确定信标的距离精度

Question

我有几个关于Radius网络Beacon的问题.

1. 我们怎样才能获得Android设备和信标之间的准确距离？到目前为止,我们通过"android-beacon-library"的距离是波动的.
2. 我们如何限制信标的传输半径,比如允许信标仅传输5米或20厘米？

请找到各种设备(Moto g,Nexus 5,Nexus 4和iPhone 5s)的信标距离读数图像

Answer 1

您将始终看到信标距离估计的波动,因此您必须适当地设置您的期望. 信标距离估计通过使用移动设备上的蓝牙无线电测量无线电信号强度开始工作.信号越强意味着信标越近,信号越弱意味着信标越远.信标在1米处传输其预期信号强度的参考值,实际上说"如果你在一米之外,你应该看到我的信号电平为-56 dBm".然后,移动电话内的公式试图根据任何给定时间的信号电平来猜测它离开多远.如果信号稍微弱于-56dBm,例如-65dBm,则公式可能估计距离为2.5米.

这种技术并不完美,波动的原因有以下几点:

1. 始终存在背景无线电噪声(如旧AM收音机上的静电),这会导致各个信号强度测量值发生变化.
2. 蓝牙无线电中的模数转换器存在错误,这也会导致各个信号强度测量值发生变化.
3. 蓝牙无线电波从一些物体反射并被其他物体吸收,使得实际信号强度在相同距离的不同位置处变化,并且当附近的其他物体移动时.
4. 发射器和接收器上的天线方向图都不是完美的球形.这意味着当您旋转手机或信标时,您将看到略有不同的信号电平.

您可以采取一些措施来最大限度地减少错误:

1. 使用尽可能频繁发送的信标,最好是10Hz或更高.更多传输意味着更多信号级别的统计样本,当一起平均时有助于减轻来自上面的源1和2的错误.

2. 尽可能使用信标上的发射机功率设置.信号越强,噪声水平(相对来说)从上面的源1开始就越低.

3. 如果可能,将信标放置在接收设备有清晰视线的位置.开销通常效果最好.

但是,您可以希望做的最好的事情是尽可能减少变化.你不能消除它.出于这个原因,您必须设计您的应用程序,以便可以接受这种变化.如果它有助于您的使用案例,您还可以降低信标发射机功率,以便设备仅在相对接近时检测信标.

使用Radius Networks的RadBeacon USB和RadBeacon Tag模型,您可以使用适用于iOS和OSX 的免费RadBeacon配置应用程序调整发射机功率.这些应用程序有一个滑块控件来增加和减少发射器功率.

但是,您应该注意,通过降低发射机功率,您还将增加距离估计值的变化量.这是因为信噪比会降低.

完全披露:我是Radius Networks的总工程师.