RSSI是Received Signal Strength Indication的簡稱，是接收的信號強度指示，無線發(fā)送層的可選部分，用來判定鏈接質(zhì)量以及是否增大廣播發(fā)送強度。通過接收到的信號強弱測定信號點與接收點的距離，進而根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)進行定位計算的一種定位技術(shù)。

每一個智能手機都有藍牙功能，基于TWS方案的藍牙耳機已隨處可見，生活中內(nèi)置藍牙功能的智能設(shè)備隨處可見。藍牙芯片按照藍牙協(xié)議的不同分為藍牙4.0/4.1/4.2，藍牙5.0/5.1，而藍牙RSSI定位是指基于藍牙4.x協(xié)議，利用藍牙RSSI信號衰減與距離之間的相關(guān)性關(guān)系來計算出藍牙終端所在位置的一種定位方式。藍牙定位具備定位精度相對高，一般為2~5米，易部署，價格低等優(yōu)勢，在密集定位市場中，是最具性價比的一種定位方式。

不管是藍牙4.x還是藍牙5.x，藍牙設(shè)備都具備藍牙廣播、藍牙掃描以及藍牙連接功能，我們熟知的藍牙連接，比如通過藍牙耳機傳輸音頻數(shù)據(jù)，藍牙設(shè)備之間的傳輸圖片或文件。藍牙廣播又稱為藍牙發(fā)現(xiàn)，是指藍牙設(shè)備不斷向四周發(fā)射自身的藍牙廣播信息，有點像電臺的廣播，而藍牙的接收端就相當于收音機。

藍牙設(shè)備在廣播中，信號接收端離發(fā)射端越遠，接收到的RSSI場強值就越弱；信號接收端離發(fā)射端越近，接收到的RSSI場強值就越強。接收端收到的無線信號dBm一般都是負值，信號值越大代表信號越強，RSSI信號范圍在0~-100之間，0是理想情況，在實際應(yīng)用中并不存在。

根據(jù)方程P(R)=P(0) – 10ylog(d)，其中P(R)為接收端的距離，P(0)為發(fā)射端的位置起點；

在實際應(yīng)用中，發(fā)射端的位置是固定的，比如一個房間有3個發(fā)射端，也即鋪設(shè)了三個藍牙信標，BS1(x1,y1)，BS2(x2,y2)以及BS3(x3,y3)。

三個發(fā)射端(BS1,BS2,BS3)的坐標是固定的，利用三點定位原理即可近似計算出接入端所在的位置，也即發(fā)射端信號向外360度擴散形成球面的交點，進而計算出E(x,y)所在的位置；

在實際應(yīng)用中算法可不只如此簡單，還要考慮到不同環(huán)境的不同衰減因子，以及利用濾波算法過濾信號的干擾，讓定位點更加平穩(wěn)。在有些定位算法中，還會加入慣導算法。即便如此，利用藍牙RSSI場強計算出的位置仍是近似位置。

為何說是近似計算出接收端的位置呢？因為藍牙廣播信號并不是穩(wěn)定的，即使在空曠的環(huán)境中信號衰減與距離的相關(guān)性并不明確，有時候在同一位置，接收端收到同一發(fā)射源的RSSI信號也有可能相差數(shù)個dBm單位，甚至超過10dBm。由此造成的問題是信號衰減模型與距離的相關(guān)性就會減弱；即使在理想的環(huán)境中，定位精度最高只能做到2米，也即95%的定位點定位精度小于2米。在不那么理想的環(huán)境中，比如金屬、玻璃、水較多的環(huán)境中，由于信號衍射和反射的作用，信號的衰減很大幾率與距離呈現(xiàn)負相關(guān)，也即發(fā)射端遠離接收端反而收到的RSSI信號值越大，這就造成很大的定位誤差，在有些極端情況下定位誤差甚至超過5米。

綜合來說，藍牙的定位精度一般為2~5米，對比GPS 10~20米的定位精度來講，藍牙定位的效果已相當可觀！

相信大家對藍牙RSSI定位還有很多疑惑的地方，我們結(jié)合以往實際項目中所碰到的情況，羅列了以下問題及回答：

問題一，藍牙定位的定位精度是多少？

藍牙定位的定位精度一般是2~5米，根據(jù)鋪設(shè)定位信標的鋪設(shè)密度，越密定位精度越高，最高為2米；

2米的定位精度并不是說定位的點與真實點位之間的差值是2米，更小的定位精度比如小于1米就達不到；而是按概率來算，95%的定位區(qū)域定位精度都為2米才能稱之為2米的定位精度。在實際應(yīng)用中，如果發(fā)射端距離接收端特別近，接收端的定位精度是可達到10cm的精度，但是在距離發(fā)射端遠的位置，是做不到如此高的精度的；綜合所有區(qū)域的點位精度，藍牙定位的精度最高為2米，也即95%發(fā)上的區(qū)域都能做到2米的定位精度。

問題二，藍牙定位時間有延遲嗎？

藍牙定位接收端每次掃描上報的是有時間間隔的，并且藍牙信標的廣播也有廣播間隔，藍牙接收端數(shù)據(jù)上報到服務(wù)器經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)也需要時間，定位算法計算同樣需要時間，一般來說，藍牙定位與實際定位點的延遲大約3秒。

問題三，藍牙定位為何會出現(xiàn)定位點波動，即定位點在一個位置跳來跳去？

由于藍牙信號并不是穩(wěn)定的，也即在一個點上接收端和發(fā)射端保持恒定的距離，接收端收到的信號RSSI也是波動的，大約在正負5dBm范圍內(nèi)波動，如果周圍的環(huán)境稍微有其它物體的干擾，比如金屬、水、玻璃以及人體的遮擋，信號值就會迅速波動，帶來的就是定位點在一定范圍內(nèi)波動，正常情況下，定位點的波動范圍小于3米。

問題四，藍牙廣播的最長距離是多長？

在藍牙4.0的規(guī)范中，藍牙廣播距離最大為75米，以Nordic的52810芯片為例，廣播功率在4dBm的情況下，空曠的環(huán)境一般在50~90米的范圍。

藍牙屬于2.4GHz的頻段，穿墻能力弱，如果隔一堵墻體，幾乎收不到藍牙的廣播信號。

在定位環(huán)境中，信號的接收端離發(fā)射端的距離越遠，信號與距離的衰減模型不相關(guān)性就越大，實際應(yīng)用中信號的發(fā)射端與接收端的最長距離不建議超過10米。

問題五，藍牙定位會對其它設(shè)備造成干擾嗎？

不會，2.4G是一個民用頻段，像我們的智能手機都有藍牙模塊，WiFi也屬于2.4G，顯然藍牙設(shè)備是不會對其它設(shè)備的運行產(chǎn)生干擾。

問題六，佩戴藍牙定位設(shè)備會有電磁幅射嗎？會對人體產(chǎn)生危害嗎？

藍牙的發(fā)射功率只有1毫瓦，相對于其他無線設(shè)備的典型發(fā)射功率：Wi-Fi是80毫瓦，手機根據(jù)信號情況可能達到瓦特級別；相較于手機和WiFi,藍牙的電磁幅射更小，對人體無影響。

問題七，藍牙耳機只能連接一個手機，最多不超過三個設(shè)備，藍牙定位的定位設(shè)備是不是最好也能只三個？

不是，藍牙耳機與手機之間通訊采用的是藍牙連接，藍牙定位采用的是藍牙廣播，廣播像電臺，可以被無數(shù)個設(shè)備接收

問題八，什么是藍牙的iBeacon協(xié)議？

藍牙4.0和藍牙4.2協(xié)議中藍牙廣播的數(shù)據(jù)量為32個字節(jié)，為了方便各個定位廠商形成統(tǒng)一的廣播數(shù)據(jù)標準，蘋果公司對藍牙廣播的32個字節(jié)的數(shù)據(jù)制定出規(guī)劃，在廣播數(shù)據(jù)報文中以UUID+Major+Minor的方式識別出藍牙發(fā)射端，統(tǒng)一格式、統(tǒng)一規(guī)范。

iBeacon協(xié)議并不神秘，也有它自己的缺點，比如UUID+Major+Minor用于識別ID，數(shù)據(jù)冗余過大，不靈活，也無法傳輸一些智能終端要傳輸?shù)钠渌盘?，比如電池電量信息?/p>

問題九，為什么說藍牙5.0不適合室內(nèi)定位？

藍牙5.0由于發(fā)射功率較大，是4.2的4倍功率，功率大也即發(fā)射距離長，但是信號衰減與距離的變化相關(guān)性不大，所以無法通過RSSI來進行定位。準確的講，藍牙5.0不適合信號發(fā)射端，也即不適合作為藍牙信標使用，但是可以作為藍牙的接收端，也即藍牙終端，如手環(huán)、胸牌。

藍牙聯(lián)盟在藍牙5.1中加入到到達角度定位，也即藍牙AoA，這和藍牙5.0在定位上有本質(zhì)的區(qū)別

問題十，藍牙能做到厘米級的定位嗎？

依靠藍牙4.x是無法做到厘米級定位的，但是藍牙5.1加入相控天線，可計算信號的到達角度，也即基于藍牙AoA的定位，定位最高可達到10cm，和4.x相比在定位精度上有明顯的優(yōu)勢，但是這不再是基于信號場強的定位方式。

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