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ビーコン(Beacon)と受信強度(RSSI)について

目次

ビーコン(Beacon)と受信強度(RSSI)について

ビーコン(Beacon)はBlueTooth通信でデータを定期間隔で一斉送信(アドバタイズといいます)する小さな端末です。

その電波をビーコン受信機がひろうことで、何かしらの処理を行います。

ビーコンの受信強度の計算式

ビーコンは受信した電波の強度で距離が推定できます。

iBeacon ハンドブックにも「ビーコンまでの距離推定」について記載があります。

  • ビーコンが発信する電波の強さ(発信強度:TxPower)
  • ビーコン発信機から受信機間の距離(distance)
  • 電波を受信したときの強度(受信強度:RSSI)

の関係を示す式は以下のようになります。

RSSI = TxPower - 10 * n * lg(distance)

上記の「lg」 は常用対数を示します。

nは係数で。

  • n = 2.0 : 障害物のない理想空間
  • n < 2.0 : 電波が反射しながら伝搬する空間
  • n > 2.0 : 障害物に吸収され減衰しながら伝搬する空間

というような意味です。

発信強度・受信強度の単位

ビーコンの発信強度・受信強度の単位は「dbm(デシベルミリワット)」です。

これは「1ミリワットの電力を単位としたときのデシベル」を意味します。

デシベル(db)は、基準となる量「0」との相対比を常用対数で表したものです。

用途に応じて設定変更して使います。

設定値の例としては「4 ,0, -4 ,-8, -12, -16, -20, -30(dBm)」などですが、数字が大きいほど発信強度は強くなります。

とりあえず計測

数字だけだとピンとこないので簡単にためしてみます。

ビーコンとビーコン受信機は約1メートル離して計測します。

ちょうど人の腰のあたりの高さのテーブルに置きました。

ビーコンの発信強度は「0dbm」です。

計測してみました。

受信強度(RSSI)は固定にしていても一定ではありません。

でも、「-60」から「-62」の間くらいの数値が最も多かったです。

前記の計算式にあてはめてみると。

  • TxPower=0
  • distance=1メートル(1000ミリ)

の条件で、RSSIが「-60」なので、ほぼ障害物のない理想空間に近い感じです。

今度は、ビーコンとビーコン受信機の間に立ってみました。

障害物に吸収され減衰しながら伝搬する空間を作るためです。

受信強度(RSSI)の多いところ(山)が「-78」から「-80」くらいになりました。

なるほど。

なんとなく感覚はわかった気がします。

ではでは。