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Fundamentos

Wi-Fi RTT explicado sin jerga

Qué es medir el tiempo de ida y vuelta de una señal, en qué se diferencia de medir potencia y por qué eso decide si un sistema de localización sirve o no.

Publicado el Equipo Metrosafe

Si te han presentado un sistema de localización en interiores, es probable que en algún momento haya aparecido la sigla RTT o FTM y que nadie se haya parado a explicarla. Este artículo la explica, y explica también por qué la diferencia entre las dos formas de medir con Wi-Fi no es un detalle técnico, sino la que decide si un despliegue funciona o se queda en piloto eterno.

Dos maneras de estimar una distancia

Para saber a qué distancia estás de un punto de acceso Wi-Fi solo hay dos caminos: mirar cuánta señal te llega, o mirar cuánto tarda en llegarte.

Camino uno: la potencia (RSSI)

Es el método clásico, y el más intuitivo. Una señal de radio se debilita con la distancia siguiendo una ley conocida. Si sabes con qué potencia se emitió y mides con qué potencia llega, puedes despejar la distancia.

En una habitación vacía funciona. En el mundo real, no tanto, porque la potencia recibida depende de bastantes cosas más:

  • El modelo de teléfono. Cada aparato tiene su antena, su carcasa y su calibración. Dos móviles distintos en el mismo punto reportan potencias diferentes.
  • Cómo se sujeta. Una mano tapando la antena atenúa varios decibelios. Un teléfono en el bolsillo interior de una chaqueta, más.
  • La gente alrededor. El cuerpo humano es en buena medida agua, y el agua absorbe a 2,4 y 5 GHz. Un andén lleno atenúa más que un andén vacío.
  • Los rebotes. La señal reflejada suma o resta a la directa según la fase, lo que produce variaciones de varios decibelios al moverse unos pocos centímetros.

Para compensar todo esto hay una técnica: el fingerprinting. Consiste en recorrer el recinto entero, punto por punto, anotando qué potencias se reciben de cada punto de acceso, y construir con eso un mapa de radio. Después, cuando un dispositivo reporta sus lecturas, se busca cuál de los puntos del mapa se le parece más.

Funciona mejor que la estimación pura, pero arrastra dos problemas de fondo. El primero es que el mapa hay que levantarlo a pie, para cada recinto. El segundo, peor: caduca. Se mueve un punto de acceso, se cambia una máquina expendedora de sitio, se instala un panel publicitario metálico, y el mapa deja de valer para esa zona.

Los errores típicos con este método se cuentan en decenas de metros. En una estación, eso no distingue la planta.

Camino dos: el tiempo (RTT/FTM)

Aquí se cambia la pregunta. En lugar de «cuánta señal llega», se mide «cuánto tarda en ir y volver».

El mecanismo, en su forma más simple: el terminal envía una trama al punto de acceso y anota el instante exacto de salida. El punto de acceso la recibe, anota cuándo, responde y anota cuándo respondió. El terminal recibe la respuesta y anota la llegada. Con esos cuatro instantes se calcula el tiempo de vuelo descontando lo que el punto de acceso tardó en procesar.

Eso es el Round-Trip Time, y el protocolo que lo estandariza se llama FTM, Fine Timing Measurement, incorporado al estándar IEEE 802.11mc en 2016. En la práctica no se hace una sola medida sino una ráfaga, y se promedia.

La cifra que se maneja es delicada: la luz recorre unos 30 centímetros en un nanosegundo. Para que el error de distancia se mantenga en el orden del metro, el cronometraje tiene que ser bueno en el orden de pocos nanosegundos. Eso exige que el chip lo soporte en hardware, y por eso no cualquier punto de acceso ni cualquier teléfono valen.

Qué cambia esto en la práctica

| | RSSI (potencia) | RTT / FTM (tiempo) | |---|---|---| | Qué mide | Cuánta señal llega | Cuánto tarda en llegar | | Depende del modelo de terminal | Mucho | Poco | | Le afecta la gente alrededor | Sí, de forma notable | Bastante menos | | Necesita levantar un mapa de radio | Sí, y hay que mantenerlo | No | | Sobrevive a que muevan un AP | No | Sí, reconfigurando su posición | | Error típico citado | Decenas de metros | 1-2 m con línea de visión |

La fila que más pesa en un despliegue real es la penúltima. Un sistema que hay que recalibrar cada vez que la instalación cambia acaba abandonado; uno que solo necesita saber dónde está cada punto de acceso, no.

El requisito que hay que comprobar antes de nada

Todo lo anterior tiene una condición: el punto de acceso tiene que soportar FTM y tenerlo activado, y el terminal tiene que ser capaz de usarlo.

En el lado del terminal, Android expone la capacidad de forma nativa desde Android 9, con soporte más amplio desde Android 10. La mayoría del parque corporativo comprado desde 2019 cumple, pero no todos los chipsets se comportan igual, así que la matriz de terminales homologados se cierra probando, no leyendo hojas de características.

En el lado de la red, la mayoría de puntos de acceso 802.11ac y 802.11ax de gama profesional lo soportan, pero viene desactivado de fábrica. Hay que habilitarlo desde la controladora.

Por eso, en cualquier proyecto de este tipo, la primera pregunta no es de precisión ni de precio. Es: ¿cuántos de tus puntos de acceso pueden activar FTM? Es lo que determina qué estaciones entran y cuáles no, y contestarla es cuestión de un inventario, no de un piloto.

Lo que RTT no resuelve por sí solo

Conviene decirlo, porque hay quien vende la medida cruda como si fuera el sistema completo.

Medir tiempo de vuelo resuelve el problema de que la potencia sea poco fiable. No resuelve el problema de que la señal no viaje en línea recta. Cuando entre el terminal y el punto de acceso hay una columna, un tren parado o una curva, la señal llega rebotada: ha recorrido más camino, la medida de tiempo sale mayor y el sistema cree que estás más lejos.

Ese error es sesgado. No se compensa promediando, porque siempre empuja en la misma dirección. Y en un andén, con superficies metálicas y paredes paralelas, es la norma más que la excepción.

Un sistema utilizable en este entorno necesita tres cosas por encima de la medida:

  1. Detección de las medidas rebotadas, para que pierdan peso en lugar de contaminar el resultado.
  2. Un filtro con memoria, que arrastre el estado anterior y no permita saltos imposibles.
  3. El plano del recinto, que descarta las posiciones que caerían dentro de un muro o al otro lado de la vía.

De las tres, la que más error quita es la tercera, y es también la más barata: la información ya existe, solo hay que meterla en el estimador.

Y lo que viene: 802.11az

En 2022 se publicó IEEE 802.11az, la evolución de todo esto, conocida como Next-Generation Positioning. Sube la tasa de medición, aprovecha más ancho de banda y gestiona mejor la ambigüedad, con precisiones submétricas en escenarios favorables. Android lo expone en dispositivos compatibles a partir de Android 15.

Lo relevante para quien decide hoy es que no obliga a rediseñar nada. Un motor de fusión bien construido trata la medida de rango como una entrada con su incertidumbre asociada, y le da igual si viene de 802.11mc o de 802.11az. A medida que el parque de terminales se renueve, la precisión mejora sola.

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