roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Прототип системы определителя координат пользователя по WiFi

Умный дом ( Smart Home ) своими руками.

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 14 мар 2015, 17:04

влияет поляризация, направление расспространения радиоволны, взаимное расположением приёмника и передатчика, наличие помех, поглощением и переотражением различными обьектами.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение =DeaD= » 14 мар 2015, 18:49

Angel71 писал(а):влияет поляризация, направление расспространения радиоволны, взаимное расположением приёмника и передатчика, наличие помех, поглощением и переотражением различными обьектами.

Это более-менее понятно, думаю сначала изучить влияние взаимного расположения 1 точки доступа и телефона на уровень сигнала (расстояние + направления телефона и точки доступа).
Где бы про поляризацию почитать?

PS: Что-бы сохранилась какая-то история данных, сохраню в теме итоги замеров.

Добавлено спустя 39 минут 52 секунды:
Re: Прототип системы определителя координат пользователя по WiFi
Что такое поляризация - более менее разобрался, теперь бы понять, как подручными средствами определить её у роутера и телефона :)
Вложения
stat.zip
(1.36 КиБ) Скачиваний: 0
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24125
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 14 мар 2015, 19:44

про поляризацию и направленность много статей http://www.meanders.ru/radiovolny.shtml, http://bester-ltd.ru/articl/teoriya_praktika/krugovaya_polyarizatsiya/krugovaya_polyarizatsiya.html.
с определением можно так. ставится на расстоянии, допустим роутер и смартфон. замеряем, поворачиваем на 90 градусов или смартфон или антенну роутера - сигал ухудшился, значит поляризация совпадала, а теперь нет и на оборот. а, вот про диаграмму направленности пара картинок http://www.wmd.ru/products/antenna-omni-directional-2-4ghz-4dbi.html
:crazy: о! старая школа https://www.youtube.com/watch?v=b8aGmez3qPQ&list=PLWM8IO-3TQjO79CJjGn7x0NmcgZ10ZsJd
кстати софт у некоторых роутеров отображаемую "мощность сигнала" иногда определяет за некоторое время (секунды) по количеству потеряных пакетов и/или rssi.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Zusul86 » 14 мар 2015, 23:04

Angel71 писал(а):ставится на расстоянии, допустим роутер и смартфон. замеряем, поворачиваем на 90 градусов или смартфон или антенну роутера - сигал ухудшился, значит поляризация совпадала, а теперь нет и на оборот.

А потом повесив антенну на сервомашинку и дописав прошивку роутера автоматизируем этот процесс... и вуаля у вас следящая антенна и дополнительные данные с нее, и роутер работает на минимальной мощности что для параноиков тоже немаловажно.
А подцепив вместо стандартной штырковой, с бубликом вместо диаграммы направленности, любую направленную... мы быстро избавляемся от большей части переотраженных сигналов и получаем от следящей системы более простые и значимые данные...
Zusul86
 
Сообщения: 662
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 15 мар 2015, 00:48

это даст понимание только части некоторых закономерностей. много чего можно перелопачивать для исследований, но в реализации всё упрощается.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение =DeaD= » 15 мар 2015, 00:58

Так, сделал еще шажок, уровень сигнала зависит не только от положения (углы наклона) телефона относительно роутера, но и наоборот - если при фиксированном положении телефона вращать на месте роутер, то уровень сигнала значительно изменяется.

Проведено 41 измерение в 4 положениях (углы поворота) роутера.

Так же в каждом положении были выброшены 20% измерений, наиболее отклонившихся от среднего арифметического.

В трех положениях уровень сигнала имеет средний квадрат отклонения меньше 1.5, в одном положении средний квадрат отклонения около 5 единиц.
Однако если смешать все измерения, то средний квадрат отклонения составит 30 единиц, что значительно ухудшает качество измерения.

Собранные данные прилагаются.
Вложения
stat.zip
(681 байт) Скачиваний: 0
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24125
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 15 мар 2015, 01:07

=DeaD=, если есть желание, закажи на будущее немного блютузов на nrf51822 (к нему еще jtag нужен, тот же jlink например).
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение =DeaD= » 15 мар 2015, 01:17

Angel71 писал(а):=DeaD=, если есть желание, закажи на будущее немного блютузов на nrf51822 (к нему еще jtag нужен, тот же jlink например).

Не совсем понял, это как-то можно применить в моей задаче?

В смысле вместо роутеров поставить такие маяки, а обычный смартфон сможет с ними взаимодействовать корректно, получая RSSI?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24125
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 15 мар 2015, 01:47

из 4-го он умеет только le. ble для iot намного перспективней. в недорогих смартфонах и планшетах ble пока ещё не сильно часто попадаются, но уже всё чаще и чаще. в них тоже есть rssi. возможность обмениваться данными с nrf24l01+ есть, хотя это интересно тем, кто с 24ми работает. вкратце плюшки: арм с неплохой переферией (к сожалению есть и недостатки, допустим нет того же can, хотя это мелочь), относительно много флеша и озу, значительно меньшее потребление в сравнении с wifi, намного меньше время соединения, доступен режим точка-мультиточка (как минимум 32 соединения),... сами модули за год чтот не шибко хотят дешеветь, но сами чипы как и раньше от 2.5$
:) закидывать тапками вариант с вайфай не буду, у них свои преимущества, особенно наличие в любом (?) смартфоне n-летней давности. в общем рекомендую присмотреться r вариантe с ble для будущих железок.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Vladimat » 15 мар 2015, 02:04

Прилёг я тут на диван к верху пузом и потыкал пальцем в вай-фай менеджер на смартфоне. Сигналы сетей скачут сами собой каждую секунду. Например от 34% до 52%. На какую точность навигации вы рассчитываете? Имеет ли это практический смысл?
Vladimat
 
Сообщения: 377
Зарегистрирован: 04 ноя 2014, 01:57

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 15 мар 2015, 02:27

до соединения показометр может легко скакать от "нет делений" до "все деления", даже если роутер в паре метров. на то он и показометр.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение =DeaD= » 15 мар 2015, 10:37

Vladimat писал(а):Прилёг я тут на диван к верху пузом и потыкал пальцем в вай-фай менеджер на смартфоне. Сигналы сетей скачут сами собой каждую секунду. Например от 34% до 52%. На какую точность навигации вы рассчитываете? Имеет ли это практический смысл?

Я рассчитываю на точность навигации около 1 метра. Имеет ли это практический смысл - я как раз сейчас и выясняю, для этого и делается прототип.
Выше я выкладывал результаты измерений, в т.ч. с указанием среднего квадрата отклонения в одной точке с предфильтрацией 20% наиболее "отклонившихся" измерений.

Что такое средний квадрат отклонения меньше 2 единиц в большинстве случаев - нужно объяснять?

Добавлено спустя 22 минуты 35 секунд:
Angel71 писал(а):из 4-го он умеет только le. ble для iot намного перспективней. в недорогих смартфонах и планшетах ble пока ещё не сильно часто попадаются, но уже всё чаще и чаще. в них тоже есть rssi. возможность обмениваться данными с nrf24l01+ есть, хотя это интересно тем, кто с 24ми работает. вкратце плюшки: арм с неплохой переферией (к сожалению есть и недостатки, допустим нет того же can, хотя это мелочь), относительно много флеша и озу, значительно меньшее потребление в сравнении с wifi, намного меньше время соединения, доступен режим точка-мультиточка (как минимум 32 соединения),... сами модули за год чтот не шибко хотят дешеветь, но сами чипы как и раньше от 2.5$
:) закидывать тапками вариант с вайфай не буду, у них свои преимущества, особенно наличие в любом (?) смартфоне n-летней давности. в общем рекомендую присмотреться r вариантe с ble для будущих железок.

Штука заманчивая, если мой проект будет развиваться, обязательно её освою, тем более в умных часах наверняка этот самый Bluetooth Smart будут ставить, чтобы аккум сберечь.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24125
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение elmot » 15 мар 2015, 11:42

Dead, переходи сразу на ble. Минимальный смарт с ble стоит $100, API есть, готовые программы есть. чипы ндорогие, в Китае навалом, будут дешеветь. Штатно время жизни батарейки CR2450 обещается год+, так что на разводку питания по дому тоже можно забить.
Не майся ерундой. Я немного пробовал это все на своем asus zenfone4 и чипе nrf51822
http://market.yandex.ru/product/1066365 ... 4264049986
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5674
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение =DeaD= » 15 мар 2015, 11:54

Продолжаем изыскание. Шаг третий. Проверяем зависимость уровня сигнала от расстояния до роутера при фиксированном взаимном положении роутера и смартфона.
Между роутером и телефоном есть прямая видимость.

Проведено 2 серии измерений:

Первая серия в 52 измерения в 5 точках на расстояниях 0.2м, 1.2м, 2.2м, 3.2м, 4.2м. Как обычно, выбрасываем 20% наиболее отклонившихся измерений.

Результаты:
1) На расстоянии 0.2м средний уровень сигнала -18.2, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.2 ед.
2) На расстоянии 1.2м средний уровень сигнала -33.5, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.25 ед.
3) На расстоянии 2.2м средний уровень сигнала -37.2, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 2 ед.
4) На расстоянии 3.2м средний уровень сигнала -37.1, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 2 ед.
5) На расстоянии 4.2м средний уровень сигнала -50.8, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.2 ед.

Тут я подумал, что может быть я где-то повернул телефон или отошел от прямой линии, т.к. на расстояниях 2.2м и 3.2м уровень сигнала практически идентичен и что наиболее странно - сигнал усилился при увеличении расстояния.

Натянул нитку, разметил положения на ней и провел вторую серию в 68 измерений так же в 5 точках на тех же расстояниях, обеспечивая точное направления и прямую линию.

Результаты:
1) На расстоянии 0.2м средний уровень сигнала -20, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0 ед.
2) На расстоянии 1.2м средний уровень сигнала -26, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0 ед.
3) На расстоянии 2.2м средний уровень сигнала -38.7, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.2 ед.
4) На расстоянии 3.2м средний уровень сигнала -34.5, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.4 ед.
5) На расстоянии 4.2м средний уровень сигнала -39.1, дисперсия (средний квадрат отклонения) - 0.1 ед.

Теперь надо бы понять, что может так влиять на уровень сигнала. У меня пока подозрение, что на расстоянии в 2.2м я попал в какую-то зону действия помех.
Есть еще какие-то догадки?

В целом можно сказать, что качество данных (малая дисперсия) вполне позволяет надеяться на успешное создание прототипа.

Добавлено спустя 4 минуты 13 секунд:
Re: Прототип системы определителя координат пользователя по
elmot писал(а):Dead, переходи сразу на ble. Минимальный смарт с ble стоит $100, API есть, готовые программы есть. чипы ндорогие, в Китае навалом, будут дешеветь. Штатно время жизни батарейки CR2450 обещается год+, так что на разводку питания по дому тоже можно забить. Не майся ерундой. Я немного пробовал это все на своем asus zenfone4 и чипе nrf51822

В чем принципиальная разница с WiFi и что мне помешает за 2-3 дня перейти на BLE, или вообще сразу писать систему, которая может опираться на RSSI от любых источников? Хоть даже смешанных - BLE + WiFi?

Или BLE дает более точные, стабильные или удобные (хорошая диаграмма направленности) для обработки RSSI ?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24125
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Прототип системы определителя координат пользователя по

Сообщение Angel71 » 15 мар 2015, 12:21

возится с вайфаем сейчас имеет смысл, т.к. он с почти единичной вероятностью будет в смартфоне или планшете. чуть позже ble будет всё активней вытеснять с кучи направлений, где ble намного удобней. ну не важно, вайфай тоже будет востребован. теоритическая точность и удобство (+прочие плюшки) у wifi и ble немного не в пользу wifi, но не настолько что бы категорично ставить на нём крест.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9325
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Пред.След.

Вернуться в Домашняя автоматизация

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter