Question

我想计算一个建筑物内移动设备的确切位置（所以没有GPS访问）

我想使用至少3个固定wifi信号的信号强度（以dBm为单位）（我知道位置的3个固定路由器）

谷歌已经这样做了，我想知道他们如何根据这些数据找出确切的位置

查看此文章了解更多详情：http://www.codeproject.com/Articles/63747/Exploring-GoogleGears-Wi-Fi-Geo-Locator-Secrets

Answer 1

FSPL取决于两个参数：第一个是无线电信号的频率;第二个是无线传输距离。以下公式可以反映它们之间的关系。

FSPL (dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K

d = distance
f = frequency
K= constant that depends on the units used for d and f
If d is measured in kilometers, f in MHz, the formula is:

FSPL (dB) = 20log10(d)+ 20log10(f) + 32.44

根据衰落余量方程，可以使用以下等式计算自由空间路径损耗。

自由空间路径损耗= Tx Power-Tx电缆损耗+ Tx天线增益+ Rx天线增益 - Rx电缆损耗 - Rx灵敏度 - 衰落余量

利用上述两个自由空间路径损耗方程，我们可以找出以km为单位的距离。

Distance (km) = 10(Free Space Path Loss – 32.44 – 20log10(f))/20

菲涅耳区是视线周围的区域，无线电波在离开天线后会扩散到视线范围内。您需要清晰的视线来保持强度，特别是对于2.4GHz无线系统。这是因为2.4GHz的波被水吸收，就像树上的水一样。根据经验，60％的菲涅耳区必须没有障碍物。通常，20％菲涅耳区域阻塞会给链路带来很少的信号损失。超过40％的阻塞信号损失将变得非常重要。

FSPLr=17.32*√(d/4f)

d = distance [km]
f = frequency [GHz]
r = radius [m]

来源：http://www.tp-link.com/en/support/calculator/

Answer 2

要计算距离，您需要信号强度和信号频率。这是java代码：

public double calculateDistance(double signalLevelInDb, double freqInMHz) {
    double exp = (27.55 - (20 * Math.log10(freqInMHz)) + Math.abs(signalLevelInDb)) / 20.0;
    return Math.pow(10.0, exp);
}

使用的公式是：

距离= 10 ^（（27.55 - （20 * log10（频率））+ signalLevel）/ 20）

示例：frequency = 2412MHz，signalLevel = -57dbm，result = 7.000397427391188m

此公式是Free Space Path Loss(FSPL)公式的转换形式。这里的距离以米为单位，以频率为单位 - 以兆赫为单位。对于其他措施，您必须使用不同的常数（27.55）。读取常量here。

有关详细信息，请参阅here。

Answer 3

K = 32.44
FSPL = Ptx - CLtx + AGtx + AGrx - CLrx - Prx - FM
d = 10 ^ (( FSPL - K - 20 log10( f )) / 20 )

下面：

K - 常量（32.44，当f以MHz为单位且d以km为单位时，当f以MHz为单位且d以m为单位时更改为-27.55 ）
FSPL - 自由空间路径损失
Ptx - 发射机功率，dBm（最高20 dBm（100mW））
CLtx，CLrx - 发射机和接收机的线缆损耗，dB（0，如果没有线缆）
AGtx，AGrx - 发射机和接收机的天线增益，dBi
Prx - 接收器灵敏度，dBm（低至-100 dBm（0.1pW））
FM - 衰落余量，dB（超过14 dB（正常）或超过22 dB（良好））
f - 信号频率，MHz
d - 距离，m或km（取决于K的值）

注意：TP-Link支持网站的公式出错（mising ^）。

用接收到的信号强度替换Prx以获得与WiFi AP的距离。

示例： Ptx = 16 dBm，AGtx = 2 dBi，AGrx = 0，Prx = -51 dBm（接收信号强度），CLtx = 0，CLrx = 0，f = 2442 MHz（ 7＃802.11bgn信道），FM = 22.结果：FSPL = 47 dB，d = 2.1865 m

注意：FM（淡入淡出边距）似乎与此无关，但我因为原始公式而离开它。

你应该进入帐号墙，表http://www.liveport.com/wifi-signal-attenuation可能有所帮助。

示例：（以前的数据）+一个木墙（距离桌子5 dB）。结果：FSPL = FSPL - 5 dB = 44 dB，d = 1.548 m

另请注意，天线增益不会增加功率 - 它描述了辐射模式的形状（全向天线的情况下的甜甜圈，定向天线情况下的齐柏林飞艇等）。

这些都不考虑信号反射（不知道如何做到这一点）。噪音也可能不见了。所以这个数学可能只适用于粗略的距离估计。

Answer 4

你的问题的简单答案是三角测量。这本质上是所有GPS设备中的概念，我会阅读本文，以了解更多有关Google如何执行此操作的信息：http://www.computerworld.com/s/article/9127462/FAQ_How_Google_Latitude_locates_you_?taxonomyId=15&pageNumber=2。

根据我的理解，他们使用类似于Skyhook的服务，这是一种位置软件，可根据您的wifi /手机信号确定您的位置。为了实现这些服务的准确性，这些服务拥有大型数据库服务器，可以在这些手机信号塔和无线接入点上存储位置信息 - 他们实际上调查大都市区域以使其保持最新状态。为了让你获得类似的东西，我认为你必须使用像Skyhook这样的服务 - 你可以使用他们的SDK（http://www.skyhookwireless.com/location-technology/）。

但是，如果你想在内部做一些事情（比如使用你自己的路由器的位置） - 那么你可能不得不创建一个模仿三角测量的算法。您必须找到一种方法来获取设备的signal_strength和mac_address，并使用该信息以及路由器的位置来提供该位置。您可以通过执行与此类似的操作（http://www.makeuseof.com/tag/check-stealing-wifi/）来获取有关连接到路由器的设备的信息。

Answer 5

距离（km）= 10 ^（（自由空间路径损耗 - 92.45 - 20log10（f））/ 20）

Answer 6

通常，由于multipath interference，这是一种非常糟糕的处理方式。这绝对是射频工程问题，而不是编码问题。

Tl; dr，从墙壁，人，地板等反弹后，wifi的RF能量会散布在不同的方向上。无法单独通过三角测量来告诉您所在的位置，除非您处于带有wifi的空房间中信标放置在正确的位置。

Google之所以能够摆脱困境，是因为当任何Android用户（选择加入其服务）进入范围时，他们基本上可以将每个WiFi SSID映射到GPS位置。这样，即使没有完美的GPS信号，下一次用户走到那里时，Google母舰也能告诉您您的位置。通常，他们会将其与糟糕的GPS信号结合使用。

我看到的是Zigbee或BTLE设备的网格。如果您知道这些元素的布局位置，则可以使用组合的RSS相对地找出最接近的元素，然后从那里去。

Answer 7

不在乎您是否是主持人。我不是以技术作家的身份向观众写文字的

所有人都需要学习使用GPS之前的工具进行导航。诸如六分仪，八分仪，后勤人员或星盘之类的东西。

如果您从3个不同的位置接收到信号，则只需要测量信号强度并从这些位置得出一个比率即可。简单三角形计算，其中a2 + b2 = c2。信号强度越强，设备离接收器越近。

如何使用信号强度计算Wifi路由器的距离？

7 个答案: