使用 Wi-Fi 感应,我可以根据飞行时间区分移动物体的方向吗?
网络工程
IEEE-802.11
2022-02-13 09:07:51
1个回答
这当然是可能的,在它的科学基础上——这是 GPS 的基本原理——但由于多种原因在实践中很难实现。
(不过,您至少需要 N+1 个传感器才能在 N 维中定位,除非存在限制,例如对象是已知轨道上的火车。您的图表只有两个传感器,您需要三个传感器才能定位在两个三个维度或四个维度。)
按传输时间定位
- 无线电速度为 30 纳秒/米
- 接入点需要有很好的同步时钟
- 接入点需要对帧的接收时间进行高精度时间戳
- 位置的分辨率需要适合时序的分辨率
- 如果是在室内,有很多间接路径需要担心
- 如果您只需要运动方向而不是位置,有时可以使用快捷方式
如果你有分辨率和时间戳,这是一个有趣的项目。请注意,这并不容易,而且您不太可能希望将其用于生产用途。数学就是要消除数据中的噪音并最小化错误。
按信号强度定位
这对于典型的接入点更为实用,尤其是在您只需要方向的情况下。
- 所有接入点都保持信号强度指示器
- 然而,时间分辨率很差
- 根据应用程序,分区可能就足够了,而且很容易
- 这一切都归结为信号处理,以平滑相当不稳定的信号强度
在许多组织中,这当然是通过 wifi 完成的,如果只是说用户 99 在 7 号楼中。但是,我从未见过它有任何方向指示。
信号强度定位通常被蜂窝运营商用于警察等目的。我知道它现在的工业质量,我希望好的算法相对容易找到。与按时间定位一样,数学都是关于最小化错误的。
指针
我建议你看看:
- Hewlett-Packard Application Note 1272 GPS and Precision Timing Applications,1996 年。这是一本 28 页的优秀概述,介绍了 GPS 的工作原理、算法和所需的方程式。虽然它是关于 GPS 而不是 wifi,但原理是相同的。您可以轻松地在网上找到副本,但它们会四处移动。
- 诸如 Alan Bensky, Wireless Positioning Technologies and Applications , 2ed, 2016, Artech House, ISBN 1608079511 之类的书。这是一本重量级的书,您可以在 Google Books 上在线找到内容页面,查看它涵盖 GPS、蜂窝无线电、RFID和许多其他事情,包括通过信号强度进行定位。
- 在线搜索“3d 定位算法”,您会发现很多关于该主题的信息。
定位的一个迷人用途(但对于 NE 来说肯定是题外话)是 GPS 的以下“反向”使用。我们知道卫星的位置和传输的时间;如果我们知道接收器在哪里,我们就可以计算出实际的传输速度,它主要取决于空气中的水蒸气量。因此,我们可以在接收器和各种卫星之间的线路中找到水蒸气。全球特殊 GPS 接收器网络(例如 Suominet)是当前许多水汽测量的基础。
- Bevis, M., S. Businger, TA Herring, C. Rocken, RA Anthes 和 RHWare (1992),“GPS 气象学——使用全球定位系统遥感大气水汽”,J. Geophys。水库。, 97(D14), 15, 787–15, 801
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