站的RSSI会随时间波动，怎样选取该点的RSSI，求平均值还是其他方法?
另一方面测距公式应该怎样确定？是简单的用这样的公式 还是有更精准的公式？怎样得到？如果能给出公式原型更好了
再就是在一个房间内测定的参数在其他房间能直接使用，得到同样好的效果吗？
希望进行过这方面的前辈指点一下
谢谢了

chunyang

楼主就别指望了，理论上就不可能实现高精度定位。周边的电磁噪声和传输多经的多样化足以毁掉场强测距法，算法在此没什么实际意义。

xuer

chunyang 发表于 2015-1-29 16:30
楼主就别指望了，理论上就不可能实现高精度定位。周边的电磁噪声和传输多经的多样化足以毁掉场强测距法，算法在此没什么实际意义。

谢谢回复哈，自己在尝试，一直不是很理想，在一些论坛和QQ群里看到有前辈做的精度很高， 应该是能实现的，希望能得到指点

wateras1

xuer 发表于 2015-1-30 00:18
谢谢回复哈，自己在尝试，一直不是很理想，在一些论坛和QQ群里看到有前辈做的精度很高，应该是能实现的，希望能得到指点

这个和你硬件也有关系，在1m处的RSSI变化范围大嘛？如果变化很大，那很难精确了。

chunyang

xuer 发表于 2015-1-30 00:18
谢谢回复哈，自己在尝试，一直不是很理想，在一些论坛和QQ群里看到有前辈做的精度很高，应该是能实现的，希望能得到指点

如果环境理想，精度可以做到很高，但问题是，这样的环境在实用中根本不存在。皮之不存，毛将焉附？深刻理解无线传输的物理机制就会明白，我说的是客观事实。

chunyang

提高RSSI定位精度的办法首先是信道的良好设计。要求尽量低的本体噪音，合理的灵敏度设置，与应用配合的天线设计等，有时可采用信号源矩阵布置的办法来提高定位精度。软件方面，网上华丽胡梢的说法多数都是自欺欺人，这个仅仅在矩阵式定位时有协议设计的要求，RSSI信号仅仅做适当的滤波算法就足够了，重点在硬件设计。

lyzhangxiang

RSSI的方式不是什么好法子，这玩意干扰太多了，不确定因素

最好的法子是UWB可以看下DW1000 -- UWB下的TDOA方式

还有一种很靠谱的方法，相差测距，一般有一些radio支持这种方式，不过很多都是闭源的，不太容易开发

xuer

wateras1 发表于 2015-1-30 09:50
这个和你硬件也有关系，在1m处的RSSI变化范围大嘛？如果变化很大，那很难精确了。

恩，试了几家的iBeacon,一家模块比较好的能稳定在5dB左右。我通过另一个蓝牙4.0接收后将RSSI输出到电脑上，在1米、2米、3米等都采样了上千次RSSI值，绘出散点图后取函数觉得函数中的基准常量与平均值差不多，然后用那个平均值来计算距离公式的参数，算出后再进行比对，相差挺大的。用了一些网上公布的参数 也是误差比较大，不知道有没有更好的方法

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 12:05
如果环境理想，精度可以做到很高，但问题是，这样的环境在实用中根本不存在。皮之不存，毛将焉附？深刻理解无线传输的物理机制就会明白，我说的是客观事实。

确实是。我们可以放宽应用条件，趋于理想的无线环境下，比如比较空荡的博物馆等，与实验室的无线环境应该就差不多了。但是rssi在实验室没人的情况下（我把仪器放里面，在外面等会进去取数据），静止情况下，还是有波动，如何能对这些数据比较好的处理，得到相对精确的距离呢

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 12:11
提高RSSI定位精度的办法首先是信道的良好设计。要求尽量低的本体噪音，合理的灵敏度设置，与应用配合的天线设计等，有时可采用信号源矩阵布置的办法来提高定位精度。软件方面，网上华丽胡梢的说法多数都是自欺欺人，这个仅仅在矩阵式定位时有协议设计的要求，RSSI信号仅仅做适当的滤波算法就足够了，重点在硬件设计。

确实是，硬件占很大因素。看帖子说iBeacon可以在一个足球场放几个就可以了，不过实际应用中好像都是隔不远就得放一个，应该就是您说的“矩阵布置”的密集布置的方法

xuer

lyzhangxiang 发表于 2015-1-30 15:27
RSSI的方式不是什么好法子，这玩意干扰太多了，不确定因素

最好的法子是UWB可以看下DW1000 -- UWB下的TDOA方式

还有一种很靠谱的方法，相差测距，一般有一些radio支持这种方式，不过很多都是闭源的，不太容易开发

谢谢啊，我搜一下，不知道跟蓝牙相比成本怎么样？之前接触过类似的，如果能提供程序开发接口就好了，闭源的确实不好弄

chunyang

xuer 发表于 2015-1-30 17:57
确实是。我们可以放宽应用条件，趋于理想的无线环境下，比如比较空荡的博物馆等，与实验室的无线环境应该就差不多了。但是rssi在实验室没人的情况下（我把仪器放里面，在外面等会进去取数据），静止情况下，还是有波动，如何能对这些数据比较好的处理，得到相对精确的距离呢

在环境完全稳定的情况下还有波动，说明要么存在电磁干扰，要么你的硬件设计有问题。是否电磁干扰，可以用频谱分析仪测试背景辐射情况。

chunyang

xuer 发表于 2015-1-30 18:01
确实是，硬件占很大因素。看帖子说iBeacon可以在一个足球场放几个就可以了，不过实际应用中好像都是隔不远就得放一个，应该就是您说的“矩阵布置”的密集布置的方法

实际应用中，信号源当然是越密越好，理想情况和实际情况间的差别那是不可以道理计的，但应用，只考虑实际，而且是最劣的实际。

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 18:16
在环境完全稳定的情况下还有波动，说明要么存在电磁干扰，要么你的硬件设计有问题。是否电磁干扰，可以用频谱分析仪测试背景辐射情况。

两方面都应该有，电磁干扰不可避免，只是多少的区别吧，电脑主机应该也会有电磁辐射，应该不会太影响蓝牙的，因为他们的电磁频道应该不一样，蓝牙4.0只用了2.4Ghz上面的3个5Mhz的广播频道，并且采用跳频技术，受的无线串扰小；硬件设计方面不好掌控，我在一家店里买的3个一种型号的也不是完全一样，有的波动范围大，比自己用模块焊接的还大，有的是比较小；确实比较麻烦

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 18:18
实际应用中，信号源当然是越密越好，理想情况和实际情况间的差别那是不可以道理计的，但应用，只考虑实际，而且是最劣的实际。

是，特别是有人走动的情况下基本就没办法用这种RSSI的方法了。只能是看看能运用到什么场景比较好些

chunyang

xuer 发表于 2015-1-30 19:46
两方面都应该有，电磁干扰不可避免，只是多少的区别吧，电脑主机应该也会有电磁辐射，应该不会太影响蓝牙的，因为他们的电磁频道应该不一样，蓝牙4.0只用了2.4Ghz上面的3个5Mhz的广播频道，并且采用跳频技术，受的无线串扰小；硬件设计方面不好掌控，我在一家店里买的3个一种型号的也不是完全一样，有的波动范围大，比自己用模块焊接的还大，有的是比较小；确实比较麻烦

电磁辐射噪声可很难说，现在WIFI用的很普遍，周边可能还有其它蓝牙或2.4G信道在工作，对RSSI测距都是不可忽视的噪声源。另外，火花放电之类的噪声频谱很宽，可以轻松覆盖2.4G频段。

chunyang

xuer 发表于 2015-1-30 19:47
是，特别是有人走动的情况下基本就没办法用这种RSSI的方法了。只能是看看能运用到什么场景比较好些

这就是传输多经的影响，对RSSI测距法而言，这是死结，再加上噪声问题，所以单点RSSI测距没有实用意义。

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 23:30
这就是传输多经的影响，对RSSI测距法而言，这是死结，再加上噪声问题，所以单点RSSI测距没有实用意义。

恩，但是在室内短距离环境，低成本要求的情况下只能选择RSSI的方法。如果有更好的方案求推荐哈

xuer

chunyang 发表于 2015-1-30 23:29
电磁辐射噪声可很难说，现在WIFI用的很普遍，周边可能还有其它蓝牙或2.4G信道在工作，对RSSI测距都是不可忽视的噪声源。另外，火花放电之类的噪声频谱很宽，可以轻松覆盖2.4G频段。

恩，有道理，倒是不存在“火花放电”这种情况，其他的WIFI等电磁辐射影响可能会有。我们在室内大厅里测的RSSI要比楼顶的普遍高一些，应该是受到了干扰的叠加影响

大秦正声

达不到这样的精度