如何使用信号强度计算Wifi路由器的距离？-Java 学习之路

我想计算一下建筑物内移动设备的确切位置（所以没有GPS接入）

我想用至少3个固定wifi信号的信号强度（以dBm为单位）来做这个（我知道位置的3个固定路由器）

谷歌已经这样做了，我想知道他们是如何根据这些数据找出确切位置的

5 回答

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FSPL取决于两个参数：第一个是无线电信号的频率;第二个是无线传输距离 . 以下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
```
根据衰落余量方程，可以使用以下等式计算自由空间路径损耗 .

自由空间路径损耗= Tx Power-Tx电缆损耗Tx天线增益Rx天线增益 - Rx电缆损耗 - Rx灵敏度 - 衰落余量

通过上述两个自由空间路径损耗方程，我们可以找出以km为单位的距离 .
```
Distance (km) = 10(Free Space Path Loss – 32.44 – 20log10(f))/20
```
菲涅耳区是视线周围的区域，无线电波在离开天线后会扩散到视线范围内 . 您需要清晰的视线来保持强度，特别是对于2.4GHz无线系统 . 这是因为2.4GHz的波被水吸收，就像树上的水一样 . 根据经验，60％的菲涅耳区必须没有障碍物 . 通常，20％菲涅耳区域阻塞会给链路带来很少的信号损失 . 超过40％的阻塞信号损失将变得非常重要 .
```
FSPLr=17.32*√(d/4f)

d = distance [km]
f = frequency [GHz]
r = radius [m]
```
资料来源：http://www.tp-link.com/en/support/calculator/
回复于 2024-05-03T10:05:10+08:00
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要计算距离，您需要信号强度和信号频率 . 这是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);
}
```
使用的公式是：

距离= 10 ^（（27.55 - （20 * log10（频率））signalLevel）/ 20）

示例：frequency = 2412MHz，signalLevel = -57dbm，result = 7.000397427391188m

该公式是Free Space Path Loss(FSPL)公式的转换形式 . 这里的距离以米为单位，以频率为单位 - 以兆赫为单位 . 对于其他措施，您必须使用不同的常数（27.55） . 读取常量here .

有关更多信息，请阅读here .
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2
```
K = 32.44
FSPL = Ptx - CLtx + AGtx + AGrx - CLrx - Prx - FM
d = 10 ^ (( FSPL - K - 20 log10( f )) / 20 )
```
这里：
- K - 常量（32.44，当 f 以MHz为单位， d 以km为单位，当 f 以MHz为单位时变为-27.55， d 以m为单位）
- FSPL - 自由空间路径损耗
- Ptx - 发射机功率，dBm（最高20 dBm（100mW））
- CLtx ， CLrx - Launcher 和接收器的电缆损耗，dB（0，如果没有电缆）
- AGtx ， AGrx - 发射机和接收机的天线增益，dBi
- Prx - 接收器灵敏度，dBm（低至-100 dBm（0.1pW））
- FM - 衰落余量，dB（大于14 dB（正常）或大于22 dB（良好））
- f - 信号频率，MHz
- d - 距离，m或km（取决于K的值）
注意：TP-Link支持站点（mising ^ ）的公式中存在错误 .

用接收到的信号强度替换 Prx 以获得与WiFi AP的距离 .

Example: Ptx = 16 dBm，AGtx = 2 dBi，AGrx = 0，Prx = -51 dBm（接收信号强度），CLtx = 0，CLrx = 0，f = 2442 MHz（第7个802.11bgn信道），FM = 22结果：FSPL = 47 dB，d = 2.1865 m

注意：FM（淡入淡出边缘）似乎与此无关，但由于原始公式我将离开它 .

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

Example: （以前的数据）一个木墙（5 dB，从表中） . 结果：FSPL = FSPL - 5 dB = 44 dB，d = 1.548 m

还请注意，天线增益不会增加功率 - 它描述了辐射模式的情况（全向天线的情况下的甜甜圈，定向天线情况下的齐柏林飞艇等） .

这些都没有考虑到信号反射（不知道如何做到这一点） . 噪音也可能不见了 . 所以这个数学可能只适用于粗略的距离估计 .
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你的问题的简单答案是三角测量 . 这本质上是所有GPS设备中的概念，我会阅读本文，以了解更多有关Google如何执行此操作的信息：http://www.computerworld.com/s/article/9127462/FAQ_How_Google_Latitude_locates_you_?taxonomyId=15&pageNumber=2 .

根据我的理解，他们使用类似于Skyhook的服务，这是一种位置软件，可根据您的wifi /手机信号确定您的位置 . 为了实现这些服务的准确性，这些服务拥有大型数据库服务器，可以在这些手机信号塔和无线接入点上存储位置信息 - 他们实际上调查大都市区域以使其保持最新状态 . 为了让你获得类似的东西，我认为你必须使用像Skyhook这样的服务 - 你可以使用他们的SDK（http://www.skyhookwireless.com/location-technology/） .

但是，如果你想做一些内部的事情（比如使用你自己的路由器' locations) - then you'可能需要创建一个模拟三角测量的算法 . 你必须找到一种方法来获取设备的 signal_strength 和 mac_address 并使用该信息路由器提供位置的位置 . 您可以通过执行与此类似的操作（http://www.makeuseof.com/tag/check-stealing-wifi/）获取有关连接到路由器的设备的信息 .

回复于 2024-05-03T10:05:10+08:00
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距离（km）= 10 ^（（自由空间路径损耗 - 92.45 - 20log10（f））/ 20）

回复于 2024-05-03T10:05:10+08:00

如何使用信号强度计算Wifi路由器的距离？

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