Lokalizacja Wi-Fi: w zakresie z RTT

Możesz używać funkcji lokalizacji przez Wi-Fi udostępnianej przez interfejs API Wi-Fi RTT (Round-Trip-Time) do pomiaru odległości do pobliskich punktów dostępowych Wi-Fi obsługujących RTT i urządzeń Wi-Fi Aware.

Jeśli zmierzono odległość do co najmniej 3 punktów dostępu, możesz użyć algorytmu wielobocznego, aby oszacować pozycję urządzenia, która najlepiej pasuje do tych pomiarów. Wynik jest zwykle dokładny do 1–2 metrów.

Taka dokładność pozwala na tworzenie szczegółowych usług wykorzystujących lokalizację, takich jak jako nawigacji wewnątrz budynków, szczegółowe sterowanie głosem (na przykład „Włącz to „światła”) i informacji opartych na lokalizacji (np. „Czy są dostępne danego produktu?”).

Urządzenie wysyłające żądanie nie musi łączyć się z punktami dostępu, aby przeprowadzać pomiary w odległości za pomocą RTT Wi-Fi. Ze względu na ochronę prywatności tylko urządzenie wysyłające żądanie może określić odległość do punktu dostępu. Punkty dostępu nie mają dostępu do tych informacji. Operacje RTT Wi-Fi nie są ograniczone w przypadku aplikacji działających na pierwszym planie, ale ograniczona dla aplikacji działających w tle.

RTT Wi-Fi i powiązane funkcje dokładnego pomiaru czasu (FTM) są standardem IEEE 802.11-2016. RTT w Wi-Fi wymaga dokładnej godziny pomiar dostarczony przez FTM, ponieważ oblicza odległość między dwoma urządzeń, mierząc czas potrzebny pakietowi na pokonanie tych urządzeń i mnożąc ten czas przez prędkość światła.

W Androidzie 15 (poziom API 35) wprowadzono obsługę pomiaru odległości (NTB) w standardzie IEEE 802.11az.

Różnice we wdrożeniu w zależności od wersji Androida

Protokół Wi-Fi RTT został wprowadzony w Androidzie 9 (poziom interfejsu API 28). W przypadku korzystania z tego protokołu do określania pozycji urządzenia za pomocą wieloopóźnienia przy włączonym urządzeniu Android 9: potrzebujesz dostępu do wcześniej określonych lokalizacji punktów dostępu. w Twojej aplikacji. To Ty decydujesz, jak chcesz przechowywać i odzyskać te dane.

Na urządzeniach z Androidem 10 (poziom interfejsu API 29) lub nowszym dane o lokalizacji punktu dostępu reprezentowane jako ResponderLocation takich jak szerokość, długość i wysokość nad poziomem morza. W przypadku punktów dostępowych Wi-Fi RTT, które obsługują informacje o konfiguracji lokalizacji lub raporty o lokalizacji (dane LCI/LCR), protokół zwróci obiekt ResponderLocation podczas procesu pomiaru zasięgu.

Ta funkcja pozwala aplikacjom wysyłać zapytania do punktów dostępu, aby bezpośrednio prosić ich o podanie pozycji bez konieczności zapisywania tych informacji z wyprzedzeniem. Dzięki temu Twoja aplikacja może znajdować punkty dostępu i określać ich pozycje, nawet jeśli nie były one wcześniej znane, na przykład gdy użytkownik wchodzi do nowego budynku.

Obsługa pomiaru zasięgu NTB w standardzie IEEE 802.11az jest dostępna na urządzeniach z Androidem 15 (poziom API 35) lub nowszym. Oznacza to, że jeśli urządzenie obsługuje tryb odpowiedzi IEEE 802.11az NTB (wskazany przez WifiRttManager.CHARACTERISTICS_KEY_BOOLEAN_STA_RESPONDER), aplikacja może znaleźć punkty dostępu obsługujące zarówno IEEE 802.11mc, jak i IEEE 802.11az za pomocą pojedynczego żądania zakresu. Rozszerzyliśmy interfejs API RangingResult, aby dostarczać informacje o minimalnej i maksymalnej wartości, jaka może być używana w przedziale między wybierając zakres pomiarów, pozostawiając dokładny odstęp czasu w aplikacji.

Wymagania

• Sprzęt urządzenia wysyłającego żądanie pomiaru zasięgu musi być zgodny ze standardem FTM 802.11-2016 lub standardem 802.11az (pomiar zasięgu bez wyzwalacza).
• Urządzenie przesyłające żądanie określania zakresu musi mieć Androida 9 (poziom interfejsu API) 28) lub nowsze. Na urządzeniach z Androidem 15 (poziom interfejsu API 35) lub nowszym włączone jest określanie odległości za pomocą standardu IEEE 802.11az bez wyzwalacza.
• Urządzenie przesyłające żądanie określania zakresu musi mieć włączone usługi lokalizacyjne i włączone skanowanie Wi-Fi (w sekcji Ustawienia > Lokalizacja).
• Jeśli aplikacja wysyłająca żądanie określania zakresu jest kierowana Androida 13 (poziom API 33) lub nowszego, musi mieć NEARBY_WIFI_DEVICES uprawnienia. Jeśli taka aplikacja jest przeznaczona na wcześniejszą wersję Androida, musi mieć uprawnienie ACCESS_FINE_LOCATION.
• Aplikacja musi wysyłać zapytania dotyczące zakresu punktów dostępu, gdy aplikacja jest widoczna lub w nie działa na pierwszym planie. Aplikacja nie może uzyskiwać dostępu do informacji o lokalizacji w tle.
• Punkt dostępu musi implementować standard IEEE 802.11-2016 FTM lub IEEE Standard 802.11az (zakres bez reguł).

Konfiguracja

Aby skonfigurować aplikację do korzystania z RTT Wi-Fi, wykonaj te czynności.

1. Poproś o uprawnienia

W pliku manifestu aplikacji poproś o te uprawnienia:

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<!-- If your app targets Android 13 (API level 33)
     or higher, you must declare the NEARBY_WIFI_DEVICES permission. -->
<uses-permission android:name="android.permission.NEARBY_WIFI_DEVICES"
                 <!-- If your app derives location information from Wi-Fi APIs,
                      don't include the "usesPermissionFlags" attribute. -->
                 android:usesPermissionFlags="neverForLocation" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"
                 <!-- If any feature in your app relies on precise location
                      information, don't include the "maxSdkVersion"
                      attribute. -->
                 android:maxSdkVersion="32" />

Uprawnienia NEARBY_WIFI_DEVICES i ACCESS_FINE_LOCATION są niebezpieczne uprawnień, więc musisz o nie prosić za każdym razem, gdy użytkownik chce i wykonać operację skanowania RTT. Jeśli użytkownik nie przyznał jeszcze uprawnień, aplikacja będzie musiała o nie poprosić. Więcej informacji o uprawnieniach czasu działania, zobacz Poproś o uprawnienia aplikacji.

2. Sprawdź, czy urządzenie obsługuje Wi-Fi RTT

Aby sprawdzić, czy urządzenie obsługuje RTT w sieci Wi-Fi, użyj Interfejs API PackageManager:

context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT)

context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT);

3. Sprawdzanie, czy dostępna jest funkcja RTT Wi-Fi

Funkcja RTT Wi-Fi może być dostępna na urządzeniu, ale może być wyłączona, ponieważ użytkownik wyłączył Wi-Fi. W zależności od możliwości sprzętowych i oprogramowania niektóre urządzenia mogą nie obsługiwać RTT Wi-Fi, jeśli są używane w nich funkcje SoftAP lub tetheringu. Aby sprawdzić czy dostępna jest opcja RTT Wi-Fi, isAvailable()

Dostępność Wi-Fi RTT może się zmienić w dowolnym momencie. Aplikacja powinna zarejestrować BroadcastReceiver aby otrzymać ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED, który jest wysyłany, gdy dostępność się zmieni. Kiedy aplikacja odbiera transmisję aplikacja powinna sprawdzić bieżący stan dostępności i dostosować odpowiednie zachowanie.

Na przykład:

val filter = IntentFilter(WifiRttManager.ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED)
val myReceiver = object: BroadcastReceiver() {

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        if (wifiRttManager.isAvailable) {
            …
        } else {
            …
        }
    }
}
context.registerReceiver(myReceiver, filter)

IntentFilter filter =
    new IntentFilter(WifiRttManager.ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED);
BroadcastReceiver myReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if (wifiRttManager.isAvailable()) {
            …
        } else {
            …
        }
    }
};
context.registerReceiver(myReceiver, filter);

Więcej informacji znajdziesz w artykule Transmisje.

Tworzenie żądania pomiaru zasięgu

Prośba o określenie zakresu Utworzono (RangingRequest) przez określenie listy punktów dostępu lub elementów równorzędnych z modułem Wi-Fi Aware, do których jest żądane. W elemencie żądanie pojedynczego zakresu; odległość od wszystkich urządzeń jest mierzona i zwracana.

Na przykład żądanie może używać metody addAccessPoint(), aby określić punkt dostępu, dla którego ma być zmierzona odległość:

val req: RangingRequest = RangingRequest.Builder().run {
    addAccessPoint(ap1ScanResult)
    addAccessPoint(ap2ScanResult)
    build()
}

RangingRequest.Builder builder = new RangingRequest.Builder();
builder.addAccessPoint(ap1ScanResult);
builder.addAccessPoint(ap2ScanResult);

RangingRequest req = builder.build();

Punkt dostępu jest identyfikowany przez ScanResult, którym może być uzyskanych dzięki wywołaniu WifiManager.getScanResults() Możesz użyć addAccessPoints(List<ScanResult>), aby dodać wiele punktów dostępu w grupie.

Obiekty ScanResult mogą zawierać punkty dostępowe obsługujące standard IEEE 802.11mc (is80211mcResponder()) i standard IEEE 802.11az (is80211azNtbResponder()) z obsługą pomiarów bez wyzwalania. Urządzenia, które obsługują pomiar zasięgu NTB w standardzie IEEE 802.11az, wykonują pomiar zasięgu w standardzie 802.11mc lub 802.11az w zależności od możliwości punktu dostępu. Domyślnie jest używany standard 802.11az, jeśli punkt dostępu obsługuje oba standardy. Urządzenia, które nie obsługują IEEE 802.11az, mają wszystkie wykorzystując protokół IEEE 802.11mc.

Podobnie żądanie pomiaru zasięgu może dodać urządzenie obsługujące Wi-Fi Aware, używając jego adresu MAC lub PeerHandle, odpowiednio za pomocą metod addWifiAwarePeer(MacAddress peer)i addWifiAwarePeer(PeerHandle peer). Więcej informacji o wykrywaniu urządzeń Wi-Fi Aware znajdziesz w dokumentacji Wi-Fi Aware.

Zakres żądań

Aplikacja wysyła żądanie pomiaru za pomocą metody WifiRttManager.startRanging(), podając: RangingRequest, aby określić operację, Executor, aby określić kontekst wywołania zwrotnego, oraz RangingResultCallback, aby otrzymać wyniki.

Na przykład:

val mgr = context.getSystemService(Context.WIFI_RTT_RANGING_SERVICE) as WifiRttManager
val request: RangingRequest = myRequest
mgr.startRanging(request, executor, object : RangingResultCallback() {

    override fun onRangingResults(results: List<RangingResult>) { … }

    override fun onRangingFailure(code: Int) { … }
})

WifiRttManager mgr =
      (WifiRttManager) Context.getSystemService(Context.WIFI_RTT_RANGING_SERVICE);

RangingRequest request ...;
mgr.startRanging(request, executor, new RangingResultCallback() {

  @Override
  public void onRangingFailure(int code) { … }

  @Override
  public void onRangingResults(List<RangingResult> results) { … }
});

Operacja określania zakresu jest wykonywana asynchronicznie, a zakres wyników jest zwracany w jednym z wywołań zwrotnych RangingResultCallback:

• Jeśli operacja określania zakresu zakończy się niepowodzeniem, funkcja onRangingFailure wywołanie zwrotne jest wywoływane z kodem stanu opisanym w RangingResultCallback Taki błąd może wystąpić, jeśli usługa nie może wykonać operacji pomiaru odległości w danym momencie – na przykład dlatego, że Wi-Fi jest wyłączone, aplikacja poprosiła o zbyt wiele operacji pomiaru odległości i została ograniczona lub z powodu problemu z uprawnieniami.
• Po zakończeniu operacji określania zakresu funkcja onRangingResults wywołanie zwrotne z listą wyników pasujących do listy żądań – jeden wynik na każde żądanie. Kolejność wyników nie jest muszą się zgadzać z kolejnością żądań. Pamiętaj, że operacja określania zakresu może ale każdy wynik może wskazywać na niepowodzenie danego pomiar skuteczności.

Interpretowanie wyników pomiaru zasięgu

Każdy z wyników zwracanych przez funkcję wywołania zwrotnego onRangingResults jest określony przez obiekt RangingResult. Wykonaj te czynności przy każdym żądaniu.

1. Zidentyfikuj żądanie

zidentyfikować prośbę na podstawie informacji podanych podczas tworzenia RangingRequest: najczęściej jest to adres MAC podany w ScanResult, który identyfikuje punkt dostępu; Adres MAC można uzyskać z wyniku określania zakresu za pomocą funkcji getMacAddress() .

Lista wyników z przedziałem może mieć inną kolejność niż wyniki z grupy porównawczej (dostęp punktów) określonych w prośbie o zakres zakresu, więc należy użyć adresu MAC, identyfikować elementy porównawcze, a nie kolejność wyników.

2. Określanie, czy poszczególne pomiary zakończyły się powodzeniem

Aby sprawdzić, czy pomiar był udany, skorzystaj z getStatus() . Wartość inna niż STATUS_SUCCESS oznacza błąd. Błąd oznacza, że wszystkie pozostałe pola tego wyniku (z wyjątkiem powyższego identyfikatora żądania) są nieprawidłowe i odpowiadają im odpowiednie wartości Metoda get* zakończy się niepowodzeniem z Wyjątek: IllegalStateException.

3. Pobieranie wyników każdego udanego pomiaru

W przypadku każdego udanego pomiaru (RangingResult) możesz pobrać wyniki odpowiednimi metodami get:

• Odległość w mm i odchylenie standardowe pomiaru:

  getDistanceMm()

  getDistanceStdDevMm()

• RSSI pakietów używanych na potrzeby pomiarów:

  getRssi()

• Czas w milisekundach, w którym dokonano pomiaru (czas od momentu uruchomienia):

  getRangingTimestampMillis()

• Liczba prób pomiarów i liczba pomiarów, które zakończyły się powodzeniem (i na których opierają się pomiary odległości):

  getNumAttemptedMeasurements()

  getNumSuccessfulMeasurements()

• Minimalny i maksymalny czas oczekiwania urządzenia klienckiego w zakresie 11 az NTB pomiary:

  getMinTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() oraz getMaxTimeBetweenNtbMeasurementsMicros() zwracają minimalny i maksymalny czas. Jeśli następny pomiar zakresu to żądania przed upłynięciem minimalnego czasu, interfejs API zwraca wyniku zakresu w pamięci podręcznej. Jeśli zażądany zostanie kolejny pomiar zakresu po po upływie maksymalnego czasu, interfejs API kończy działanie niebędące wyzwalaczem. dobiera zakres sesji i negocjuje nową sesję określania zakresu z odpowiedzialną . Unikaj prośby o nową sesję z zakresem, ponieważ spowoduje to dodanie co przekłada się na dłuższy czas pomiaru. Aby w pełni wykorzystać wydajność pomiaru zasięgu w standardzie 802.11az bez korzystania z wyzwalania, wywołaj kolejne żądanie pomiaru zasięgu w okresie między minimalnym a maksymalnym czasem pomiaru określonym w poprzednim pomiarze RangingResult.

• Powtórzenia długiego pola treningowego (LTF), które stacje odpowiadające i inicjujące używają w preambule w przypadku wyniku IEEE 802.11az NTB:

  get80211azResponderTxLtfRepetitionsCount()

  get80211azInitiatorTxLtfRepetitionsCount()

• Liczba strumieni czasowych przestrzennych (STS) do przesyłania i odbierania, których używa inicjator stacji do wyniku NTB IEEE 802.11az:

  get80211azNumberOfTxSpatialStreams()

  get80211azNumberOfRxSpatialStreams()

Urządzenia z Androidem obsługujące Wi-Fi-RTT

W tabelach poniżej znajdziesz listę niektórych telefonów, punktów dostępu i urządzeń do sprzedaży detalicznej, magazynowania i centrum dystrybucji, które obsługują WiFi-RTT. Nie są one w żaden sposób wyczerpujące. Zachęcamy do skontaktuj się z nami , aby wyświetlić produkty obsługujące RTT.

Punkty dostępu

Telefony

Urządzenia do sklepów, magazynów i centrów dystrybucyjnych