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Wie berechnet man die Entfernung vom Wifi Router mithilfe der Signalstärke?

Ich möchte den genauen Standort eines Mobilgeräts innerhalb eines Gebäudes berechnen (also kein GPS-Zugang)

Ich möchte dies mit der Signalstärke (in dBm) von mindestens 3 festen WLAN-Signalen (3 festen Routern, deren Position ich kenne) tun.

Google macht das schon und ich würde gerne wissen, wie sie den genauen Standort anhand dieser Daten herausfinden

In diesem Artikel finden Sie weitere Informationen: http://www.codeproject.com/Articles/63747/Exploring-GoogleGears-Wi-Fi-Geo-Locator-Secrets

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Ihab Hajj

FSPL hängt von zwei Parametern ab: Erstens ist die Frequenz der Funksignale ; Zweitens ist die drahtlose Übertragungsentfernung. Die folgende Formel kann die Beziehung zwischen ihnen widerspiegeln.

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

Aus der Fade Margin-Gleichung kann der Pfadverlust des freien Speicherplatzes mit der folgenden Gleichung berechnet werden.

Pfadverlust des freien Speicherplatzes = Sendeleistung-Sendekabelverlust + Sendeantennengewinn + Empfangsantennengewinn - Empfangskabelverlust - Empfangsempfindlichkeit - Schwundgrenze

Mit den beiden oben genannten Gleichungen für den Pfadverlust im freien Raum können wir die Entfernung in km ermitteln.

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

Die Fresnel-Zone ist der Bereich um die Sichtlinie, in den sich Radiowellen ausbreiten, nachdem sie die Antenne verlassen haben. Sie möchten eine klare Sichtlinie, um die Stärke aufrechtzuerhalten, insbesondere bei 2,4-GHz-Funksystemen. Dies liegt daran, dass 2,4-GHz-Wellen vom Wasser absorbiert werden, wie das Wasser in Bäumen. Als Faustregel gilt, dass 60% der Fresnel-Zone frei von Hindernissen sein müssen. In der Regel führt eine Blockierung der Fresnel-Zone von 20% zu einem geringen Signalverlust für die Verbindung. Bei mehr als 40% Blockierung wird der Signalverlust erheblich.

FSPLr=17.32*√(d/4f)

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

Quelle: http://www.tp-link.com/de/support/calculator/

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Ihab Hajj

Zur Berechnung der Entfernung benötigen Sie die Signalstärke und die Frequenz des Signals. Hier ist der Java Code:

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);
}

Die verwendete Formel lautet:

abstand = 10 ^ ((27,55 20 * log10 (Frequenz)) + Signalpegel)/20)

Beispiel: Frequenz = 2412 MHz, Signalpegel = -57 dBm, Ergebnis = 7.000397427391188m

Diese Formel ist eine transformierte Form der Formel --- (Free Space Path Loss (FSPL) . Hier wird die Entfernung in Metern und die Frequenz in Megahertz gemessen. Für andere Maßnahmen müssen Sie eine andere Konstante (27.55) verwenden. Lesen Sie für die Konstanten hier .

Für weitere Informationen lesen Sie hier .

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

Hier:

  • K - Konstante (32,44, wenn f in MHz und d in km, ändern auf -27,55, wenn f in MHz und d in m)
  • FSPL - Pfadverlust des freien Speicherplatzes
  • Ptx - Sendeleistung, dBm (bis zu 20 dBm (100mW))
  • CLtx, CLrx - Kabelverlust an Sender und Empfänger, dB (0, wenn keine Kabel)
  • AGtx, AGrx - Antennengewinn bei Sender und Empfänger, dBi
  • Prx - Empfängerempfindlichkeit, dBm (bis zu -100 dBm (0.1pW))
  • FM - Überblendungsbereich, dB (mehr als 14 dB (normal) oder mehr als 22 dB (gut))
  • f - Signalfrequenz, MHz
  • d - Entfernung, m oder km (abhängig vom Wert von K)

Hinweis: Es gibt einen Fehler in Formeln von der TP-Link-Support-Site (Mising ^).

Ersetzen Sie Prx durch die Stärke des empfangenen Signals, um eine Entfernung zum WiFi-AP zu erhalten.

Beispiel: Ptx = 16 dBm, AGtx = 2 dBi, AGrx = 0, Prx = -51 dBm (Empfangssignalstärke), CLtx = 0, CLrx = 0, f = 2442 MHz (7. 802.11bgn-Kanal), FM = 22. Ergebnis: FSPL = 47 dB, d = 2,1865 m

Hinweis: FM (Überblendungsbereich) scheint hier irrelevant zu sein, aber ich lasse es wegen der ursprünglichen Formel.

Sie sollten berücksichtigen Wände, Tabelle http://www.liveport.com/wifi-signal-attenuation kann helfen.

Beispiel: (vorherige Daten) + eine Holzwand (5 dB, von der Tabelle). Ergebnis: FSPL = FSPL - 5 dB = 44 dB, d = 1,548 m

Beachten Sie auch, dass der Antennengewinn keine zusätzliche Leistung liefert - er beschreibt die Form des Strahlungsmusters (Donut bei Rundstrahlantennen, Zeppelin bei Richtantenne usw.).

Dabei werden keine Signalreflexionen berücksichtigt (ich habe keine Ahnung, wie das geht). Vermutlich fehlt auch Lärm. Daher ist diese Mathematik möglicherweise nur für grobe Entfernungsschätzungen geeignet.

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kestasx

die einfache Antwort auf Ihre Frage wäre Triangulation. Welches Konzept haben im Wesentlichen alle GPS-Geräte? In diesem Artikel erfahren Sie, wie Google dies ausführt: http://www.computerworld.com/s/article/9127462/FAQ_How_Google_Latitude_locates_you_? taxonomyId = 15 & pageNumber = 2 .

Nach meinem Verständnis verwenden sie einen Dienst, der Skyhook ähnelt. Hierbei handelt es sich um eine Ortungssoftware, die Ihren Standort anhand Ihrer WLAN-/Handysignale ermittelt. Um ihre Genauigkeit zu erreichen, verfügen diese Dienste über große Datenbankserver, auf denen Standortinformationen zu diesen Mobilfunkmasten und WLAN-Zugangspunkten gespeichert sind. Sie überwachen die Ballungsräume, um sie auf dem neuesten Stand zu halten. Ich gehe davon aus, dass Sie einen Dienst wie Skyhook verwenden müssen, um etwas Ähnliches zu erreichen. Sie können das SDK ( http://www.skyhookwireless.com/location-technology/ verwenden ).

Wenn Sie jedoch eine interne Aktion ausführen möchten (z. B. die Verwendung der Standorte Ihrer eigenen Router), müssen Sie wahrscheinlich einen Algorithmus erstellen, der die Triangulation nachahmt. Sie müssen einen Weg finden, um die signal_strength und mac_address des Geräts und verwenden Sie diese Informationen zusammen mit den Standorten Ihrer Router, um den Standort zu ermitteln. Sie können wahrscheinlich die Informationen zu Geräten erhalten, die an Ihre Router angeschlossen sind, indem Sie etwas Ähnliches tun ( http://www.makeuseof.com/tag/check-stealing-wifi/ ).

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Suvi Vignarajah

Entfernung (km) = 10 ^ ((Pfadverlust für freien Speicherplatz - 92,45 - 20log10 (f))/20)

5
MAX