基于zigbee的无线传感器网络定位系统的研究与实现

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1、基于ZigBee的无线传感器网络定位系统的研究与实现合肥工业大学硕士学位论文姓名：程阵申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：胡庆新20100401基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络定位系统的研究与实现摘要无线传感器网络直接感知客观世界，改变了人类与自然界的交互方式。然而由于无线传感器网络应用系统所采集的数据必须与节点自身相对应才有意义，所以定位已经成为传感器网络应用中最为关键的技术之一。同时，随着低成本、低功耗的ＺｉｇＢｅｅ技术的兴起，基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络越来越受到关注。本文将基于ＺｉｇＢｅｅ技术无线传感器网络定位系统作为研究的主要内容。首先，本文在查阅大量参考文献

2、的基础上，对无线传感器网络定位技术的研究背景、国内外研究现状和ＺｉｇＢｅｅ协议栈进行了介绍，综述了无线传感器网络定位技术的相关理论知识，并把基于ＲＳＳＩ的无线传感器网络定位算法作为本文研究的重点。其次，在通过对现有定位算法优缺点、无线电损耗模型、以及Ｒ———————————————————————————————————————————————基于ZigBee的无线传感器网络定位系统的研究与实现合肥工业大学硕士学位论文姓名：程阵申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：胡庆新20100401基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络定位系统的研究与实现摘要无线传感器网络直接感知客观世界，改

3、变了人类与自然界的交互方式。然而由于无线传感器网络应用系统所采集的数据必须与节点自身相对应才有意义，所以定位已经成为传感器网络应用中最为关键的技术之一。同时，随着低成本、低功耗的ＺｉｇＢｅｅ技术的兴起，基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络越来越受到关注。本文将基于ＺｉｇＢｅｅ技术无线传感器网络定位系统作为研究的主要内容。首先，本文在查阅大量参考文献的基础上，对无线传感器网络定位技术的研究背景、国内外研究现状和ＺｉｇＢｅｅ协议栈进行了介绍，综述了无线传感器网络定位技术的相关理论知识，并把基于ＲＳＳＩ的无线传感器网络定位算法作为本文研究的重点。其次，在通过对现有定位算法优缺点、无线电损耗模型、

4、以及Ｒ———————————————————————————————————————————————基于ZigBee的无线传感器网络定位系统的研究与实现合肥工业大学硕士学位论文姓名：程阵申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：胡庆新20100401基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络定位系统的研究与实现摘要无线传感器网络直接感知客观世界，改变了人类与自然界的交互方式。然而由于无线传感器网络应用系统所采集的数据必须与节点自身相对应才有意义，所以定位已经成为传感器网络应用中最为关键的技术之一。同时，随着低成本、低功耗的ＺｉｇＢｅｅ技术的兴起，基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络越来越受到关

5、注。本文将基于ＺｉｇＢｅｅ技术无线传感器网络定位系统作为研究的主要内容。首先，本文在查阅大量参考文献的基础上，对无线传感器网络定位技术的研究背景、国内外研究现状和ＺｉｇＢｅｅ协议栈进行了介绍，综述了无线传感器网络定位技术的相关理论知识，并把基于ＲＳＳＩ的无线传感器网络定位算法作为本文研究的重点。其次，在通过对现有定位算法优缺点、无线电损耗模型、以及Ｒ———————————————————————————————————————————————ＳＳＩ测距和影响ＲＳＳＩ因素的分析，并通过对两种算法模型分析的基础上，提出了一种基于高斯模型的优化ＲＳＳＩ的算法。该算法可以有效地抗干扰，提高定位

6、精度。本文详细地描述了定位算法实现流程，并通过实验进行了验证。最后，本文设计了一个低功耗、高性价比的无线传感器网络定位系统，实现了无线定位与有线通信的有机结合，并运用在实际的应用中，得出了实验结论，并分析了目前存在的问题以及下一步的工作展望。．本文提出的定位方案有效降低了干扰、非视距等因素的影响，提高了定位精度，并在远距离通信时有效降低传输的不稳定性，在实际应用中取得了良好的效果。关键词：ＺｉｇＢｅｅ技术，接收信号强度指示，无线传感器网络，定位技术，嵌入式ｗｅｂ服务器ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＷＳＮＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅ

7、ｅＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｄｉｒｅｃｔｌｙｐｅｒｃｅｉｖｅｄｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｗｏｒｌｄ，ｈａｄｃｈａｎｇｅｄｔｈｅｗａｙｔｈａｔｈｕｍａｎｓｉｎｔｅ———————————————————————————————————————————————ｒａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｎａｔｕｒａｌｗｏｒｌｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔｗａｓｏｎｌｙｍｅａｎｉｎｇｆｕｌｔｈａｔｔｈｅｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｅｄｂｙｗｉｒ