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Wi-Fi分米级室内定位——WLAN RTT (IEEE 802.11mc)
来源: | 作者:网络 | 发布时间: 150天前 | 236 次浏览 | 分享到:
这两年“UWB”和“蓝牙AoA”成为室内定位圈两大炙手可热的技术,不仅获得大量资本青睐也成为需求方的首选对象。暂且不说没有一种室内定位技术可以解决绝大多数需求场景的问题,单就室内定位技术发展来说未来还可能有Wi-Fi定位获得第二春,Wi-Fi定位技术在此杀个回马枪来抢夺曾经失去的江湖。我们说的这个Wi-Fi室内定位回马枪是基于802.11mc协议的WLAN RTT技术。

     这两年“UWB”和“蓝牙AoA”成为室内定位圈两大炙手可热的技术,不仅获得大量资本青睐也成为需求方的首选对象。暂且不说没有一种室内定位技术可以解决绝大多数需求场景的问题,单就室内定位技术发展来说未来还可能有Wi-Fi定位获得第二春,Wi-Fi定位技术在此杀个回马枪来抢夺曾经失去的江湖。我们说的这个Wi-Fi室内定位回马枪是基于802.11mc协议的WLAN RTT技术。

      几年前Google的Android 9 中就存在了 Wi-Fi 往返时间 (RTT) 测距功能,此功能基于 IEEE 802.11mc 协议,使应用能够使用准确性更高的定位功能和增强的感知功能。

      Wi-Fi的RTT定位和BLE-AoA一样都需要做一些校准方可使用。为了确保 WLAN RTT 能够正常运行,802.11mc 协议中返回的距离的精确度应在关键绩效指标 (KPI) 范围内(理想情况下)。对于所列带宽出现的 90% 的 CDF 错误,针对距离估算值建议的 KPI 具有以下容差:

      80MHz:2 米

      40MHz:4 米

      20MHz:8 米

      为确保正确实现功能,您必须进行校准测试。

      您可以通过以下方式来实现这项测试:通过不断增加距离,比较地面真实距离和 RTT 估算距离。如果真实距离和 RTT 估算距离基本一致,则您应该针对已知已进行 RTT 校准的设备验证解决方案。距离校准应在下列条件下进行测试:

      大型开放实验室或没有大量金属物体(金属物体可能会导致多路径异常高发)的走廊。视线 (LOS) 路线/路径至少要延长 25 米。

      从路线一端到另一端以每次增加 0.5 米的方式标记。

      选择一个位于路线一端的位置来安装支持 RTT 的接入点(位于地面以上 20 厘米处);一个可移动支架(也位于地面上方 20 厘米处),用于沿路线移动 Android 手机(或接受测试的其他 Android 移动设备),可移动支架应与每隔 0.5 米出现的标记对齐。注意:这项重复性任务可由小型机器人来完成,也可以由人工操作员来完成。

      每个标记处应记录 50 个距离结果,同时应记录相应标记距离接入点的距离。应在每个标记位置处计算统计信息(例如距离均值和方差)。

您可以根据第 5 步中的结果绘制一个图表,其中 X 轴为地面真实距离,Y 轴为估算距离,以及一条估算出的最合适的回归路线。理想的设备校准会产生一条梯度为 1.0 的线,且 Y 轴的偏差为 0.0 米。如果这些值的偏差落在相应带宽的 KPI 范围内,则这些偏差是可接受的。如果结果超过 KPI 范围,则应该重新校准设备功能,使结果符合 KPI 规范。

      如今各类大型室内公共场所中都布置了大量的Wi-Fi热点(无线AP),手机室内定位导航软件可以接入某个AP,再配合临近的三个或者三个以上的AP就能确定用户的位置。早年智能手机刚兴起时,安卓手机可以通过采集环境的的Wi-Fi信号做Wi-Fi指纹定位,实现在室内场所3~5米的定位从而实现室内定位导航业务。但是随着苹果公司强推蓝牙定位技术,苹果公司屏蔽了iphone上作Wi-Fi指纹定位的技术接口,从而这些年室内定位导航都开始转向蓝牙iBeacon定位。IEEE 802.11mc Wi-Fi算是google重新尝试的室内定位的方式,2021年9月谷歌还将组织全球室内分米级定位挑战赛,它将开放安卓手机各种传感器数据给挑战团队使用。

      虽然眼下由于IEEE 802.11mc种的RTT还只是框架协议,且大部分AP厂家还没广泛支持RTT功能,但是谷歌在推动手机室内定位的雄心依旧,说不定过几年后蓝牙iBeacon定位技术要被定位导航淘汰,选择更加经济实惠的Wi-Fi RTT定位技术来满足商场、体育场、博物馆等的室内定位导航业务。


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