Calcular distancia desde RSSI

Question

Estoy trabajando en un sistema de posicionamiento en interiores donde necesito:

1. Calcular la distancia en función de RSSI (entiendo que esto no será 100% preciso)
2. Luego hacer trilateración para señalar la ubicación de la señal wifi. Esta parte podría resolverse a través de esta solución: Trilateración usando 3 puntos de latitud y longitud, y 3 distancias

Estoy atascado con (1).

La relación entre RSSI y Distancia es (fuente PPT): Dónde:

Fm = Margen de Atenuación - ??
N = Exponente de Pérdida de Trayectoria, varía de 2.7 a 4.3
Po = Potencia de la señal (dBm) a distancia cero - Obtener este valor mediante pruebas
Pr = Potencia de la señal (dBm) a distancia - Obtener este valor mediante pruebas
F = frecuencia de la señal en MHz - 2412~2483.5 MHz para Ralink 5370

Pero no logro descubrir cómo calcular el margen de atenuación. Según algunas investigaciones, margen de atenuación = sensibilidad del receptor - señal recibida Pero de nuevo, ¿cómo obtengo la sensibilidad del receptor?

Tengo un dongle wifi con chipset Ralink RT5370 con esta especificación: Especificación de Ralink 5370

¡Cualquier sugerencia será de ayuda!

Notas de: http://www.tp-link.sg/support/calculator/ sugieren que el margen de atenuación varía de 14dB a 22dB

Excelente: El enlace debería funcionar con alta fiabilidad, ideal para aplicaciones que exigen alta calidad de enlace. El nivel de margen de atenuación es superior a 22dB.
Bueno: El enlace debería brindar una buena experiencia de navegación. El nivel de margen de atenuación es de 14 a 22dB.
Normal: El enlace no sería estable todo el tiempo, pero debería funcionar correctamente. El nivel de margen de atenuación es de 14dB o menos

Answer 1

El margen de desvanecimiento es la diferencia en niveles de potencia entre la señal real que llega al receptor y la señal mínima necesaria por debajo de la cual el receptor no funcionará. Esto da una indicación de las tasas probables de errores de bits, por ejemplo.

Existe una fórmula estándar para calcular el nivel de señal teórico mínimo necesario por un receptor para una tasa de datos dada. Esto es -154dBm + 10\$log_{10}\$(tasa de bits). Si la tasa de datos es 1Mbps, entonces un receptor necesitará -94dBm para tener una oportunidad razonable de recibir datos decentes.

Si la señal recibida es de hecho -84dBm, entonces el margen de desvanecimiento es de 10dB, es decir, puede tolerar un desvanecimiento de la señal recibida de hasta 10dB.

Para aplicar esto a su situación significa que necesita entender la tasa de datos para poder calcular la potencia mínima aceptable del receptor. Debido a que Fm = Pr - Pm (donde Pm es el nivel de potencia mínimo del receptor calculado a partir de la tasa de bits o tal vez marcado en la caja) creo que debería ser capaz de calcular esto basado en RSSI que es equivalente a Pr.

Si mira en el enlace proporcionado verá esto: -

Sensibilidad de Recepción: 802.11b: -84dBm@11Mbps

En otras palabras, a 11Mbps, utilizando la fórmula en mi respuesta, obtendría una potencia mínima del receptor requerida de -154 dBm + 10\$ log_{10}\$(11,000,000) dBm = -154dBm + 70.4dBm = -83.59dBm.

EDITAR

He estado investigando un poco sobre esto y hay una fórmula más simple que puede utilizar basada en este documento. La fórmula es la #19 en la página 3 y básicamente es esta: -

RSSI (dBm) = -10n \$log_{10}\$(d) + A

Donde A es la fuerza de la señal recibida en dBm a 1 metro - debe calibrar esto en su sistema. Debido a que está calibrando a una distancia conocida, no necesita tener en cuenta la frecuencia de su transmisión, lo que simplifica la ecuación.

d es la distancia en metros y n es la constante de propagación o exponente de pérdida de trayectoria como mencionó en su pregunta, es decir, 2.7 a 4.3 (El espacio libre tiene n=2 como referencia).

Su fórmula original - si pudiera proporcionar una fuente para eso, puedo comprobarlo con los datos que tengo.

Answer 2

Actualmente estoy trabajando en lo mismo y puede ser muy confuso. Encontré que esta fórmula parece ser adecuada para entornos interiores:

\$P(x) = 10n \text{ } log\left(\frac{d}{d_0}\right) + 20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)\$

Donde,

• \$P(x)\$ es la pérdida de señal a la distancia \$d\$.
• \$n\$ es el exponente de decaimiento de la señal.
• \$d\$ es la distancia entre el transmisor y el receptor.
• \$d_0\$ es la distancia de referencia (por ejemplo, 1m.)
• \$λ\$ es la longitud de onda de la señal de 2.4GHz = 0.125 m.

"Xσ es el margen de desvanecimiento. El margen de desvanecimiento es específico del sistema y debe ser calculado empíricamente para el sitio. Para edificios de oficinas, generalmente el valor de Xσ es de 10 dB."

Entonces;

\$d = 10^{\left({\frac{P-20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)}{10n}}\right)d_0} \$

Los detalles de la fórmula se pueden encontrar aquí, página 3 fórmula 2.