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什么是藍(lán)牙RSSI定位？

　　RSSI是接收信號(hào)強(qiáng)度指示的縮寫(xiě)，代表接收信號(hào)的強(qiáng)度。它幫助設(shè)備測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度以及信號(hào)源和接收器之間的距離。RSSI還用于各種無(wú)線通信技術(shù)，例如LTE和Wi-Fi。

　　藍(lán)牙RSSI定位是一種利用藍(lán)牙RSSI信號(hào)衰減和距離之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算藍(lán)牙終端位置的技術(shù)。典型地，藍(lán)牙RSSI定位提供2到5米的精度。這種BLE定位解決方案的特點(diǎn)是易于部署、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

藍(lán)牙RSSI定位方法的類型

　　藍(lán)牙RSSI定位方法的類型可以分為兩種主要方法:網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位和終端側(cè)定位.

　　在網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位中，當(dāng)藍(lán)牙信號(hào)傳播時(shí)，它們可能經(jīng)歷一定量的能量衰減。發(fā)射器和接收器之間的距離越遠(yuǎn)，信號(hào)強(qiáng)度就越弱。因此，可以通過(guò)從接收信號(hào)強(qiáng)度估計(jì)到發(fā)射機(jī)的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位主要用于人員跟蹤定位、資產(chǎn)管理、客流分析等場(chǎng)合。

　　在終端側(cè)定位中，時(shí)差測(cè)量用于定位。在該方法中，終端設(shè)備通過(guò)從多個(gè)藍(lán)牙基站或信標(biāo)接收時(shí)間戳或信號(hào)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算其自身的位置。然后，它計(jì)算時(shí)間差或信號(hào)強(qiáng)度差來(lái)確定其位置。終端側(cè)定位一般用于室內(nèi)定位導(dǎo)航、商場(chǎng)的鄰近營(yíng)銷等基于用戶終端的應(yīng)用。

　　無(wú)論選擇哪種定位方式，基本要求都是最初接收廣播信號(hào)。該接收到的藍(lán)牙信號(hào)形成了評(píng)估與被測(cè)物體的距離的基礎(chǔ)。

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基于藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的藍(lán)牙RSSI定位解決方案

　　這種定位解決方案非常適合在療養(yǎng)院和學(xué)校等環(huán)境中部署。它圍繞著藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，采用低功耗、低成本、長(zhǎng)壽命的BLE信標(biāo)。

　　我們可以在天花板或墻壁上部署藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，它可以使用藍(lán)牙RSSI來(lái)估計(jì)距離和三角定位。此外，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)可以將關(guān)于信標(biāo)電源狀態(tài)的信息和其他相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到需要這些數(shù)據(jù)的位置。

　　此外，還有一種反向定位方法，將藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的掃描范圍標(biāo)記為安全區(qū)域，同時(shí)將藍(lán)牙信標(biāo)放置在需要監(jiān)控的關(guān)鍵資產(chǎn)上。一旦信標(biāo)設(shè)備離開(kāi)安全范圍，它就可以觸發(fā)后臺(tái)安全警報(bào)。達(dá)到未知追蹤的目的，也是實(shí)現(xiàn)安全看護(hù)和房屋管理的關(guān)鍵。當(dāng)信標(biāo)設(shè)備移出安全范圍時(shí)，它可以激活后臺(tái)安全警報(bào)。這種方法服務(wù)于雙重目的，即實(shí)現(xiàn)不引人注目的跟蹤和確保護(hù)理和財(cái)產(chǎn)管理的安全。

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　　· 信標(biāo) / Beacon

藍(lán)牙RSSI定位的工作原理

　　RSSI代表接收信號(hào)強(qiáng)度指示，是對(duì)設(shè)備接收的信號(hào)功率的度量。當(dāng)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)掃描附近的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備時(shí)，每個(gè)信標(biāo)設(shè)備的藍(lán)牙無(wú)線電為網(wǎng)關(guān)提供RSSI測(cè)量。RSSI以對(duì)數(shù)標(biāo)度的分貝(dBm)為單位，負(fù)值表示設(shè)備之間的距離更大。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，RSSI值通常在-100到0 dBm的范圍內(nèi)。RSSI值越接近0表示信號(hào)越強(qiáng)，負(fù)值越大表示信號(hào)越弱。RSSI值為0 dBm表示信號(hào)異常強(qiáng)，但在實(shí)踐中很少遇到。

　　我們假設(shè)BS1(x1，y1)、BS2(x2，y2)和BS3(x3，y3)是布置在空間中的三個(gè)固定位置的藍(lán)牙信標(biāo)。接入點(diǎn)(E)的位置可以使用三點(diǎn)定位原理來(lái)近似確定。這個(gè)原理涉及到這樣一個(gè)概念，即來(lái)自發(fā)射機(jī)的信號(hào)向四面八方擴(kuò)散，形成一個(gè)球形交叉點(diǎn)。通過(guò)分析這些信號(hào)球的交點(diǎn)，可以計(jì)算接入點(diǎn)(E)的大概位置(x，y)。

藍(lán)牙RSSI定位應(yīng)用場(chǎng)景

藍(lán)牙RSSI定位的精度

　　在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，藍(lán)牙信號(hào)RSSI定位算法并不像描述的那么簡(jiǎn)單。該算法還結(jié)合了對(duì)不同環(huán)境中變化的衰減因子的考慮，并應(yīng)用濾波算法來(lái)減少信號(hào)干擾，以便增強(qiáng)定位數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。在某些情況下，慣性導(dǎo)航算法被集成到該過(guò)程中。盡管有這些增強(qiáng)，但重要的是要注意，使用藍(lán)牙RSSI獲得的位置仍然只是一個(gè)粗略的估計(jì)。

　　為什么描述為粗略估計(jì)？藍(lán)牙RSSI定位總是面臨與信號(hào)穩(wěn)定性和環(huán)境因素相關(guān)的固有挑戰(zhàn)。

　　· 信號(hào)可變性:即使在開(kāi)放的環(huán)境中，藍(lán)牙廣播信號(hào)也可能不穩(wěn)定，并且信號(hào)衰減和距離之間的相關(guān)性并不總是很清楚。在同一位置，從同一發(fā)射機(jī)接收到的RSSI信號(hào)可能表現(xiàn)出顯著的變化，有時(shí)相差幾個(gè)dBm單位，甚至超過(guò)10dBm。這種可變性削弱了信號(hào)衰減模型和距離之間的相關(guān)性。

　　· 復(fù)雜環(huán)境中的信號(hào)行為:在金屬、玻璃和水等材料可能導(dǎo)致信號(hào)衍射和反射的不太理想的環(huán)境中，信號(hào)衰減可能不會(huì)遵循清晰的線性路徑。在某些情況下，它甚至與距離呈負(fù)相關(guān)。這意味著隨著發(fā)射機(jī)離接收機(jī)越來(lái)越遠(yuǎn)，接收到的RSSI信號(hào)值實(shí)際上可能會(huì)增加，從而導(dǎo)致顯著的定位誤差。在情況下，這些因素可能導(dǎo)致定位誤差超過(guò)5米，這凸顯了藍(lán)牙RSSI定位所涉及的挑戰(zhàn)和近似性。

　　然而，在大多數(shù)情況下，藍(lán)牙的定位精度通常在2到5米的范圍內(nèi)。與傳統(tǒng)GPS系統(tǒng)的定位精度相比，藍(lán)牙RSSI定位提供了相對(duì)令人印象深刻的性能。