基于zigbee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)--碩士學(xué)位論文

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1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，人們對定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機(jī)場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動終端、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時間、定位精度以及復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的封閉空間定位技術(shù)目前還無法很好地利用。本文的重點就在于設(shè)計并實現(xiàn)了一種低成本、實用的無線傳感器定位系統(tǒng)。基于IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)的

2、Zigbee技術(shù)是一種新興的低成本、低功耗、低速率的短距離無線通信技術(shù)。隨著Zigbee技術(shù)越來越多地被用于家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化和醫(yī)療護(hù)理等應(yīng)用領(lǐng)域，基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的實時定位問題正日益受到關(guān)注。本論文主要研究了基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)無線定位技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個針對辦公室及樓道環(huán)境的定位系統(tǒng)。基于大量的實測數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，總結(jié)出幾種實用定位方法的特點，提出一種基于環(huán)境信息的混合定位法，這種方法融合了RSSI和LQI。本文實現(xiàn)了一個定位系統(tǒng)，它包括硬件平臺、節(jié)點

3、通信程序和上位機(jī)監(jiān)測軟件三部分。本文詳細(xì)介紹了三部分的實現(xiàn)。其中，硬件平臺以集成了射頻與51微控制器的CC2430芯片為核心，該平臺包括射頻模塊、輔助電路、功能指示電路等。實際節(jié)點可以根據(jù)其類型特點，選取硬件電路的不同部分加以實現(xiàn)。節(jié)點通信程序的開發(fā)以TI公司提供的Z．Stack協(xié)議棧為基礎(chǔ)，論文詳細(xì)介紹了節(jié)點間通信流程，給出了各類節(jié)點詳盡的通信實現(xiàn)方法。在VC++6．O環(huán)境中編寫了上位機(jī)監(jiān)測軟件，論文給出了詳細(xì)的軟件實現(xiàn)方案。論文最后對定位系統(tǒng)進(jìn)行了實際測試。測試表明：本系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計要求，是一個

4、低成本、易實現(xiàn)的系統(tǒng)。同時，針對實驗中發(fā)現(xiàn)的不足，給出了進(jìn)一步完善功能的方法。關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位系統(tǒng)；ZigBee；Z．STACK；RSSI；混合算法基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)TheResearchandRealizationofindoorlocalizationbasedonZigBeeAbstractW砧therapiddevelopmentofmoderncommunicationtechnologyandwirelessnetwork，people’Sdemandforpo

5、sitioningandnavigationisincreasing．Especiallyincomplexindoorenvironments，suchastheairporthall，exhibitionhalls，warehouses，supermarket，library，undergroundparking，mineandSOon，inallthesecases，theindoorIocationinformationofMobileterminaloritsholder，faciliti

6、esandmaterialsneedtobeidentified．Butasthelimitationofpositioningtime，positioningaccuracyaswellasthecomplexityoftheindoorenvironmentconditions，well—positioningtechnologyisstillunabletobeusedinanencloseurespace．ThecombinationofZigBeetechnologyandlocaliza

7、tionisoneofthekeyresearches．ZigBeetechnology，basedontheIEEES02．15．4protocol，isanewlydevelopedshortrangewirelesscommunicationtechnology誦tllthemeritsoflowcost，lowpowerconsumptionatcomparablelowerdatarate．Ⅵ％1etheZigBeetechnologyismoreandmorefrequentlyadop

8、tedinapplicationareaslikehomeautomation，telemeteringandremotecontrol，mobileautomation，medicaltreatmentandSOon，thereal—timelocalizationintheZigBeenetworkbecomesahottopicrecently．TMSpaper,aimingatZigBeenetwork，investigatestheindoorwireles