Местоопределение узлов Wi-Fi на основе технологии FTM

Аннотация

Введение: применение технологии IEEE 802.11 mc FTM для измерения расстояний и определения местоположения узлов сети находится в стадии активного исследования. Точность оценки расстояний с использованием FTM ограничена рядом факторов, связанных со спецификой распространения сигналов в реальных условиях, аппаратными и программными особенностями узлов. Цель: разработать и опробовать практические решения для позиционирования объектов в зданиях и сооружениях на основе технологии FTM, оценить достижимую точность измерения расстояний. Результаты: с использованием созданной экспериментальной установки выполнены серии измерений, проведена оценка погрешностей в различных условиях и рассмотрены методы компенсации основных источников погрешностей. Основные источники погрешности разделены на две группы: многолучевое распространение, приводящее к временному рассеянию и искажению оценки времени кругового пути, и аппаратные ограничения, включающие различия тактовых частот, дрейф таймеров, задержки обработки пакетов и квантование временных меток из-за дискретной природы таймеров. Полоса частотного канала влияет на разрешающую способность по времени и не позволяет достичь субнаносекундной точности, необходимой для обеспечения погрешности оценок дистанции порядка сантиметров. В числе основных выводов – ограниченная точность определения расстояний с погрешностью до 1 м при использовании диапазона 2,4 ГГц. Рассмотрены методы математической обработки получаемых данных для снижения погрешностей. Практическая значимость: представленный вариант реализации аппаратно-программных средств измерения расстояний по технологии IEEE 802.11 mc показал свою эффективность и может быть использован в системах позиционирования объектов в зданиях и сооружениях.