1. 什么是 Wi-Fi FTM?
Wi-Fi FTM(Fine Timing Measurement)是 IEEE 802.11mc 标准中引入的一项精确测距技术。它通过 Wi-Fi 设备之间的多次往返时间(Round-Trip Time, RTT)测量,计算两者之间的距离,从而实现室内定位、设备测距、导航辅助等应用。
与传统基于 RSSI(接收信号强度)的定位方式相比,FTM 基于时间测量,精度更高、稳定性更强,不易受到环境变化影响。
2. Wi-Fi FTM 的工作原理
FTM 的核心思想是:
设备 A(通常是手机或终端)与设备 B(支持 FTM 的 AP 或路由器)互相发送带有时间戳的 Wi-Fi 帧,测量信号来回的时间,然后根据光速计算距离。
FTM 交互流程:
- FTM Initiator(发起端) 向 FTM Responder(响应端) 发送 FTM 请求
- 响应端返回带有精确时间戳的 FTM 帧
- 发起端记录发送与接收的时间差
- 经过多组测量,计算平均 RTT
- 距离 = RTT × 光速 / 2
由于 Wi-Fi 帧的时间戳精度纳秒级,因此测距精度可达到 1–2 米 —— 明显优于 RSSI 的 5–15 米级别。
3. Wi-Fi FTM 的优势
- 高精度:FTM 基于物理层计时,典型精度在 1–3 米,可通过多 AP 多次测量进一步提高。
- 不依赖额外硬件:只要路由器与终端支持 802.11mc,就能直接使用。
- 抗干扰能力强:相较 RSSI 易受墙体、物体遮挡影响,FTM 更稳定。
- 定位速度快:测量过程仅需几十毫秒,可连续测距实现实时定位。
4. Wi-Fi FTM 的应用场景
(1)室内定位系统 IPS
如商场、机场、医院、工业厂房等需要高精度定位的室内场景,FTM 可用于:
- 导航与路径规划
- 无人设备定位(机器人、AGV)
- 人员定位与轨迹分析
(2)智能家居 & IoT
支持 FTM 的路由器可感知设备距离,用于:
- 自动控制灯光、空调(人靠近自动开启)
- 防盗监测(异常设备靠近报警)
(3)手机与可穿戴设备功能增强
例如 Android 从 9.0 开始支持 Wi-Fi RTT,可用于:
- 手机室内定位
- 智能手表、手环的近距离交互
(4)工业定位与资产追踪
比蓝牙 AoA、UWB 成本更低,适用于:
- 工厂资产管理
- 物流仓储定位
- 机器人自主导航(SLAM 辅助)
5. Wi-Fi FTM 的限制
- 设备兼容性有限:需要 AP 和终端双方都支持 802.11mc,目前并非所有 Wi-Fi 设备都支持。
- 多径效应影响测距精度:室内环境存在复杂反射,可能导致时间测量偏差,需要算法滤波处理。
- 定位依赖 AP 布局:类似 UWB、蓝牙定位,要获得二维/三维坐标至少需要多个 AP。
6. Wi-Fi FTM 的未来发展
随着 Wi-Fi 6/7 的普及,更多设备将加入 FTM 支持,并且未来 Wi-Fi 将引入:
- 802.11az (Next Generation Positioning, NGP)
- 更高精度的时间同步
- 多天线阵列和角度测量(Angle of Arrival, AoA)
- 定位精度可提升至亚米级甚至厘米级
Wi-Fi 定位正在成为室内定位技术中重要的低成本高精度方案。
总结
Wi-Fi FTM(Fine Timing Measurement)是一项基于 RTT 的 Wi-Fi 精确测距技术,具备高精度、无需额外硬件等特点,被广泛期待用于室内定位、物联网、智能家居、工业定位等领域。随着 Wi-Fi 标准持续演进,FTM 将在未来发挥更重要的作用,为更多场景提供可靠的空间感知能力。Wayz 科技LoThub支持全套 WiFi FTM 解决方案,为室内定位、物联网、智能家居、工业定位提供全套支持。