Featured image of post 蓝牙 & wifi - 隔墙传播衰减数据

蓝牙 & wifi - 隔墙传播衰减数据

蓝牙和WiFi信号在不同类型墙体(如混凝土墙、砖墙、木板墙和石膏板墙)中的传播衰减情况,这些墙体对信号强度和传输距离的影响各不同。

基础

发射功率的大概认知

  • 一般家用 Wifi 的发射功率在 13 ~ 20dBm 左右
  • 一般蓝牙设备的发射功率范围一般在 -30dBm ~ 20dBm 之间
    • 常见的蓝牙设备,如蓝牙耳机、蓝牙音箱等,发射功率通常在 0 - 4dBm 左右,蓝牙耳机发射功率可能在 0dBm 左右
    • 长距离传输的蓝牙模块,发射功率可能会接近 20dBm

换算

  • 在中国,无线路由器发射功率一般不超过 100mW(毫瓦)。功率(P)与分贝毫瓦(dBm)的换算公式为:
    |400
  • 对于 100mW 的发射功率,换算后约为 20dBm

分贝 (dB) 估算

  • 混凝土墙
    • 蓝牙,信号强度降低 10 - 20dB 左右
    • Wifi,2.4GHz 强度可能会降低 10 - 20dB,5GHz 降低 15 - 30dB 左右 1
  • 砖墙
    • 蓝牙,信号强度降低 3 - 10dB 左右
    • Wifi,单堵普通砖墙会使 2.4GHz 强度降低 5 - 12dB 左右,5GHz 降低 8 - 15dB 左右
  • 木板墙和石膏板墙
    • 蓝牙,强度降低一般在 1 - 3dB 左右
    • Wifi,2.4GHz 大概降低 1 - 3dB 左右,5GHz 大概降低 2 - 4dB 左右

距离估算

  • 空旷环境下
    • 蓝牙,10 米
    • Wifi,2.4GHz 一般室内可达 30 - 50 米左右,5GHz 频段的一般 15 - 30 米左右
  • 隔了一堵砖墙
    • 蓝牙,有效传输距离可能会缩短到 3 - 7 米
    • Wifi,2.4GHz 频段的 WiFi 信号传输距离可能缩短到 10 - 30 米,5GHz 可能缩短到 5 - 15 米
  • 隔了混凝土墙
    • 蓝牙,有效传输距离可能进一步缩短到 1 - 5 米
    • Wifi,2.4GHz 频段有效传输距离一般在 5-15 米左右,而 5GHz 仅为 3-10 米左右。

应用

房间布局比较复杂的情况下,测算 Wifi 的覆盖是比较有用的。

  • 先画出房间的布局图,标注出哪些是砖墙、混凝土墙,标明各房间大概的长宽等
  • 标出 Wifi 的位置(或可以摆放的地方一个个试),往同样环境的地方画圆(扇形),都是空旷的话就是整个圆,如果被墙隔开则分两部分画,多种墙隔着则再拆分更细来画
  • 没覆盖到的地方、或者只在最后一米的地方,信息肯定很差,这时要再想想哪里能挂个中继器
    另外,蓝牙网关也是一种场景,测算方式差不多。

其它

对于 Wifi 来说,WiFi 协议会根据信号强度和质量自动调整传输速率。例如,在信号良好的情况下,可能达到理论上的高速传输速率,如 802.11ac 标准下的几百 Mbps 甚至更高。但当信号减弱后,传输速率可能会降低到几十 Mbps 甚至更低。


Footnotes


  1. 5GHz 频段的信号波长更短,更容易被障碍物阻挡 ↩︎

Built with Hugo
Theme Stack designed by Jimmy