常见定位方法-基于信号强度

基本上所有的无线技术都可以可以基于信号强度进行定位，信号强度主要是取决于发送端的频率，发送端的信号强度，接收端的信号强度，因为从A 点到B 点的信号传输模型和频率，距离有关，和调制方式的关系不大。

所以，Wi-Fi，BLE，ZigBee 都可以采用基于信号强度的定位。

基于信号强度的计算模型主要有两种，一种是将信号强度转化为距离，一种是指纹的方式。

将信号强度转化为距离，采用信号空间自由衰减模型

R=32.4+20*log（D)+20*log(M)

备注

D：无线信号自由空间传播距离，单位为km；

M：频率MHz，比如说gsm为900MHz，DSC为1800MHz，WCDMA为2000MHz，WIFI 2.4G/5.8G，wig 60G；

R：信号损耗值，单位为dBm

几种常用频率的无线信号1m的衰减如下

900MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log900=32.4-60+59.1=31.5dB

1800MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log1800=32.4-60+65.1=37.5dB

2000MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log2000=32.4-60+66=38.4dB

2400MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log2400=32.4-60+67.6=40dB

5800MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log5800=32.4-60+75.3=47.7dB

60000MHz：R=32.4+20log（1/1000）+20log60000=32.4-60+95.6=68dB

场景假设1：

某天线口处发射功率为30dBm（1w）,我们在100m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：

粗略计算：RSCP=30-(32.4+20*log（100/1000)+20*log（2000))

               RSCP=-48.2dBm

场景假设2：

某室内分布天线口处发射功率为0dBm（1mW）,我们在10m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：

粗略计算：RSCP=0-(32.4+20*log（10/1000)+20*log（2000))
            RSCP=-78.4dBm 

在我们实际使用中，R 值为接收侧的信号强度，发射侧输出功率已知，天线增益等都为已知条件，可以反推获得距离D。通过多基站的距离D值，得到终端的位置。

这种模型只适合做距离比较近的场景，因为信号强度每3dBm 就是一倍距离，距离越远，精度越不可靠；

发射端要求具有很好的一致性，所以iBeacon 中需要广播的时候，需要说明在1米处的信号强度；

基于指纹算法的信号强度定位，是需要先做数据采集，记录各个点的信号数据，然后通过比对的方式进行定位。所以，在一个场景中，需要先形成指纹库。

基于信号强度的定位会受到多种环境因素的影响，比如，佩戴方式，人多人少，环境的改变，发射端的部署的密度等。