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《基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種室內(nèi)定位新方法.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2013年第32卷第兒期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)29基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種室內(nèi)定位新方法劉小康,張翔,方爽,郭杭(南昌大學(xué)信息工程學(xué)院。江西南昌330031)摘要:針對一般ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供的定位方式只是一種被動的監(jiān)控式的定位方式,設(shè)計了一種同時提供被動定位和主動定位2種方式的雙向定位系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),雙向定位的ZigBee協(xié)議棧編寫方法;通過組建網(wǎng)絡(luò),讓移動節(jié)點和協(xié)調(diào)器同時獲得定位所需的接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)
2、,且同時使用基于路徑損耗模型的指紋數(shù)據(jù)庫,運用限定區(qū)域的3種定位算法進(jìn)行定位計算。實驗結(jié)果表明:此系統(tǒng)可以實現(xiàn)主動定位和被動定位同時進(jìn)行的雙向定位模式,且定位精度可達(dá)到2m以內(nèi)。關(guān)鍵詞:ZigBee網(wǎng)絡(luò);位置服務(wù);雙向定位;指紋數(shù)據(jù)庫中圖分類號:TN962文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1000-9787(2013)11-0029-'04AnewindoorpositioningmethlloOdbDasedOnZigBeeWSNs木LIUXiao—kang,ZHANGXiang,F(xiàn)ANGShuang,GUOHa
3、ng(SchoolofInformationEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)Abstract:AimingatgeneralpositioningmodeprovidedbyZigBeenetworksisjustapassivewayofmonitoring,designapassiveandactivewaysofbi-directionalpositioningsystem.Thesystemhardwarestructurea
4、ndcompilemethodforbi—directionalpositioningZigBeeprotocolstackaregiven;throughbuildingZigBeenetwork,movingnodeandcoordinatorcanacquiretheRSSIforpositioningatthesametime,andusefingerprintdatabasebasedonpathlossmodelandthethreekindsoflimitedarealocalization
5、algorithmforpositioningcalculationrespectively.Experimentalresultsshowthatthissystemcanrealizebi—directionalpositioningmodesuchasactivepositioningandpassivepositioningatthesametime,andpositioningprecisionCanreachwithin2m.Keywords:ZigBeenetworks;location—b
6、asedservices;bi—directionalpositioning;fingerprintdatabase0引言設(shè)計,由于定位所需數(shù)據(jù)的匯集和發(fā)出全部由定位節(jié)點完ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提供基于位置的服務(wù)。成,定位節(jié)點設(shè)計中主處理器芯片選用了一種ARM—Cortex現(xiàn)有的一些基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)都是基于一種監(jiān)M3內(nèi)核處理器,在其上進(jìn)行自設(shè)算法的運行,并且設(shè)計了控式的被定位方式,被定位者的位置信息只能通過服務(wù)器一個自定標(biāo)準(zhǔn)的接口,為ZigBee系統(tǒng)與GPS,IMU等設(shè)備端的信息平臺
7、查看。隨著室內(nèi)空間的增大,被定位者更需組合制作ZigBee與GPS,IMU等多傳感器無縫定位導(dǎo)航裝要知曉自身位置以實現(xiàn)室內(nèi)的導(dǎo)航。本文介紹一種基于置做準(zhǔn)備。圖1為定位節(jié)點的組成框圖。ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)的雙向定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。雙向雙向定位裝置定位過程如圖2所示,在定位區(qū)域中設(shè)定位是指:定位對象在被定位的同時也可以主動獲知自身置一定數(shù)量位置已知的參考節(jié)點。協(xié)調(diào)器組網(wǎng)完成后,定的位置信息。位節(jié)點進(jìn)入該區(qū)域后,便可以獲取來自各個參考節(jié)點的接1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與定位原理收信號強(qiáng)度指示(receivedsigna
8、lstrengthindication,RSSI)值由圖1可知,此系統(tǒng)中主要硬件設(shè)備包括協(xié)調(diào)器、參考與物理地址,通過終端節(jié)點內(nèi)的定位算法計算出移動節(jié)點節(jié)點、終端設(shè)備。其中,協(xié)調(diào)器和參考節(jié)點的設(shè)計比較簡在此網(wǎng)絡(luò)中的位置;與此同時,定位節(jié)點把自身獲取到的單,使用TICC2530芯片進(jìn)行設(shè)計,協(xié)調(diào)器的設(shè)計上比參考RSSI和物理地址數(shù)據(jù)發(fā)送給了協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器端通過串口節(jié)點多了串口通信部分。硬件部分最核心的為移動節(jié)點的將此數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)