Wie verbessert man die Bluetooth-Distanzmessung mit RSSI?

Question

Für mein Projekt muss ich die Entfernung zwischen einem Smartphone und einem Bluetooth-Modul schätzen. Die Schätzung muss nicht sehr präzise sein. Ich muss nur die Entfernung mit einer Fehlermarge von etwa 50 cm bestimmen.

Ich habe die RSSI von zwei Bluetooth-Modulen in Distanzschritten von 10 cm getestet. Ich habe den RSSI 5 Mal für jeden Schritt gemessen und den Durchschnitt der 5 Messungen erhalten. Die Mittelwerte sind in dem Diagramm unten dargestellt:

Die roten und blauen Linien, die die zwei Bluetooth-Module ähneln. Sie können sehen, dass die Ergebnisse nicht sehr linear sind. Einer der Gründe dafür ist Interferenz, also habe ich nach Wegen gesucht, das Interferenzproblem zu lösen. Zwei Möglichkeiten, wie ich gefunden sind:

• Signal-Rausch-Verhältnis (SNR): Understanding ibeacon distancing

• Verhältnis der IBeacon Signalstärke (RSSI) über die kalibrierte Sendeleistung (txPower) .Der txPower ist die bekannte gemessene Signalstärke in rssi bei 1 Meter entfernt: http://www.princeton.edu/~achaney/tmve/wiki100k/docs/Signal-to-noise_ratio.html

aber ich weiß nicht wirklich verstehen, wie die oben genannten Techniken verwendet werden, würde eine höhere Genauigkeit zu erhalten. Für SNR brauche ich den Noise-Wert, wie bekomme ich sogar den Noise-Wert?

Für Verhältnis rssi/txPower, kann ich den txPower bekommen, indem man einfach das rssi bei 1 Meter vom Modul misst. So kenne ich alle benötigten Werte. Aber ich weiß nicht, was ich von hier an machen soll. Wie verwende ich diese Werte, um genauere Entfernungsschätzungen zu erhalten?

Gibt es noch andere Techniken, die ich verwenden kann, um die Genauigkeit zu verbessern?

Answer 1

Sie stoßen auf die praktischen Einschränkungen dieser Technologie. Eine Schätzgenauigkeit von +/- 50 cm ist unter idealen Bedingungen bei kurzen Entfernungen (unter 2 Metern) möglich, nicht bei großen Entfernungen von mehr als 10 Metern.

Ich schrieb eine längere Blog-Post über die Grenzen hier: http://developer.radiusnetworks.com/2014/12/04/fundamentals-of-beacon-ranging.html

Ihre spezifische Fragen zu beantworten:

1. Nein, es gibt keine praktische Möglichkeit zu wissen, welchen Teil einer Messung einzelnen RSSI kommt von Signal und welcher Teil kommt von Lärm. Sie können einen Mittelwert über viele Samples nehmen, was Rauschen teilweise beseitigt, wenn Sender und Empfänger während des Abtastintervalls stationär sind.

2. Die Techniken, nach denen Sie fragen, funktionieren, um Ihnen eine Entfernungsschätzung zu geben, aber sie unterliegen den Einschränkungen der oben beschriebenen Technologie.