altbeacon 以 10Hz 连续检测信标 RSSI 值

Posted 2023-02-16

【中文标题】altbeacon 以 10Hz 连续检测信标 RSSI 值

【英文标题】：altbeacon detection of beacon RSSI values continuously at 10Hz

【发布时间】：2020-02-20 10:32:24

【问题描述】：

我创建了一个 android (java) 应用程序，它使用 altbeacon 库 (github page) 通过蓝牙模块检测信标。

信标配置有 Eddystone UID、广播间隔为100ms 的协议和强传输功率级别 (10dBm)。 我希望能够以10Hz（即100ms）的频率检测信标的RSSI值。

我已经准备了一个实现altbeacon库的服务，相关部分如下图：

mBeaconManager = BeaconManager.getInstanceForApplication(this);

        beaconRegion = new Region("beacon_region", null, null, null);

        // use Eddystone protocol
        mBeaconManager.getBeaconParsers().add(new BeaconParser().
                setBeaconLayout(BeaconParser.EDDYSTONE_UID_LAYOUT));

        mBeaconManager.setAndroidLScanningDisabled(true);
        mBeaconManager.setForegroundScanPeriod(100l); // scan frequency
        mBeaconManager.setForegroundBetweenScanPeriod(0);

我看到信标并获得 RSSI 值的回调 didRangeBeaconsInRegion 是这样的：

@Override
    public void didRangeBeaconsInRegion(Collection<Beacon> beacons, Region region) 
        Log.i(BeaconDataCollectorService.class.getSimpleName(), String.format("Found %s beacons in range", beacons.size()));
    

我的问题是什么？ 运行应用程序，我注意到在 didRangeBeaconsInRegion 中，我经常看不到所有信标。

我运行了几秒钟的数据收集，将获得的数据创建为 csv 格式，您可以看到我经常有 0（表示未检测到信标）；我把这个csv的分享放到pastebin(https://pastebin.com/zkUZC5R4)

如何通过始终能够检测到所有信标来提高扫描频率？

使用的altbeacon版本：

implementation 'org.altbeacon:android-beacon-library:2.16.3'

Android 版本：9

谢谢

【参考方案1】：

不幸的是，该库并非设计用于执行此操作，因为测距 API 是根据 ios 等效模型建模的，它以固定间隔提供聚合检测，而不是在单个数据包到达时访问它们。

在如此短的扫描周期内经常检测到 0 个信标的主要原因是因为扫描每 100 毫秒打开和关闭一次，启动和停止需要 10 毫秒左右。这样就很有可能错过检测。

这是个好消息：如果库在同一扫描周期内检测到两个信标数据包，那么它将停止关闭扫描，您的检测率将会提高。但是要让它在 100 毫秒内检测到两个信标，您的信标以标称 10Hz 的频率进行广告几乎是不可能的。

您可以尝试的一件事是将扫描周期设置为 1 秒。在您在 10 秒左右检测到有限数量的信标后，您很有可能在一个扫描周期内检测到两个信标，然后您可以切换到 100 毫秒的扫描周期并获得更高的检测率。

您永远不会获得 100% 的检测率，原因有两个：

由于碰撞和无线电噪声，并非所有传输的信标数据包都被接收。在近距离时，通常为 80-90%。

“BLE 广告商不会定期发布广告。 他们会随机发送数据包以避免冲突。标称的 10Hz 发射器可能在单个数据包之间有 70 毫秒到 140 毫秒之间的任何时间，因此对于 100 毫秒的固定扫描周期，有时会有 0、1 或 2 个有资格接收的打包程序。

如果您确实需要在每次检测时获取回调，您可以尝试在 BeaconManager 中设置 NonBeaconBleScanCallback，然后调用 BeaconManager.clearBeaconParsers()。这将导致所有信标检测在检测到时立即发送到该回调。然后，您必须构造一个新的 BeaconParser 以在该回调中使用，以从原始数据包中解码信标。使用beaconParser.parse(...)

【讨论】：

谢谢@davidgyoung。我试图在 10 秒后将 mBeaconManager.setForegroundScanPeriod 从 1000ms 更改为 100ms 但似乎在运行时您无法更改扫描值。我还尝试设置300ms 的扫描，100ms 发射的信标应该已经全部捕获，但即便如此我也无法检测到它们

你为什么说“即使这样我也无法检测到它们？”我以为您的问题是它们在 100 毫秒时被间歇性检测到？它真的在 300ms 时根本检测不到吗？两点：（1）如果您在 300 毫秒内根本无法检测到它们，则说明有问题。尝试使用像 BeaconScope 这样的现成信标检测器（也使用这个库），并让它说你的信标正在做你认为他们正在做的事情。 (2) 可以通过调用beaconManager.updateScanPeriods()来强制扫描周期生效

我尝试将信标发射频率设置为100ms，而从库中我将扫描频率设置为300ms。以这种方式（理论上）我应该总是能够检测到每个300ms 由信标发出的数据包吗？但这不会发生，因为即使使用这种配置，我也经常有 0（即，如果我有 3 个信标，我通常只在回调中检测到 2 个）。

同样，您永远无法检测到 100% 的传输数据包。如果您尝试使用 BeaconScope 应用程序，它会使用 1 秒的扫描间隔和不停止的扫描告诉您每秒接收数据包的速率。这将告诉您大致可以实现的目标。但请记住，在 10 Hz 传输时，总会有大约 100 毫秒的周期，其中信标确实不传输任何数据包，因为传输速率并不完全规则。同样，在任何 300 毫秒周期内，信标可能只传输一个数据包，并且有 10-20% 的机会不会收到任何数据包。