GPS와 같은 실외 측위 기술, 베이두, GNSS는 오늘날 대세이며 폭넓게 적용되고 있습니다.. 눈에 띄는 통합은 Google 지도와 같은 앱에서 볼 수 있습니다.. 그럼에도 불구하고, 우리는 거의 지출 90% 우리 시간의 실내, GPS 신호가 잘 작동하지 않는 곳. 이것이 RSSI 포지셔닝이 실내 위치에 널리 사용되는 이유입니다.. 블루투스 통신의 경우, RSSI 값은 신호 강도와 연결 품질을 나타냅니다.. 여기, Bluetooth RSSI에 대해 자세히 설명하겠습니다., 정상 범위 및 Bluetooth 통신에 미치는 영향 포함.
블루투스 RSSI 이해
RSSI, 수신 신호 강도 표시(Received Signal Strength Indication)의 약어입니다., 무선 장치가 수신하는 신호 강도를 평가하는 측정을 말합니다.. 블루투스 통신에 있어서, Bluetooth RSSI 값을 이해하기 쉽습니다, Bluetooth 장치가 수신하는 신호의 강도를 나타내며 통신 품질과 거리에 직접적인 영향을 미칩니다.. Bluetooth RSSI 값은 일반적으로 음수 dBm 값으로 표시됩니다.. 더 높은 값 (에 가까운 0) 더 나은 신호 강도를 나타냅니다.. 이론적으로, RSSI 범위는 0 -100dBm까지.
일반적으로 사용되는 공식은
RSSI 값 = 수신된 신호 전력 – 시끄러운 층 + 교정 계수.
Bluetooth RSSI의 이점은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다., 광범위한 실내 응용 분야에서 볼 수 있듯이. Bluetooth 버전이 더 많이 반복됨, 특히 블루투스 저에너지 기술의 발전으로, Bluetooth RSSI 포지셔닝을 더욱 쉽게 사용할 수 있게 됩니다..
Bluetooth RSSI 포지셔닝 방법의 유형
블루투스 RSSI 위치 파악 방법은 크게 네트워크 측 위치 파악과 단말 측 위치 파악으로 분류할 수 있습니다..
네트워크 측 포지셔닝
네트워크 측 포지셔닝에는 주로 휴대폰이 포함됩니다., 블루투스 비콘, 블루투스 게이트웨이, 및 서버. 목표 지역에 블루투스 비콘과 게이트웨이를 배치해야 합니다.. 단말 장치가 해당 영역에 진입할 때, 비콘으로부터 RSSI 데이터를 수신합니다.. 그러면 게이트웨이는 수집된 데이터를 클라우드 서버로 보냅니다., 그런 다음 서버는 위치 확인 알고리즘을 사용하여 장치의 위치를 계산합니다.. 송신기와 수신기 사이의 거리가 더 가까운 경우, 신호 강도가 더 좋아질 것입니다.
이 방법은 클라우드 서버가 계산을 중앙 집중화한다는 장점이 있습니다., 모바일 장치는 데이터를 스캔하고 보고하기만 하면 됩니다.. 단점, 물론이야, 포지셔닝을 위해 관련 인프라를 사전 구축해야 한다는 것입니다..
터미널 측 포지셔닝
터미널 측 위치 파악 아키텍처는 훨씬 간단하며 주로 대상 지역의 장치 자체와 Bluetooth 비콘을 포함합니다.. 스마트폰과 같은 최종 장치는 다양한 비콘으로부터 RSSI 데이터를 수신한 다음 내장된 위치 확인 알고리즘을 사용하여 위치를 추정합니다..
의심할 여지 없이, 두 가지 방법 모두 대상 지역에 특정 수의 Bluetooth 비콘을 배포해야 합니다.. 적용 측면에서, 네트워크 측 포지셔닝은 주로 사람과 자산의 위치를 추적하고 찾는 데 사용됩니다., 터미널 측 포지셔닝은 실내 탐색에 더 적합합니다..
Bluetooth RSSI 포지셔닝 알고리즘
Bluetooth RSSI 위치 파악의 핵심은 RSSI 데이터를 위치 좌표로 정확하게 변환하는 방법임은 말할 필요도 없습니다.. 여기, Bluetooth RSSI 포지셔닝 알고리즘은 거리 측정 여부에 따라 두 가지 주요 범주로 분류됩니다.: 거리 측정이 필요한 알고리즘과 거리 측정이 필요 없는 알고리즘.
거리 측정 필요
먼저 거리 측정이 필요한 위치 파악 알고리즘을 살펴보겠습니다., 이러한 유형의 알고리즘은 먼저 대상 장치와 참조 노드 사이의 거리를 추정해야 합니다. (즉, 봉화) RSSI 값 사용. 그때, 획득한 거리 정보를 바탕으로, 그런 다음 대상 장치의 최종 위치 좌표가 계산됩니다..
(1) 삼변측량
Trilateration은 삼각형의 기하학적 원리를 기반으로 하는 상대적으로 간단한 위치 파악 알고리즘입니다.. 3개의 비공선형 Bluetooth 비콘 AP1이 있다고 가정해 보겠습니다., AP2, AP3, 목표 M 지점까지의 거리는 d1입니다., d2, d3, 유통 시설 비용은 약. 이 세 개의 비컨 위치를 중심으로 세 개의 원을 그릴 수 있습니다., 그리고 d1, d2, d3을 반경으로, 유통 시설 비용은 약. 이 세 원의 교점은 목표 M점의 좌표이기도 합니다..
(2) 최소제곱법
실제로, 우리는 일반적으로 3 대상 지역의 블루투스 비콘. 이 지점에서, 목표 노드의 위치를 추정하려면 최소 제곱법을 사용해야 합니다.. 각 비콘에서 대상 노드 M까지의 거리를 측정한다고 가정합니다., 알려진 거리와 비콘 위치의 각 쌍을 기반으로 방정식을 얻을 수 있습니다.. 모든 방정식을 결합하여, 우리는 과결정 방정식의 시스템을 얻을 수 있습니다. 드디어, 최소 제곱법을 사용하여 이 방정식 시스템을 풀면 알려지지 않은 노드 M의 최적 위치 좌표를 추정할 수 있습니다..
거리 측정 불필요
이러한 알고리즘은 현지화를 위해 RSSI 지문 데이터를 직접 활용합니다.. 먼저 거리를 계산할 필요는 없습니다., 거리 추정 오류를 효과적으로 방지할 수 있습니다..
(1) 중심 결정
질량 중심은 시스템의 질량이 집중되어 있다고 간주되는 가상의 지점입니다.. 중심 위치 확인 방법은 수신한 주변 비콘의 위치를 사용하여 기하학적 모양의 중심 위치를 추정합니다.. 이 방법의 알고리즘은 이해하기 쉽습니다., 계산 노력이 적습니다., 위치 정확도는 배치된 비콘의 밀도에 따라 달라집니다..
(2) RSSI 핑거프린팅
RSSI 핑거프린팅은 장면 분석을 기반으로 한 비모수적 위치 파악 기술입니다.. RSSI 지문 데이터베이스와 실시간 신호를 일치시켜 위치를 찾습니다.. 지문 위치 확인은 두 단계로 구성됩니다.: 1) 오프라인 단계에서는 실내 RSSI 데이터로부터 지문 라이브러리를 구축합니다.. 2) 온라인 포지셔닝 단계에서 수신된 신호와 가장 일치하는 지문을 찾습니다., 해당 위치를 대상의 위치 추정치로 사용. 장점은 기준점이 거의 없어 정확도가 높다는 것입니다., 하지만 단점은 지문 데이터베이스 생성이 번거롭고 환경 변화에 적응하기 어렵다는 점입니다..
RSSI 측정 및 Bluetooth 통신
이전 섹션에서, 우리는 Bluetooth RSSI 값을 측정하기 위한 다양한 방법과 알고리즘에 대해 논의했습니다.. 실제로, 최적의 환경을 조성하기가 어렵습니다, 따라서 통신 거리가 늘어남에 따라 Bluetooth 신호 강도가 감소합니다.. RSSI 신호의 범위는 다음과 같습니다. 0 ~ 100, 와 0 이상적인 경우니까, 실제로 존재하지 않는 것. RSSI 값이 에 가까울 때 -50, Bluetooth 연결의 신호 신호가 양호합니다..
– -50dBm 이상: 근거리 통신을 위한 매우 강한 신호
– -50dBm ~ -80dBm: 일반적인 단거리 사용에 이상적인 신호 강도
– -80dBm 이하: 패킷 손실 및 간헐적인 연결 끊김 위험이 있는 신호가 매우 약함
에 블루투스 저에너지, RSSI는 보고해야 하는 매개변수 중 하나입니다.. 정기 광고 채널의 RSSI는 모바일 기기가 연결 없이 스캔하기 때문에 현지화에 중요합니다.. BLE 장치의 경우, 그들의 낮은 전력으로 인해, RSSI 값은 같은 거리에서 클래식 Bluetooth보다 낮습니다.. 저전력 통신을 구현하기 위해, BLE RSSI의 일반적인 값은 다음과 같이 유지됩니다. -50 ~ -80dBm.
어떻게 씨블루투스 RSSI 켜짐 에스스마트폰
블루투스 기술의 대중화로 인해, 우리는 일상생활에서 실내 네비게이션을 위해 스마트폰 블루투스를 자주 사용합니다.. 요즘 거의 모든 스마트폰은 연결된 장치의 Bluetooth RSSI 값을 볼 수 있는 기능을 제공합니다.. 여기서는 Android 시스템을 예로 들어 보겠습니다., 단계는 다음과 같습니다:
- 열려 있는 “설정” 그리고 가다 “연결된 장치” 또는 “연결 기본 설정”.
- 블루투스 활성화.
- 휴대전화가 근처의 연결 가능한 Bluetooth 장치를 검색하고 표시합니다..
- 장치 목록에서, 사이의 RSSI 값 -100 과 0 각 장치별로 표시됩니다., 전화기와 해당 장치 사이의 신호 강도를 나타냅니다..
포괄적인 Bluetooth RSSI 값 기록을 확인하고 모니터링하려는 경우, BLE Scanner 및 BLE Tool과 같은 전문 도구를 사용할 수 있습니다.. 장치의 RSSI 값 변화를 관찰하여, 우리는 전화기와 각 장치 사이의 대략적인 거리와 신호 강도를 매우 직관적으로 이해할 수 있습니다.. 전화기를 옮기면, RSSI 값도 변경됩니다. 재미있게, RSSI 판독값은 동일한 거리에 있는 장치마다 다를 수 있습니다..
Bluetooth RSSI의 응용 아르 자형일세계 에스시나리오
극복해야 할 몇 가지 과제에도 불구하고, RSSI를 기반으로 한 Bluetooth 위치 확인 기술은 여전히 유망한 응용 분야를 갖고 있습니다.. 모든 발전의 경우와 마찬가지로 더 많은 영역에서 Bluetooth RSSI 포지셔닝을 접할 수 있을 것으로 예상됩니다.. 현재, 일부 일반적인 애플리케이션 시나리오에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.:
실내 포지셔닝 네비게이션
쇼핑몰 등 대규모 실내 장소에서, 전시장, 박물관, 기타, Bluetooth RSSI 포지셔닝은 고객에게 내비게이션 경로 및 위치 정보 서비스를 제공할 수 있습니다.. 게다가, 방문객이 대규모 전시회를 관람하는 순서를 안내할 수 있습니다., 혼잡 문제 방지.
자산 및 인사 관리
공장에서, 공원, 그리고 병원, 우리는 설치할 수 있어요 블루투스 비콘 및 태그 중요한 자산과 인력에 대해. Bluetooth RSSI 포지셔닝 시스템과 결합, 실시간 모니터링 및 관리가 가능합니다..
스마트 소매 및 비즈니스 분석
소매, Bluetooth RSSI 포지셔닝을 사용하면 소매업체에 비즈니스 가치를 제공할 수 있는 새로운 기회가 열릴 수 있습니다.. 고객의 이동 궤적 및 체류시간 추적을 통해, 소매업체는 고객의 쇼핑 행동을 분석할 수 있습니다.. 따라서, 가맹점에서는 인기상품과 유동인구가 많은 지역을 파악하는 것이 효과적입니다., 판촉 계획을 수립하고 직원 배치를 조정합니다..
스마트 홈 및 실내 포지셔닝
가정에 소수의 블루투스 비콘을 배치함으로써, 주택 소유자는 직원과 애완동물의 실내 위치 추적을 달성할 수 있습니다., 노인이나 어린이의 현재 위치를 파악하여 사고를 예방하는 등. 또한, 주택 소유자는 조명 등 가전제품을 자동으로 조정할 수 있습니다., 온도 조절, 기타, 사용자의 위치에 따라, 진정한 스마트 홈 경험 달성.
블루투스 RSSI와 비교 블루투스 AoA
RSSI 기반 포지셔닝 외에도, 최근 블루투스 측위 기술에 등장한 또 다른 유형의 측위 기술이 있습니다., ~로 알려진 블루투스 AoA. 삼각 측량을 통해 무선 신호가 안테나 배열에 도달하는 각도를 측정하여 모바일 장치의 위치를 결정합니다.. 잠재적인 AoA 포지셔닝은 이론적으로 1미터 이상을 달성할 수 있습니다., 이는 전통적인 RSSI 기술의 위치 정확도를 크게 능가합니다..
따라서, RSSI 포지셔닝의 주요 이점은 복잡한 인프라가 없고 비용이 저렴하다는 점입니다.. 하나, 나는 그것을 주목할 수 있다, 가장 큰 단점은 조건에 대한 민감도가 낮다는 것입니다.. 정확도가 높기로 유명함, AoA 포지셔닝은 RSSI 포지셔닝에 비해 더 정확합니다.. 물론이야, 인프라 비용이 많이 든다는 단점도 있습니다..
게다가, 두 기술을 함께 적용할 수 있습니다. 예를 들어, RSSI를 통해 타겟이 위치한 특정 지역을 추정한 후, 특정 영역 내부의 정확한 위치 파악을 위해 AoA 방법을 사용할 수 있습니다.. 곧, 우리는 RSSI와 같은 많은 논의된 기술을 통합할 수 있습니다., AoA, 기타, UWB와 같은 다른 기술과 함께 각각의 장점을 활용하고 훨씬 더 정확하고 안정적인 포지셔닝 솔루션을 개발합니다..
Bluetooth RSSI 포지셔닝의 향후 개발
블루투스 5.2 버전, 에서 출시 2020, 포지셔닝 능력을 대폭 향상시켰습니다., AoA/AoD 포지셔닝 및 RSSI 보정 지원 포함. 그 동안에, 이러한 개선으로 Bluetooth 위치 확인의 정확성과 신뢰성이 더욱 향상될 것입니다.. Bluetooth의 향후 버전에서는 위치 확인 기능이 지속적으로 강화될 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다..
위치 확인을 위해 단일 무선 기술을 사용하는 데에는 한계가 있습니다.. 따라서, 여러 기술의 장점을 통합하는 것이 미래 추세입니다.. Bluetooth RSSI를 WiFi 지문 인식 포지셔닝과 결합하거나 UWB와 같은 보다 정확한 기술과 함께 사용하는 등 (초광대역).
Bluetooth RSSI 포지셔닝 솔루션 채택에 대해 궁금하신 경우, 블루투스 전문가와 상담해보세요!
