Recon MLAT Module¶

Le module MLAT (Multilateration) permet le positionnement de devices sans fil en utilisant la triangulation RSSI depuis plusieurs ESP32.

Configuration

Activer dans menuconfig:

Epsilon Bot Configuration → Modules → Recon Commands
Epsilon Bot Configuration → Recon Settings → Enable MLAT Module

Principe de Fonctionnement¶

Multilatération RSSI¶

La multilatération utilise les mesures de puissance du signal (RSSI) depuis plusieurs points connus pour estimer la position d'un émetteur.

                    ┌─────────────────────────────────────────────┐
                    │              Zone de Couverture              │
                    │                                              │
                    │    ESP32-A ●────────────────────● ESP32-B   │
                    │    (0,0)   │    RSSI: -45       │  (10,0)   │
                    │            │                    │            │
                    │            │                    │            │
                    │            │    ┌──────┐        │            │
                    │            │    │      │        │            │
                    │            └───►│Target│◄───────┘            │
                    │   RSSI: -52    │ MAC  │    RSSI: -48        │
                    │                └──────┘                      │
                    │                    ▲                         │
                    │                    │                         │
                    │                    │ RSSI: -55               │
                    │                    │                         │
                    │              ● ESP32-C                       │
                    │              (5,8)                           │
                    │                                              │
                    └─────────────────────────────────────────────┘

    Position estimée = f(RSSI_A, RSSI_B, RSSI_C, positions connues)

Formule de Distance¶

La distance est estimée à partir du RSSI:

distance = 10 ^ ((TxPower - RSSI) / (10 * n))

Où:
- TxPower = RSSI à 1 mètre (-50 à -60 dBm typique)
- RSSI = Signal reçu
- n = Coefficient d'atténuation (2.0 en espace libre, 2.5-4.0 en intérieur)

Modes de Scan¶

Mode	Technologie	Avantages	Inconvénients
BLE	Bluetooth LE	Précis, basse conso	Portée limitée (~10m)
WiFi	802.11 Promiscuous	Longue portée	Moins précis, plus de bruit

Architecture¶

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         MLAT SYSTEM                                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                      │
│   ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐                 │
│   │   ESP32-A   │  │   ESP32-B   │  │   ESP32-C   │                 │
│   │   Scanner   │  │   Scanner   │  │   Scanner   │                 │
│   │             │  │             │  │             │                 │
│   │ Position:   │  │ Position:   │  │ Position:   │                 │
│   │ GPS(48.8,2.3)│ │ GPS(48.8,2.4)│ │ Local(5,8) │                 │
│   │             │  │             │  │             │                 │
│   │ Mode: BLE   │  │ Mode: BLE   │  │ Mode: WiFi  │                 │
│   │ Target: MAC │  │ Target: MAC │  │ Target: MAC │                 │
│   └──────┬──────┘  └──────┬──────┘  └──────┬──────┘                 │
│          │                │                │                         │
│          │ MLAT:G;48.8;2.3;-52            │                         │
│          │                │ MLAT:G;48.8;2.4;-48                     │
│          │                │                │ MLAT:L;5;8;-55         │
│          ▼                ▼                ▼                         │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │                       C3PO SERVER                            │   │
│   │                                                              │   │
│   │   ┌─────────────┐  ┌─────────────────┐  ┌────────────────┐  │   │
│   │   │ MLAT Engine │─►│ Position Solver │─►│ Web Dashboard  │  │   │
│   │   │             │  │                 │  │                │  │   │
│   │   │ Collect     │  │ Trilateration   │  │ Map Display    │  │   │
│   │   │ Aggregate   │  │ Least Squares   │  │ Live Updates   │  │   │
│   │   └─────────────┘  └─────────────────┘  └────────────────┘  │   │
│   │                                                              │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                                                      │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Systèmes de Coordonnées¶

Mode GPS (Outdoor)¶

Pour le tracking extérieur avec affichage sur carte réelle.

Coordonnées: (latitude, longitude) en degrés décimaux

Exemple:
- Paris: (48.8566, 2.3522)
- New York: (40.7128, -74.0060)

Configuration:

c2:> send scanner-1 mlat config gps 48.8566 2.3522

Format de données:

MLAT:G;48.856600;2.352200;-52
      │    │        │      │
      │    │        │      └── RSSI en dBm
      │    │        └── Longitude
      │    └── Latitude
      └── G = GPS mode

Mode Local (Indoor)¶

Pour le tracking intérieur avec plan personnalisé.

Coordonnées: (x, y) en mètres depuis un point de référence

Exemple (bureau):
- Coin nord-ouest: (0, 0)
- Scanner A: (0, 0)
- Scanner B: (10, 0)
- Scanner C: (5, 8)

Configuration:

c2:> send scanner-1 mlat config local 0 0
c2:> send scanner-2 mlat config local 10 0
c2:> send scanner-3 mlat config local 5 8

Format de données:

MLAT:L;5.00;8.00;-55
      │   │    │   │
      │   │    │   └── RSSI en dBm
      │   │    └── Y en mètres
      │   └── X en mètres
      └── L = Local mode

Commandes¶

`mlat config`¶

Configure la position du scanner.

Syntaxe:

c2:> send <device_id> mlat config gps <lat> <lon>
c2:> send <device_id> mlat config local <x> <y>

Paramètres (GPS):

Paramètre	Type	Range	Description
`lat`	float	-90 à 90	Latitude en degrés
`lon`	float	-180 à 180	Longitude en degrés

Paramètres (Local):

Paramètre	Type	Description
`x`	float	Position X en mètres
`y`	float	Position Y en mètres

Exemples:

# Configuration GPS (outdoor)
c2:> send scanner-1 mlat config gps 48.8566 2.3522
[scanner-1] INFO: GPS position: (48.856600, 2.352200)

# Configuration locale (indoor)
c2:> send scanner-2 mlat config local 10 0
[scanner-2] INFO: Local position: (10.00, 0.00) meters

mlat_config Gauche: Output ESP32 | Droite: Réponse dans C3PO

`mlat mode`¶

Sélectionne le mode de scan (BLE ou WiFi).

Syntaxe:

c2:> send <device_id> mlat mode <ble|wifi>

Modes:

Mode	Description	Utilisation
`ble`	Scan BLE advertisements	Tracking précis, courte portée
`wifi`	Mode promiscuous, probe requests	Longue portée, devices WiFi

Exemple:

c2:> send scanner-1 mlat mode ble
[scanner-1] INFO: mode set to BLE

c2:> send scanner-2 mlat mode wifi
[scanner-2] INFO: mode set to WiFi

Mode WiFi

En mode WiFi, le scanner capture les probe requests et beacons sur tous les canaux (channel hopping automatique).

mlat_mode Gauche: Output ESP32 | Droite: Réponse dans C3PO

`mlat start`¶

Démarre le scan pour une adresse MAC cible.

Syntaxe:

c2:> send <device_id> mlat start <mac>

Paramètres:

Paramètre	Type	Description
`mac`	string	Adresse MAC cible (formats: AA:BB:CC:DD:EE:FF, AA-BB-CC-DD-EE-FF, AABBCCDDEEFF)

Prérequis:

Position configurée via mlat config
Mode sélectionné via mlat mode

Exemple:

c2:> send scanner-1 mlat start AA:BB:CC:DD:EE:FF
[scanner-1] INFO: scanning for AA:BB:CC:DD:EE:FF at GPS(48.856600, 2.352200) [BLE]

Données envoyées au C2:

Toutes les 2 secondes, le scanner envoie la moyenne des RSSI collectés:

[scanner-1] INFO: MLAT:G;48.856600;2.352200;-52

mlat_start Gauche: Output ESP32 | Droite: Web Dashboard avec carte de positionnement

`mlat stop`¶

Arrête le scan en cours.

Syntaxe:

c2:> send <device_id> mlat stop

Exemple:

c2:> send scanner-1 mlat stop
[scanner-1] INFO: stopped

`mlat status`¶

Affiche l'état actuel du module MLAT.

Syntaxe:

c2:> send <device_id> mlat status

Réponse (non configuré):

[scanner-1] INFO: not configured | mode=BLE

Réponse (configuré, arrêté):

[scanner-1] INFO: stopped | mode=BLE | GPS=(48.856600,2.352200)

Réponse (en cours):

[scanner-1] INFO: running [BLE] | GPS=(48.856600,2.352200) | target=AA:BB:CC:DD:EE:FF | rssi=-52 (10 samples)

Réponse (WiFi avec channel):

[scanner-2] INFO: running [WiFi] | local=(10.00,0.00)m | target=AA:BB:CC:DD:EE:FF | rssi=-48 (8) | ch=6

mlat_status Gauche: Output ESP32 | Droite: Réponse dans C3PO

Configuration C2¶

Démarrer le MLAT Engine¶

Le C2 agrège automatiquement les données MLAT. Configurez les scanners via l'API:

# Depuis le Web Dashboard ou via API
POST /api/mlat/config
{
    "target_mac": "AA:BB:CC:DD:EE:FF",
    "coord_system": "local",  # ou "gps"
    "scanners": [
        {"device_id": "scanner-1", "x": 0, "y": 0},
        {"device_id": "scanner-2", "x": 10, "y": 0},
        {"device_id": "scanner-3", "x": 5, "y": 8}
    ]
}

Web Dashboard¶

Le dashboard affiche:

Carte en temps réel avec position estimée
RSSI de chaque scanner
Historique des positions
Cercles de confiance

Déploiement¶

Placement des Scanners¶

Pour une précision optimale:

Règles de placement:
┌─────────────────────────────────────────┐
│                                         │
│   ● Scanner A                           │
│   │                                     │
│   │  ✓ Triangulation optimale:          │
│   │    - Minimum 3 scanners             │
│   │    - Espacement régulier            │
│   │    - Éviter l'alignement            │
│   │                                     │
│   └──────────────────● Scanner B        │
│                      │                  │
│         ● Target     │                  │
│                      │                  │
│              ● Scanner C                │
│                                         │
└─────────────────────────────────────────┘

✗ À éviter:
┌─────────────────────────────────────────┐
│   ●────●────●  (scanners alignés)       │
│        ● Target                         │
│   = Position ambiguë sur l'axe          │
└─────────────────────────────────────────┘

Configuration Recommandée¶

Paramètre	Valeur Recommandée
Nombre de scanners	3 minimum, 4+ idéal
Distance inter-scanners	5-15 mètres
Distance max cible	20 mètres (BLE), 50 mètres (WiFi)
Intervalle d'envoi	2 secondes
Échantillons RSSI	10 (moyenne glissante)

Précision¶

Facteurs Affectant la Précision¶

Facteur	Impact	Mitigation
Obstacles (murs)	Forte atténuation	Calibrer le coefficient n
Réflexions (multipath)	Bruit RSSI	Moyenner sur plus d'échantillons
Interférences	Mesures erratiques	Utiliser BLE en intérieur
Distance	Précision dégradée	Ajouter des scanners
Mouvement	Latence position	Réduire l'intervalle d'envoi

Précision Typique¶

Environnement	Mode	Précision
Bureau ouvert	BLE	1-3 mètres
Bureau cloisonné	BLE	3-5 mètres
Extérieur dégagé	WiFi	5-10 mètres
Intérieur complexe	WiFi	10-20 mètres

Cas d'Usage¶

Tracking d'Asset¶

Suivre un device spécifique dans un bâtiment:

# Configurer 4 scanners aux coins du bâtiment
c2:> send scanner-nw mlat config local 0 20
c2:> send scanner-ne mlat config local 30 20
c2:> send scanner-sw mlat config local 0 0
c2:> send scanner-se mlat config local 30 0

# Mode BLE pour précision
c2:> broadcast mlat mode ble

# Tracker un badge BLE
c2:> broadcast mlat start AA:BB:CC:DD:EE:FF

Surveillance Périmétrique¶

Détecter l'entrée d'un device connu:

# Scanners aux entrées
c2:> send scanner-door1 mlat config gps 48.856 2.352
c2:> send scanner-door2 mlat config gps 48.857 2.353

# Surveiller un téléphone cible
c2:> broadcast mlat start 11:22:33:44:55:66

Analyse de Flux¶

Étudier les déplacements dans un espace:

# Déployer un réseau de scanners
# Enregistrer les positions sur 24h
# Analyser les patterns de mouvement

Implémentation¶

Fichiers Sources¶

Fichier	Description
`mod_mlat.c`	Module principal
`mod_trilat.c`	Algorithmes de trilatération (C2 side)

Algorithme RSSI → Distance¶

static int8_t get_average_rssi(void) {
    if (rssi_count == 0) return 0;

    int32_t sum = 0;
    size_t count = (rssi_count < RSSI_HISTORY_SIZE)
                   ? rssi_count : RSSI_HISTORY_SIZE;

    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        sum += rssi_history[i];
    }

    return (int8_t)(sum / (int32_t)count);
}

Channel Hopping (WiFi)¶

static void channel_hop_task(void *arg) {
    while (mlat_running && mlat_mode == MLAT_MODE_WIFI) {
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(CHANNEL_HOP_MS));  // 200ms
        current_channel = (current_channel % 13) + 1;
        esp_wifi_set_channel(current_channel, WIFI_SECOND_CHAN_NONE);
    }
    vTaskDelete(NULL);
}

Dépannage¶

Pas de Données RSSI¶

Cause	Solution
Cible hors portée	Rapprocher les scanners
Mauvaise MAC	Vérifier le format de l'adresse
BLE désactivé sur cible	Utiliser mode WiFi
Scanner pas configuré	Exécuter `mlat config` d'abord

Position Instable¶

Cause	Solution
Trop peu de scanners	Ajouter des scanners
Scanners alignés	Repositionner en triangle
RSSI bruyant	Augmenter `RSSI_HISTORY_SIZE`

Précédent: Recon Camera | Suivant: Commands Reference

Recon MLAT Module¶

Principe de Fonctionnement¶

Multilatération RSSI¶

Formule de Distance¶

Modes de Scan¶

Architecture¶

Systèmes de Coordonnées¶

Mode GPS (Outdoor)¶

Mode Local (Indoor)¶

Commandes¶

mlat config¶

mlat mode¶

mlat start¶

mlat stop¶

mlat status¶

Configuration C2¶

Démarrer le MLAT Engine¶

Web Dashboard¶

Déploiement¶

Placement des Scanners¶

Configuration Recommandée¶

Précision¶

Facteurs Affectant la Précision¶

Précision Typique¶

Cas d'Usage¶

Tracking d'Asset¶

Surveillance Périmétrique¶

Analyse de Flux¶

Implémentation¶

Fichiers Sources¶

Algorithme RSSI → Distance¶

Channel Hopping (WiFi)¶

Dépannage¶

Pas de Données RSSI¶

Position Instable¶

`mlat config`¶

`mlat mode`¶

`mlat start`¶

`mlat stop`¶

`mlat status`¶