基于zigbee的室內無線定位設計

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1、基于ZigBee的室內無線定位設計基于ZigBee的室內無線定位設計設計人：劉倫勝徐丹麗學號：20140821132014082131班級：201408242016年10月5日基于ZigBee的室內無線定位設計目錄設計總說明..........................................................I1緒論............................................................11.1課題研究的背景與意義...................

2、......................12ZigBee技術的簡介...............................................52.1ZigBee技術基礎知識...........................................62.2IEEE802.15.4協(xié)議棧和ZigBee協(xié)議棧概述.........................82.3ZigBee網(wǎng)絡構成.............................................112.4Z-Stac

3、k協(xié)議棧...............................................143無線傳感網(wǎng)絡中定位技術介紹..................................193.1無線傳感網(wǎng)絡定位技術概述.....................................193.2無線傳感網(wǎng)絡定位技術的分類..................................213.3無線傳感網(wǎng)中基于測距的定位算法..............................22基于ZigBee

4、技術的室內無線定位技術設計設計總說明：無線定位廣泛應用在導航、測量、自動控制等多個領域。目前，以GPS為代表的衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，但在小范圍或室內無線定位系統(tǒng)中，定位的精度、成本、能耗等方面還不能完全滿足需求。近年來，新興的ZigBee技術為無線定位注入了新的活力。ZigBee技術的低功耗、低成本、高擴展性的特點為構建無線定位系統(tǒng)提供一種很好的解決方案。本文以ZigBee技術為基礎，完成了一種無線定位方案的設計與實現(xiàn)。該定位系統(tǒng)中有三種設備，分別為參考節(jié)點、控制器和需要求得其位置的移動節(jié)點。定位過程中使用的測量參數(shù)為接收信

5、號強度指示RSSI。各設備中采用的ZigBee無線模塊為TI公司生產的CC2530，這種芯片直接支持RSSI技術。無線定位系統(tǒng)涉及到定位的測量參數(shù)、算法和通信這三種關鍵技術。本文首先講解ZigBee通信部分，包括各種設備的通信過程、定位通信的規(guī)范、用到的消息格式以及交互流程等。然后，本文介紹了無線模塊中使用的RSSI參數(shù)特性，并以CC2530基于ZigBee的室內無線定位設計的定位引擎進行定位計算為基礎實現(xiàn)了一個定位系統(tǒng)，對該引擎在室內環(huán)境中的定位性能進行了測試和分析。最終完成的定位系統(tǒng)能實現(xiàn)：在低密度布網(wǎng)中，能定位出移動節(jié)點所

6、在的區(qū)域，也能進行一維定位即求得移動節(jié)點的一個坐標，從而得出它所處的位置區(qū)域；而在高密度布網(wǎng)中，能進行二維定位，判斷出移動節(jié)點在平面中的準確位置。根據(jù)對定位引擎的性能測試結果,提出改進意見。本文為進一步降低構建定位網(wǎng)絡的成本和實現(xiàn)樓層空間內的定位提供了一種可行的解決方案。關鍵詞：無線定位；ZigBee；室內定位；CC2530；定位引擎；接收信號強度指示基于ZigBee的室內無線定位設計1緒論從古時開始，人類在交通運輸、遠洋航行等多種領域就對位置信息有著廣泛的需求。星相學開始出現(xiàn)的一個重要目的就是滿足人們對位置的需求，指南針的發(fā)明

7、更是直接為定位提供服務。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展，人類要求更好的定位技術來滿足在交通、監(jiān)控、調度、自動控制、跟蹤導航等應用范圍內對位置服務的需求。無線電出現(xiàn)后為定位提供了一個很好的工具，伴隨著無線電在各種應用領域中的廣泛使用，無線定位技術也得到了極快的發(fā)展。1.1課題研究的背景與意義1.1.1無線定位的發(fā)展及應用隨著現(xiàn)代移動通信技術和無線網(wǎng)絡的蓬勃發(fā)展，人們對無線定位的需求與日俱增。無線定位服務是指通過無線終端和無線網(wǎng)絡的配合，確定移動用戶的實際位置信息，從而提供用戶所需的與位置和方向相關的服務。無線電自出現(xiàn)后就廣泛影響著人類的生產生

8、活方式，它的應用領域不僅僅只是局限在語音通信、數(shù)據(jù)傳送等通信服務領域，無線定位也是它的一個重要應用方面。無線定位是一種利用無線信號測量并為用戶提供位置服務的技術。在無線定位中，無線電波的傳播時間、信號場強、相位等特性會隨著位置的改變而改變，得到這些特性后進行計算