如何使用信号强度来计算Wifi路由器的距离？

Question

我想计算建筑物（所以没有GPS访问）

我想这样做使用信号强度（以dBm为单位）至少3个固定WiFi信号的内部的移动设备的确切位置（3固定其中，路由器，我知道位置）

谷歌已经做到这一点，我想知道基础上，这个数据

检查这篇文章的详细信息，他们是如何计算出准确位置：http://www.codeproject.com/Articles/63747/Exploring-GoogleGears-Wi-Fi-Geo-Locator-Secrets

Answer 1

对你的问题的简单回答就是Tr iangulation。这基本上是所有GPS设备中的概念，我将阅读这篇文章以更多地了解Google如何执行此操作：http://www.computerworld.com/s/article/9127462/FAQ_How_Google_Latitude_locates_you_?taxonomyId=15&pageNumber=2。

从我的理解中，他们使用的服务类似于Skyhook，这是一个定位软件，可以根据您的wifi /手机信号来确定您的位置。为了实现这些服务的准确性，这些服务拥有大量的数据库服务器，这些服务器在这些手机信号塔和无线接入点上存储位置信息 - 他们实际上在调查大都会地区以保持最新状态。为了达到类似的效果，我认为你必须使用Skyhook这样的服务 - 你可以使用他们的SDK（http://www.skyhookwireless.com/location-technology/）。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） - 那么你可能需要创建一个模仿Triangulation的算法。您必须找到一种方法来获取设备的signal_strength和mac_address，并使用该信息以及路由器的位置来提供该位置。您可以通过执行与此类似的操作（http://www.makeuseof.com/tag/check-stealing-wifi/）来获得有关连接到路由器的设备的信息。

Answer 2

FSPL取决于两个参数：一是无线电信号的频率;二是无线传输距离。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 

从Fade Margin方程可以用下面的公式计算自由空间路径损耗。

自由空间路径损耗= Tx功率-TX电缆损耗+发射天线增益+接收天线增益 - RX电缆损耗 - 接收灵敏度 - 衰落余量

随着上述两个自由空间路径损耗公式，我们可以发现以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在离开天线后向外扩散到视线周围的区域。你需要清晰的视线来保持强度，尤其是对于2.4GHz无线系统。这是因为2.4GHz的波浪被水吸收，就像树木中的水一样。经验法则是60％的菲涅耳区必须避开障碍物。通常情况下，20％的菲涅耳区阻塞对链路造成很小的信号损失。在40％以上的阻塞情况下，信号损失将变得显着。

FSPLr=17.32*√(d/4f) 

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

来源：http://www.tp-link.com/en/support/calculator/

Answer 3

距离（公里）= 10 ^（（自由空间路径损耗 - 92。45 - 20log10（f））/ 20）

Answer 4

要计算距离，您需要信号强度和信号频率。下面是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); 
} 

使用的公式为：

距离= 10 ^（（27.55 - （20 *日志10（频率））+信号电）/ 20）

实施例：频率= 2412MHz，信号电= -57dBm，结果=7.000397427391188米

该公式转化Free Space Path Loss(FSPL)式的形式。这里的距离用米和频率来衡量 - 以兆赫为单位。对于其他措施，你必须使用不同的常数（27.55）。请阅读常量here。

欲了解更多信息，请阅读here。

Answer 5

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

这里：

• K - 常数（32.44，当f在MHz和d在千米，更改为-27.55时f在MHz和d以m）
• FSPL - 自由空间路径损耗
• Ptx - 发射机功率，dBm（最高20 dBm（100mW））
• CLtx，CLrx - 在发射机和接收机，分贝电缆损耗（0，如果没有电缆）
• AGtx，AGrx - 在发射机和接收机天线增益，dBi的
• Prx - 接收器灵敏度，dBm的（低至-100 dBm的（0.1pW））
• FM - 衰落余量，分贝（超过14分贝（正常）或超过22分贝（好））
• f - 信号的频率，兆赫
• d - 距离，米或公里（取决于K的值）

注意：TP-Link支持站点（mising ^）的公式中存在错误。

用接收信号强度代替Prx以获得与WiFi AP的距离。

示例：的Ptx = 16 dBm时，AGtx = 2 dBi的，AGrx = 0，的Prx = -51 dBm的（接收信号强度），CLtx = 0，CLrx = 0，F = 2442兆赫（7'th 802.11 bgn频道），FM = 22。结果：FSPL = 47 dB，d = 2.1865 m

注意：FM（淡入边际）似乎在这里是不相关的，但我因为原始公式而离开它。

你应该考虑墙壁，表http://www.liveport.com/wifi-signal-attenuation可能会有所帮助。

例如：（以前的数据）+一个木墙（5 dB，从表中）。结果：FSPL = FSPL - 5分贝= 44 dB时，d =1.548米

还请注意，增益的Antena添加不到风度功率 - 它描述在全向的Antena的情况下，形状辐射图案的（面包圈，定向天线情况下的齐柏林飞艇等）。

这些都不考虑信号反射（不知道如何做到这一点）。可能还有噪音。所以这个数学可能只适用于粗略的距离估计。