블루투스 RSSI 설명: 근접 추적 및 BLE 시스템에서 작동하는 방식

자산 추적 시스템은 수백 가지를 감지할 수 있습니다. 블루투스 태그 여전히 기본적인 질문에 대답하지 못함: 자산이 있는 방이나 작업 영역은 무엇입니까??

시스템이 신호를 수신합니다., 하지만 해당 신호는 유용한 위치 데이터가 되기 전에 해석되어야 합니다..

Bluetooth RSSI는 첫 번째 위치 추정을 수행하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다.. 게이트웨이가 얼마나 강력한지 보여줍니다., 핸드폰, 또는 다른 수신기가 Bluetooth 신호를 감지합니다.. 해당 정보는 자산이 근처에 있는지 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다., 어느 구역에 있을 가능성이 높은지, 아니면 옮겨졌을 수도 있고.

하지만, RSSI는 줄자처럼 작동하지 않습니다.. 벽, 금속 선반, 사람들, 안테나, 장치 설정이 모두 신호를 변경할 수 있습니다.. 유용한 배포에서는 RSSI 판독값을 위치 이벤트로 전환하기 전에 이러한 조건을 고려해야 합니다..

블루투스 RSSI란??

Bluetooth RSSI는 Bluetooth 수신 신호 강도 표시기를 나타냅니다.. 신호가 수신 장치에 도달할 때 Bluetooth 신호의 강도를 측정합니다..

RSSI를 이해하는 간단한 방법은 한 사람이 방 건너편에서 말하는 것을 상상하는 것입니다.. 근처의 청취자는 음성을 명확하게 듣습니다.. 멀리 있는 사람이 더 작게 듣는다. 벽, 가구, 다른 사람들도 목소리를 듣기 어렵게 만들 수 있습니다..

Bluetooth 신호는 비슷한 방식으로 동작합니다.. 신호가 강하다는 것은 송신기가 수신기에 가깝다는 의미일 수 있습니다.. 신호가 약하면 거리가 더 멀다는 의미일 수 있습니다.. 장애물과 안테나 위치도 수신기가 감지하는 내용에 영향을 줄 수 있습니다..

RSSI는 일반적으로 데시벨 밀리와트로 보고됩니다., 또는 dBm. 대부분의 Bluetooth RSSI 값은 수신된 신호 전력이 1밀리와트보다 훨씬 낮기 때문에 음수입니다..

0에 가까울수록 더 강한 신호를 나타냅니다.. 예를 들어, −45dBm은 −80dBm보다 강합니다..

이는 −45dBm이 항상 특정 거리를 나타낸다는 의미는 아닙니다.. RSSI는 수신된 신호 전력을 측정합니다., 거리 자체가 아니라.

Bluetooth SIG는 RSSI를 Bluetooth 저에너지 시스템에서 사용할 수 있는 거리 관련 기능 중 하나로 식별합니다.. 블루투스 다른 위치 지정 기능도 지원합니다., 포함 실내 길 찾기 그리고 채널 사운딩.

블루투스 RSSI는 어떻게 작동하나요??

일반적인 추적 시스템에서는, Bluetooth 태그는 짧은 라디오 메시지를 방송합니다.. 이러한 메시지에는 시스템이 태그를 인식할 수 있도록 하는 식별자가 포함되어 있습니다..

근처의 게이트웨이, 스마트 폰, 또는 다른 Bluetooth 수신기가 메시지를 감지하고 RSSI를 기록합니다..

프로세스는 일반적으로 5단계를 따릅니다.:

• 블루투스 태그는 식별자를 브로드캐스트합니다..
• 하나 이상의 게이트웨이가 신호를 수신합니다..
• 각 게이트웨이는 시간과 RSSI를 기록합니다..
• 소프트웨어는 판독값을 필터링하거나 비교합니다..
• 시스템은 근접 상태를 할당합니다., 존, 또는 예상 위치

수령 시 게이트웨이가 있는 창고를 고려하십시오., 저장, 각색, 및 아웃바운드 지역. 스테이징 게이트웨이가 팔레트 태그로부터 가장 강한 신호를 반복적으로 수신하는 경우, 소프트웨어는 해당 팔레트를 대기 구역에 있는 것으로 분류할 수 있습니다..

유용한 결과는 원시 RSSI 값이 아닙니다.. 팔레트가 예상보다 오랫동안 스테이징 상태에 머물러 있어 아웃바운드 배송이 지연될 수 있음을 확인하는 기능입니다..

RSSI는 수신 장치에서 측정됩니다.

RSSI 판독값은 이를 기록한 수신기에 속합니다..

두 게이트웨이가 동시에 동일한 태그에서 서로 다른 RSSI 값을 보고할 수 있습니다.. 하나의 게이트웨이가 더 가까울 수 있습니다., 하지만 거리가 차이의 유일한 이유는 아닙니다.

게이트웨이 위치, 안테나 방향, 주변 자료, 수신기 감도, 장치 교정은 모두 결과에 영향을 미칠 수 있습니다..

이것이 바로 다양한 게이트웨이나 장치 모델의 RSSI 값을 직접 비교할 수 있다고 가정해서는 안 되는 이유입니다.. 판독값이 신뢰할 수 있는 위치 규칙을 지원하려면 먼저 테스트 및 교정이 필요할 수 있습니다..

블루투스 RSSI의 장점과 한계

Bluetooth RSSI는 이미 많은 Bluetooth 장치에서 지원하기 때문에 실내 추적에 자주 사용됩니다.. 별도의 거리 측정 라디오가 필요하지 않을 수도 있습니다..

주요 장점

• 블루투스 LE 태그는 상대적으로 낮은 전력 소모로 작동 가능.
• 다양한 블루투스 칩, 게이트웨이, 모바일 장치는 RSSI를 지원합니다..
• 태그와 게이트웨이는 다양한 크기와 가격대로 제공됩니다..
• 이 기술은 태그가 지정된 다수의 자산을 지원할 수 있습니다..
• RSSI는 다양한 근접성 및 구역 수준 애플리케이션에 적합합니다..
• 기존 Bluetooth 인프라는 일부 데이터 수집 요구 사항을 지원할 수 있습니다..

이러한 장점은 전체 사이트에 고정밀 위치 인프라를 설치하지 않고 일반 자산 가시성을 향상시키는 것이 목표일 때 RSSI를 유용하게 만듭니다..

주요 제한 사항

• 판독값은 환경 변화에 따라 변경될 수 있습니다..
• 동일한 거리라도 다른 RSSI 값을 생성할 수 있습니다..
• RSSI는 정확한 거리를 직접적으로 표시하지 않습니다..
• 기기 모델은 유사한 조건에서 다른 값을 보고할 수 있습니다..
• 벽, 금속, 장비, 사람들은 신호를 약화시키거나 반사할 수 있습니다..
• 복잡한 실내 환경에서는 정확한 위치 파악이 어려울 수 있습니다..

이러한 제한 사항은 RSSI가 적합한 위치를 정의합니다..

프로세스에서 자산이 게이트웨이 근처에 있는지 아니면 실내에 있는지만 알아야 하는 경우, RSSI는 충분한 정보를 제공할 수 있습니다.. 프로세스가 작은 영역 내에서 자산을 찾는 것에 의존하는 경우, 다른 위치 지정 방법이 더 적절할 수 있습니다..

Bluetooth RSSI 값을 어떻게 해석해야 합니까??

다음 범위는 일반적인 참조를 제공합니다.. 하드웨어 및 현장 조건이 다양하므로 고정된 거리 대역이 아닙니다..

이러한 범위는 관련되지 않은 장치를 비교하는 것보다 한 시스템 내의 변경 사항을 비교하는 데 더 유용합니다..

예를 들어, 태그는 일반적으로 로딩 도크 게이트웨이 근처에 있을 때 약 -55dBm으로 나타날 수 있습니다.. 나중에 판독값이 -75dBm으로 떨어지면, 무선 경로가 약해졌습니다.

태그가 이동되었을 수 있습니다.. 적재된 금속 용기 뒤에 놓여졌을 수도 있습니다.. RSSI 변경은 무언가 변경되었음을 나타냅니다., 하지만 그 자체로 원인을 파악하지는 못합니다..

Bluetooth RSSI에 영향을 미치는 주요 요인

장치 사이의 거리

일반적으로 신호 강도는 송신기와 수신기 사이의 거리가 멀어질수록 감소합니다.. 이 관계를 통해 RSSI는 근접성 감지를 지원할 수 있습니다..

하지만, 실내 신호 손실은 거의 원활하지 않습니다.. 반사와 장애물로 인해 작은 움직임이 RSSI에 큰 변화를 가져올 수 있습니다.. 더 큰 움직임은 때로는 거의 변화를 일으키지 않을 수 있습니다..

벽과 물리적 장애물

벽, 문, 랙, 기계, 컨테이너, 저장된 자료는 Bluetooth 신호를 약화시키거나 방향을 바꿀 수 있습니다..

효과는 재료에 따라 다릅니다.. 가벼운 파티션과 로드된 금속 랙은 같은 방식으로 신호에 영향을 미치지 않습니다..

운영 환경도 하루 종일 바뀔 수 있습니다.. 테스트 중에 열려 있는 창고 통로에 나중에 팔레트가 포함될 수 있습니다., 차량, 그리고 노동자.

안테나 방향 및 태그 배치

Bluetooth 안테나는 항상 모든 방향으로 동일하게 전송하지 않습니다.. 태그를 회전하거나 다른 재료에 배치하면 신호가 변경될 수 있습니다..

야외에 보관하면 잘 작동하는 태그가 금속 도구에 부착되면 다르게 작동할 수 있습니다., 기계 내부에 설치, 또는 팔레트 아래에 배치.

테스트는 가능할 때마다 최종 설치 위치를 사용해야 합니다..

무선 간섭

Bluetooth LE는 다음에서 작동합니다. 2.4 GHZ 밴드. 다른 무선 시스템도 이 대역을 사용합니다..

간섭이 패킷 수신에 영향을 미칠 수 있음, 그러나 하나의 누락된 패킷은 태그가 영역을 떠났다는 것을 증명하지 못합니다.. 위치 소프트웨어는 보고된 자산 상태를 변경하기 전에 일관된 패턴을 찾아야 합니다..

전송 전력 및 하드웨어 차이점

전송 전력이 높을수록 신호 강도와 범위가 증가할 수 있습니다., 하지만 전력 소모도 늘어날 수 있습니다.

안테나 디자인, 수신기 감도, 인클로저 재료, 무선 교정도 RSSI에 영향을 미칩니다. 따라서 태그 또는 게이트웨이 모델을 교체하려면 새로운 사이트 테스트 및 임계값 조정이 필요할 수 있습니다..

Bluetooth SIG는 전송 전력을 식별합니다., 수신기 감도, 안테나 이득, 장애물, Bluetooth 범위의 중요한 요소인 경로 손실.

Bluetooth RSSI를 사용하여 거리를 추정하는 방법?

RSSI와 거리의 기본 관계

이상적인 여유 공간에서, 거리가 증가함에 따라 수신 전력이 감소함. 엔지니어는 일반적으로 거리를 추정하기 위해 로그 거리 경로 손실 모델을 사용합니다.:

RSSI(디) =RSSI(d0) – 10n 로그10(디 / d0)

어디:

• RSSI(디) 거리 d에서 측정된 RSSI입니다..
• RSSI(d0) 기준 거리 d0에서 측정된 RSSI입니다..
• n은 경로 손실 지수입니다..
• d0은 일반적으로 다음과 같이 설정됩니다. 1 미터.

경로 손실 지수는 대략 다음과 같습니다. 2 이상적인 여유 공간에서. 사무실 등 실제 환경에서는 더 높을 수 있음, 창고, 병원, 및 주거용 건물.

RSSI 판독 한 번만으로는 충분하지 않은 이유

기본 시스템은 다음과 같은 규칙을 사용할 수 있습니다.:

“RSSI가 설정값보다 강한 경우, 태그를 근처로 분류하세요.'

이는 통제된 공간에서 작동할 수 있습니다.. 변화하는 환경 속에서, 자산이 여전히 남아 있는 경우에도 판독값이 임계값 위와 아래로 이동할 수 있습니다..

그러면 시스템은 자산이 영역에 반복적으로 들어오고 나가는 것을 보고할 수 있습니다.. 허위 이벤트가 너무 많으면 전체 추적 시스템에 대한 신뢰가 떨어질 수 있습니다..

보다 안정적인 위치 결정이 필요할 수 있습니다.:

• 시간이 지남에 따라 수집된 여러 판독값
• 영역에 들어가고 나가는 다양한 임계값
• 위치 변경을 확인하기 전 최소 체류 시간
• 둘 이상의 게이트웨이에서 판독
• 현장별 교정
• 불확실한 결과에 대한 신뢰 수준

이러한 컨트롤은 RSSI를 완벽하게 정확하게 만들지는 않습니다.. 이는 시스템이 모든 짧은 신호 변화에 반응하지 않도록 도와줍니다..

RSSI의 일반적인 IoT 애플리케이션

블루투스 자산 추적

RSSI는 태그된 자산이 방에 있는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다., 작업 영역, 또는 작전지역.

창고에서는 너무 오랫동안 준비되어 있는 팔레트를 식별할 수 있습니다.. 유지보수 팀은 작업장에 공유 도구가 있는지 확인할 수 있습니다., 생산 지역, 아니면 장비점.

이를 통해 검색 영역이 좁아지고 잘못 배치되거나 유휴 자산이 작업에 영향을 미치기 전에 팀이 대응하는 데 도움이 됩니다..

실내 직원 위치

RSSI는 적합한 환경에서 회의실 또는 구역 수준의 존재 감지를 지원할 수 있습니다..

하지만, 인간의 몸은 약해질 수 있다 2.4 GHz 신호, 사람이 움직일 때마다 배지 방향이 변경됩니다.. 안전 또는 자동 액세스 결정과 관련된 애플리케이션에는 RSSI만 제공하는 것보다 더 큰 신뢰도가 필요할 수 있습니다..

은둔, 동의, 위치 데이터에 대한 액세스도 고려해야 합니다..

근접 감지

시스템은 태그가 게이트웨이에 접근하거나 모니터링되는 영역에 진입하는 시기를 감지할 수 있습니다..

도착 알림을 지원할 수 있습니다., 제한 구역 알림, 도구 수집 과정, 또는 자동 상태 업데이트.

시스템은 중요한 작업을 실행하기 전에 조건이 안정적인지 확인해야 합니다..

장치 모니터링

RSSI 추세는 변화하는 무선 상태를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다..

지속적으로 약해지는 신호는 장치가 움직였다는 의미일 수 있습니다., 장애물이 나타났다, 또는 설치가 변경되었습니다.. 이 정보는 장치 또는 게이트웨이 배치 검사를 지원할 수 있습니다..

RSSI 대 AoA: 명확한 비교

블루투스 RSSI 및 블루투스 도달 각도, 또는 AoA, 다양한 위치 요구 사항 지원.

Bluetooth AoA는 수신 로케이터의 여러 안테나를 사용하여 Bluetooth 신호가 도착하는 방향을 추정합니다.. 여러 탐지기가 이러한 방향 측정을 결합하여 위치를 계산할 수 있습니다..

Bluetooth SIG는 방향 탐색이 고정밀 실내 위치 서비스를 지원할 수 있다고 명시합니다.. 실제 성능은 여전히 ​​로케이터 배치에 따라 달라집니다., 구경 측정, 소프트웨어, 그리고 라디오 환경.

시스템이 팔레트가 보관 상태인지 아니면 아웃바운드 준비 상태인지만 식별하면 되는 경우에는 RSSI로 충분할 수 있습니다..

작업자가 대규모 생산 영역 내에서 특정 도구를 찾아야 하는 경우 AoA가 더 적합할 수 있습니다..

Bluetooth RSSI를 선택하기 전에 물어볼 질문

유용한 RSSI 배포에는 무엇이 필요합니까??

Bluetooth 태그 및 게이트웨이는 신호 데이터를 제공합니다., 하지만 스스로 운영 결과를 생성하지는 않습니다..

완전한 시스템에는 다음을 수행할 수 있는 소프트웨어도 필요합니다.:

• 여러 RSSI 판독값 처리
• 여러 게이트웨이의 데이터 비교
• 안정적인 구역 규칙 적용
• 불확실하거나 누락된 데이터 처리
• 태그 및 게이트웨이 상태 모니터링
• 다른 운영 체제에 위치 이벤트 보내기

예를 들어, 팔레트가 준비 중일 가능성이 있음을 감지하는 것은 결과가 별도의 대시보드에 남아 있는 경우 가치가 제한적입니다..

창고 시스템이 팔레트를 식별할 수 있으면 정보가 유용해집니다., 거기에 얼마나 오래 머물렀는지 보여줘, 그리고 이사 책임자에게 알립니다..

최종 워크플로우의 품질은 태그 감지부터 운영 조치까지의 전체 경로에 따라 달라집니다..

Bluetooth RSSI가 높을수록 항상 더 나은가요??

RSSI가 높을수록 수신기가 더 강한 신호를 감지했음을 의미합니다.. 많은 경우, 이는 연결에 추가 신호 손실을 견딜 수 있는 더 많은 공간을 제공합니다..

자동으로 위치 결정 결과가 더 정확하다는 것을 의미하지는 않습니다..

근처의 태그에서 강한 신호가 올 수 있습니다., 명확한 무선 경로, 더 높은 송신 전력, 또는 유리한 안테나 방향. 포지셔닝 소프트웨어는 판독값의 의미를 결정하기 전에 여전히 컨텍스트가 필요합니다..

Bluetooth RSSI가 벽을 통과하여 작동할 수 있습니까??

Bluetooth 신호는 많은 벽과 기타 물질을 통과할 수 있습니다., 하지만 신호가 약해집니다.

신호 손실량은 재료에 따라 다릅니다., 두께, 주변 물체, 그리고 안테나 위치. 콘크리트, 금속, 밀도가 높은 구조는 일반적으로 경량 파티션보다 더 큰 효과를 갖습니다..

게이트웨이는 벽을 통해 태그를 감지할 수 있습니다., 그러나 신호 감지만으로는 태그가 벽의 어느 쪽에 있는지 알 수 없습니다.. 방이 서로 가까이 있을 때는 게이트웨이 배치와 구역 설계가 중요합니다..

RSSI 추적에 필요한 게이트웨이 수?

모든 사이트에 적용되는 고정된 숫자는 없습니다..

간단한 근접 이벤트에는 단일 게이트웨이로 충분할 수 있습니다., 태그가 지정된 항목이 서비스 지점에 접근했는지 감지하는 등.

영역 수준 추적에는 일반적으로 소프트웨어가 관찰 내용을 비교할 수 있도록 여러 영역에 게이트웨이가 필요합니다.. 넓은 공간, 벽, 금속 선반, 겹치는 방에는 추가 보장이 필요할 수 있습니다..

사이트 조사 또는 파일럿은 최종 태그로 게이트웨이 위치를 테스트해야 합니다., 장착 방법, 및 작동 조건.

당신이 알 수 있는 다른 질문들

프로젝트는 시스템이 지원해야 하는 결정부터 시작되어야 합니다..

유용한 질문은 다음과 같습니다:

• 애플리케이션에 근접성만 필요한가요?, 객실 수준, 또는 구역 수준 위치?
• 작업이 미터 수준 위치 오류를 허용할 수 있습니까??
• 최종 태그를 사용하여 실제 현장에서 시스템을 교정할 수 있습니까?, 게이트웨이, 및 장착 방법?
• 태그 위치와 안테나 방향은 합리적으로 일관되게 유지됩니다.?
• 여러 개의 BLE 게이트웨이를 적절한 위치에 설치할 수 있습니까??
• 환경에 금속 랙이 포함되어 있습니까?, 벽, 기계, 보관 물품, 또는 빈번한 인간 방해?
• 시스템은 자산이 이동했거나 다른 영역에 진입했음을 얼마나 빨리 확인해야 합니까??
• 소프트웨어는 변동하는 판독값을 어떻게 처리합니까?, 누락된 패킷, 불확실한 위치 결과?
• 애플리케이션이 RSSI와 모션 센서를 결합해야 합니까?, AoA, UWB, 채널 사운딩, 또는 다른 포지셔닝 기술?
• 위치 이벤트를 기존 창고에 연결할 수 있나요?, 유지, 시설, 또는 자산 관리 워크플로?
• 배터리에 태그를 지정하는 방법, 게이트웨이 연결, 및 장치 상태를 모니터링합니다.?

성공적인 파일럿은 시스템이 필요한 작업을 지원하는지 여부를 테스트해야 합니다.. 결과가 너무 불안정하여 일상 업무를 안내할 수 없는 경우 지도에 위치 점을 생성하는 것만으로는 충분하지 않습니다..

결론

Bluetooth RSSI는 근접 감지 및 구역 수준 실내 위치 확인을 위한 실용적인 기반을 제공할 수 있습니다.. 많은 Bluetooth 장치에서 제공되는 신호 강도 정보를 사용합니다., 특수한 거리 측정 하드웨어의 필요성을 줄일 수 있습니다..

주요 한계는 신호 강도가 거리와 동일하지 않다는 것입니다.. 벽, 금속, 사람들, 안테나, 전력을 전송하십시오, 장치 차이로 인해 판독값이 변경될 수 있습니다..

자산이 게이트웨이 근처에 있는지 확인하는 것이 목표인 경우, 방 안에, 또는 작전지역에서 지연됨, Bluetooth RSSI는 충분한 정보를 제공할 수 있습니다.. 작업흐름이 정확하고 반복 가능한 위치에 의존하는 경우, 블루투스 AoA, 채널 사운딩, UWB, 또는 다른 위치 지정 방법이 더 적합할 수 있습니다..

가장 유용한 시스템은 가장 상세한 위치 데이터를 생성하는 시스템이 아닙니다.. 다음 작전 행동에 대해 신뢰할 수 있는 충분한 정보를 제공하는 것입니다.. 정확성 때문에 모든 배포에 적합한 단일 포지셔닝 방법은 없습니다., 적용 범위, 전력 사용, 하부 구조, 그리고 작동 조건은 다양합니다.

광산 RSSI를 통해 이러한 다양한 요구 사항을 해결합니다., 블루투스 AoA, UWB, 와이파이, GPS, 애플리케이션에 따라 선택하거나 결합할 수 있는 하이브리드 포지셔닝 옵션.