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《基于ZigBee技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)學位論文.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、大連理工大學碩士學位論文基于ZigBee技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)大連理工大學碩士學位論文摘要隨著現(xiàn)代通信技術和無線網(wǎng)絡的快速發(fā)展,人們對定位與導航的需求日益增大,尤其在復雜的室內(nèi)環(huán)境,如機場大廳、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目前還無法很好地利用。本文的重點就在于設計并實現(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標準的Zi
2、gbee技術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。隨著Zigbee技術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)療護理等應用領域,基于ZigBee網(wǎng)絡的實時定位問題正日益受到關注。本論文主要研究了基于ZigBee網(wǎng)絡的室內(nèi)無線定位技術,并在此基礎上實現(xiàn)了一個針對辦公室及樓道環(huán)境的定位系統(tǒng)?;诖罅康膶崪y數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的詳細分析,總結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)點通信程序
3、和上位機監(jiān)測軟件三部分。本文詳細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,論文詳細介紹了節(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)境中編寫了上位機監(jiān)測軟件,論文給出了詳細的軟件實現(xiàn)方案。論文最后對定位系統(tǒng)進行了實際測試。測試表明:本系統(tǒng)達到了設計要求,是一個低成本、易實
4、現(xiàn)的系統(tǒng)。同時,針對實驗中發(fā)現(xiàn)的不足,給出了進一步完善功能的方法。關鍵詞:室內(nèi)定位系統(tǒng);ZigBee;Z.STACK;RSSI;混合算法基于ZigBee技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)TheResearchandRealizationofindoorlocalizationbasedonZigBeeAbstractW砧therapiddevelopmentofmoderncommunicationtechnologyandwirelessnetwork,people’Sdemandforpositionin
5、gandnavigationisincreasing.Especiallyincomplexindoorenvironments,suchastheairporthall,exhibitionhalls,warehouses,supermarket,library,undergroundparking,mineandSOon,inallthesecases,theindoorIocationinformationofMobileterminaloritsholder,facilitiesandmater
6、ialsneedtobeidentified.Butasthelimitationofpositioningtime,positioningaccuracyaswellasthecomplexityoftheindoorenvironmentconditions,well—positioningtechnologyisstillunabletobeusedinanencloseurespace.ThecombinationofZigBeetechnologyandlocalizationisoneoft
7、hekeyresearches.ZigBeetechnology,basedontheIEEES02.15.4protocol,isanewlydevelopedshortrangewirelesscommunicationtechnology誦tllthemeritsoflowcost,lowpowerconsumptionatcomparablelowerdatarate.Ⅵ%1etheZigBeetechnologyismoreandmorefrequentlyadoptedinapplicati
8、onareaslikehomeautomation,telemeteringandremotecontrol,mobileautomation,medicaltreatmentandSOon,thereal—timelocalizationintheZigBeenetworkbecomesahottopicrecently.TMSpaper,aimingatZigBeenetwork,investigatestheindoorwireles