Geolocation 如何使用信号强度计算与Wifi路由器的距离？

我想计算建筑物内移动设备的准确位置（因此没有GPS接入）

我想使用至少3个固定wifi信号（3个固定路由器，我知道其位置）的信号强度（dBm）来实现这一点

谷歌已经这样做了，我想知道他们是如何根据这些数据计算出确切的位置的

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查看本文了解更多详细信息：

您的问题的简单答案是三角测量。这基本上是所有GPS设备中的概念，我将阅读这篇文章，以了解更多关于谷歌如何做到这一点的信息：

据我所知，他们使用的服务类似于，这是一种定位软件，根据您的wifi/手机信号确定您的位置。为了达到准确度，这些服务拥有大型数据库服务器，在这些基站和wifi接入点上存储位置信息——它们实际上调查大都市地区，使其保持最新。为了实现类似的功能，我假设您必须使用Skyhook之类的服务—您可以使用他们的SDK（）

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然而，如果你想做一些内部的事情（比如使用你自己的路由器的位置），那么你可能必须创建一个模拟三角测量的算法。您必须找到一种方法来获取设备的

信号强度和
mac\u地址
，并使用该信息以及路由器的位置来确定位置。通过执行类似的操作（），您可能可以获得连接到路由器的设备的信息。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。下面的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

根据衰减裕度方程，可用以下方程计算自由空间路径损耗

自由空间路径损耗=发射功率发射电缆损耗+发射天线增益+接收天线增益-接收电缆损耗-接收灵敏度-衰减裕度

利用上述两个自由空间路径损耗方程，我们可以计算出以km为单位的距离

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

菲涅耳区是无线电波离开天线后传播到可视视线周围的区域。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，就像树木中的水一样。经验法则是60%的菲涅耳区必须没有障碍物。通常，20%的菲涅耳区阻塞对链路造成的信号损失很小。超过40%的阻塞，信号损失将变得显著

FSPLr=17.32*√(d/4f)

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

来源：
距离（km）=10^（（自由空间路径损耗–92.45–20log10（f））/20）
计算所需信号强度和信号频率的距离。以下是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））+信号电平）/20）

示例：频率=2412MHz，信号电平=-57dbm，结果=7.000397427391188m

此公式是公式的变换形式。这里的距离以米为单位，频率以兆赫为单位。对于其他度量，必须使用不同的常数（27.55）。读取常量

欲了解更多信息，请阅读

在这里：


K
-常数（32.44，当
f
以MHz和
d
以km为单位时，当
f
以MHz和
d
以m为单位时变为-27.55）
FSPL
-可用空间路径丢失
Ptx
-发射机功率，dBm（高达20 dBm（100mW））
CLtx
，
CLrx
-发射机和接收机的电缆损耗，dB（如果没有电缆，则为0）
AGtx
，
AGrx
-发射机和接收机的天线增益，dBi
Prx
-接收机灵敏度，dBm（降至-100 dBm（0.1pW））
FM
-衰减裕度，dB（大于14 dB（正常）或大于22 dB（良好））
f
-信号频率，MHz
d
-距离，m或km（取决于K值）

注意：来自TP链接支持站点的公式中存在错误（MISIG
^
）

用接收到的信号强度代替
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（第7个802.11bgn信道），FM=22。结果：FSPL=47分贝，d=2.1865米

注意：FM（淡入边距）在这里似乎无关紧要，但我离开它是因为原来的公式

你们应该把桌子放进墙里，桌子可能会有帮助

示例：（以前的数据）+一堵木墙（表中5 dB）。结果：FSPL=FSPL-5db=44db，d=1.548m

另外，请注意，天线增益不会增加功率-它描述了辐射方向图的形状（全向天线为甜甜圈，定向天线为齐柏林飞艇等）

所有这些都没有考虑到信号反射（不知道如何做到这一点）。可能噪音也不见了。所以这个数学可能只适用于粗略的距离估计。
不管你是不是主持人。我不是以技术作家的身份，而是面向我的读者写文章的

你们需要学习使用GPS之前的工具导航。六分仪、八度仪、背杆或星盘之类的东西

如果您从3个不同的位置接收到信号，则只需测量信号强度并从这些位置得出一个比率。简单的三角形计算，其中a2+b2=c2。信号强度越强，设备离接收器就越近。
一般来说，这是一种非常糟糕的方法，因为信号强度太大。这绝对是一个射频工程问题，而不是编码问题

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