探讨WiFi如何定位及对其所支持的硬件平台

当我们在室外开车或者骑自行车时,我们已经习惯使用GPS来实现跟踪和导航,但是当我们进入到一个较大型的室内空间,比如机场、会议大厅等,总的来说我们还在使用纸质地图。为了能够更进一步,Wi-Fi联盟推出了互操作性认证项目使得Wi-Fi支持室内定位功能,Wi-Fi认证定位功能是基于IEEE 802.11-2016的精细时序测量(Fine Timing Measurement)通讯协议,为室内设备定位提供米级别(metre-level)的精确度。该功能支持使用Wi-Fi网络的各种场景,比如室内导航、物品追踪和网络管理等。

 
Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路(Wi-Fi是WLAN的重要组成部分)。 
 
本篇文章中我们将详细探讨WiFi定位协议是如何工作的,并且介绍在Imagination的Ensigma Explorer平台上用于定位的硬件支持。
探讨WiFi如何定位及对其所支持的硬件平台
之前WiFi定位所采用的方法
 
到目前为止,WiFi室内定位还主要依赖于测量信号强度,通过测量信号强度的衰减或匹配接收信号强度的方式来实现对距离的估计。
 
然而信号强度的测量可变性非常大,限制了这些方法的精确度。为了获得更好的精确性,我们需要对不同位置的信号强度进行采样测量。这个过程非常明显地耗费时间而且每次设备变换位置都需要重复采样。
 
WiFi定位是如何工作的
 
WiFi信号以已知的速率在空气中传播——即光速。因此信号从一个热点(AP)或者基站(STA)发出到被另一个AP或者STA接收之间的时间乘以光速就可以转换为距离,这被称为“飞行时间测量”。
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“飞行时间”的测量方法所面临的一个困难就是保证发射端与接收端设备的参考时钟同步,误差大约在1ns之内。这个问题通常可以通过对“往返时间”的测量来避免。
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