Ubicación Wi-Fi: rangos con RTT

Puedes utilizar la función de ubicación Wi-Fi que proporciona la API de Wi-Fi RTT (tiempo de ida y vuelta) para medir la distancia a los puntos de acceso Wi-Fi con capacidad RTT cercanos y a los dispositivos pares Wi-Fi Aware.

Si mides la distancia a tres o más puntos de acceso, puedes usar un algoritmo de multilateración para calcular la posición del dispositivo que mejor se adecue a esas medidas. Por lo general, la diferencia en la precisión es de 1 a 2 metros.

Gracias a esta precisión, puedes desarrollar servicios basados en la ubicación detallados, como la navegación interior, el control por voz sin ambigüedades (por ejemplo, "Enciende esta luz") e información basada en la ubicación (por ejemplo, "¿Hay ofertas especiales para este producto?").

El dispositivo solicitante no necesita conectarse a los puntos de acceso para medir la distancia con Wi-Fi RTT. Para mantener la privacidad, solo el dispositivo solicitante puede determinar la distancia hasta el punto de acceso; los puntos de acceso no tienen esta información. Las operaciones de Wi-Fi RTT son ilimitadas para las apps en primer plano, pero son limitadas para las que se ejecutan en segundo plano.

Wi-Fi RTT y las capacidades relacionadas de Fine-Time-Measurement (FTM) se especifican en el estándar IEEE 802.11-2016. Wi-Fi RTT requiere la medición precisa del tiempo proporcionada por FTM, ya que calcula la distancia entre dos dispositivos midiendo el tiempo que tarda un paquete en ir y volver entre ellos, y multiplicando ese tiempo por la velocidad de la luz.

Diferencias de implementación basadas en la versión de Android

Wi-Fi RTT se introdujo en Android 9 (API nivel 28). Cuando usas este protocolo para determinar la posición de un dispositivo mediante la multilateración en dispositivos que ejecutan Android 9, debes tener acceso a datos de ubicaciones de puntos de acceso (PA) predeterminados en tu app. Tú decides cómo almacenar y recuperar estos datos.

En los dispositivos con Android 10 (API nivel 29) y versiones posteriores, los datos de ubicación de PA se pueden representar como objetos ResponderLocation, lo que incluye latitud, longitud y altitud. En el caso de los PA de Wi-Fi RTT que admiten datos Location Configuration Information/Location Civic Report (LCI/LCR), el protocolo mostrará un objeto ResponderLocation durante el proceso de creación de rangos.

Esta función permite a las apps consultar a los PA para solicitarles su posición de forma directa en lugar de tener que almacenar esa información de manera anticipada. De esta forma, tu app puede encontrar PA y determinar sus posiciones incluso si antes no se conocían esos PA, como cuando un usuario entra en un nuevo edificio.

Requisitos

• El hardware del dispositivo que realiza la solicitud de rango debe implementar el estándar FTM 802.11-2016.
• El dispositivo que realiza esa solicitud debe ejecutar Android 9 (API nivel 28) o una versión posterior.
• El dispositivo que realiza la solicitud de rango debe tener habilitados los servicios de ubicación y la búsqueda de Wi-Fi (en Configuración > Ubicación).
• Si la app que realiza la solicitud de rango se orienta a Android 13 (nivel de API 33) o versiones posteriores, debe tener el permiso NEARBY_WIFI_DEVICES. Si este tipo de app se orienta a una versión anterior de Android, en su lugar, debe tener el permiso ACCESS_FINE_LOCATION.
• La app debe consultar el rango de puntos de acceso mientras está visible o en un servicio en primer plano. La app no puede acceder a información de ubicación en segundo plano.
• El punto de acceso debe implementar el estándar FTM IEEE 802.11-2016.

Configuración

A fin de configurar tu app para que utilice Wi-Fi RTT, sigue estos pasos.

1. Solicita permisos

Solicita los siguientes permisos en el manifiesto de tu app:

<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" />

Los permisos NEARBY_WIFI_DEVICES y ACCESS_FINE_LOCATION son riesgosos, por lo que debes solicitarlos durante el tiempo de ejecución cada vez que el usuario quiera realizar una operación de análisis de RTT. Tu app deberá solicitar el permiso del usuario si aún no se otorgó el permiso. Para obtener más información sobre los permisos de tiempo de ejecución, consulta Cómo solicitar permisos de la app.

2. Cómo comprobar si el dispositivo es compatible con Wi-Fi RTT

Para comprobar si el dispositivo es compatible con Wi-Fi RTT, utiliza la API de PackageManager:

context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_RTT)

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

3. Comprueba si Wi-Fi RTT está disponible

Es posible que el dispositivo cuente con Wi-Fi RTT, pero que no esté disponible porque el usuario inhabilitó la conexión Wi-Fi. Según las capacidades de hardware y firmware, es posible que algunos dispositivos no sean compatibles con Wi-Fi RTT si se utiliza SoftAP o una conexión mediante dispositivo móvil. Para comprobar si Wi-Fi RTT está disponible, llama a isAvailable().

La disponibilidad de Wi-Fi RTT puede cambiar en cualquier momento. Tu app debe registrar un BroadcastReceiver para recibir ACTION_WIFI_RTT_STATE_CHANGED, que se envía cuando cambia la disponibilidad. Cuando tu app recibe el intent de transmisión, debe comprobar el estado actual de disponibilidad y ajustar su comportamiento en consecuencia.

Por ejemplo:

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);

Para obtener más información, consulta Transmisiones.

Cómo crear una solicitud de rango

Se crea una solicitud de rango (RangingRequest) especificando una lista de pares Wi-Fi Aware o PA a los que se solicita un rango. Se pueden especificar múltiples puntos de acceso o pares Wi-Fi Aware en una sola solicitud de rango; se miden y se muestran las distancias a todos los dispositivos.

Por ejemplo, una solicitud puede utilizar el método addAccessPoint() para especificar un punto de acceso con el cual medir la distancia:

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();

Un punto de acceso se identifica por su objeto ScanResult, que puede obtenerse llamando a WifiManager.getScanResults(). Puedes usar addAccessPoints(List) para agregar varios puntos de acceso en un lote.

Del mismo modo, una solicitud de rango puede agregar un par Wi-Fi Aware utilizando su dirección MAC o su PeerHandle, con los métodos addWifiAwarePeer(MacAddress peer) y addWifiAwarePeer(PeerHandle peer), respectivamente. Para obtener más información sobre cómo descubrir los pares Wi-Fi Aware, consulta la documentación de Wi-Fi Aware.

Cómo solicitar rangos

Una app emite una solicitud de rango utilizando el método WifiRttManager.startRanging() y proporcionando lo siguiente: un RangingRequest para especificar la operación, un Executor para especificar el contexto de devolución de llamada y un RangingResultCallback para recibir los resultados.

Por ejemplo:

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) { … }
});

La operación de rango se realiza de forma asíncrona y los resultados se muestran en una de las devoluciones de llamada de RangingResultCallback:

• Si falla toda la operación de rango, se activa la devolución de llamada onRangingFailure con un código de estado descrito en RangingResultCallback. Este tipo de falla puede producirse si el servicio no puede ejecutar una operación de rango en ese momento, por ejemplo, porque la conexión Wi-Fi está inhabilitada, porque la aplicación solicitó demasiadas operaciones de rango y está limitada, o por una cuestión de permisos.
• Cuando se completa la operación de rango, se activa la devolución de llamada onRangingResults con una lista de resultados que coincide con la de solicitudes (un resultado para cada solicitud). El orden de los resultados no coincide necesariamente con el de las solicitudes. Ten en cuenta que la operación de rango puede completarse, pero cada resultado puede indicar una falla de esa medición específica.

Cómo interpretar los resultados de rango

Cada uno de los resultados que muestra la devolución de llamada onRangingResults es especificado por un objeto RangingResult. En cada solicitud, haz lo siguiente.

1. Identifica la solicitud

Identifica la solicitud basándote en la información proporcionada cuando creas RangingRequest; la mayoría de las veces, es una dirección MAC proporcionada en ScanResult que identifica un punto de acceso. La dirección MAC puede obtenerse a partir del resultado del análisis utilizando el método getMacAddress().

La lista de resultados de rango puede estar en un orden diferente al de los pares (puntos de acceso) especificados en la solicitud de rango, por lo que debes utilizar la dirección MAC para identificar el par, no el orden de los resultados.

2. Determina si cada medición se realizó correctamente

Para determinar si se realizó correctamente una medición, utiliza el método getStatus(). Cualquier valor que no sea STATUS_SUCCESS indica un error. Eso significa que todos los demás campos de ese resultado (excepto la identificación de la solicitud anterior) son no válidos, y el método get* correspondiente fallará con una excepción IllegalStateException.

3. Obtén resultados para cada medición exitosa

Para cada medición que se realiza correctamente, puedes recuperar los valores de los resultados con los respectivos métodos get:

• Distancia, en mm, y la desviación estándar de la medición:

  getDistanceMm()

  getDistanceStdDevMm()

• RSSI de los paquetes utilizados para las mediciones:

  getRssi()

• Tiempo en milisegundos en el que se realizó la medición (indicando el tiempo desde el inicio):

  getRangingTimestampMillis()

• Cantidad de mediciones que se intentaron y cantidad de mediciones que se realizaron correctamente (y en las que se basan las mediciones de distancia):

  getNumAttemptedMeasurements()

  getNumSuccessfulMeasurements()

Dispositivos Android que admiten WiFi RTT

En las siguientes tablas, se enumeran algunos teléfonos, puntos de acceso y dispositivos de venta minorista, almacenamiento y centros de distribución que admiten Wi-RTT. Estos datos no son exhaustivos. Te recomendamos que te comuniques con nosotros para enumerar tus productos compatibles con RTT aquí.

Puntos de acceso

Teléfonos

Dispositivos para el centro de distribución, almacén y venta minorista