基于ZigBee无线传感器网络的一种室内定位新方法.pdf

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1、2013年第32卷第儿期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)29基于ZigBee无线传感器网络的一种室内定位新方法刘小康，张翔，方爽，郭杭(南昌大学信息工程学院。江西南昌330031)摘要：针对一般ZigBee网络提供的定位方式只是一种被动的监控式的定位方式，设计了一种同时提供被动定位和主动定位2种方式的双向定位系统。给出了系统硬件结构，双向定位的ZigBee协议栈编写方法；通过组建网络，让移动节点和协调器同时获得定位所需的接收信号强度指示(RSSI)

2、，且同时使用基于路径损耗模型的指纹数据库，运用限定区域的3种定位算法进行定位计算。实验结果表明：此系统可以实现主动定位和被动定位同时进行的双向定位模式，且定位精度可达到2m以内。关键词：ZigBee网络；位置服务；双向定位；指纹数据库中图分类号：TN962文献标识码：B文章编号：1000-9787(2013)11-0029-'04AnewindoorpositioningmethlloOdbDasedOnZigBeeWSNs木LIUXiao—kang，ZHANGXiang，FANGShuang，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引言设计，由于定位所需数据的汇集和发出全部由定位节点完ZigBee无线传感器网络可以提供基于位置的服务。成，定位节点设计中主处理器芯片选用了一种ARM—Cortex现有的一些基于ZigBee网络的定位技术都是基于一种监M3内核处理器，在其上进行自设算法的运行，并且设计了控式的被定位方式，被定位者的位置信息只能通过服务器一个自定标准的接口，为ZigBee系统与GPS，IMU等设备端的信息平台

7、查看。随着室内空间的增大，被定位者更需组合制作ZigBee与GPS，IMU等多传感器无缝定位导航装要知晓自身位置以实现室内的导航。本文介绍一种基于置做准备。图1为定位节点的组成框图。ZigBee传感器网络的双向定位系统的设计与实现。双向双向定位装置定位过程如图2所示，在定位区域中设定位是指：定位对象在被定位的同时也可以主动获知自身置一定数量位置已知的参考节点。协调器组网完成后，定的位置信息。位节点进入该区域后，便可以获取来自各个参考节点的接1系统硬件结构与定位原理收信号强度指示(receivedsigna

8、lstrengthindication，RSSI)值由图1可知，此系统中主要硬件设备包括协调器、参考与物理地址，通过终端节点内的定位算法计算出移动节点节点、终端设备。其中，协调器和参考节点的设计比较简在此网络中的位置；与此同时，定位节点把自身获取到的单，使用TICC2530芯片进行设计，协调器的设计上比参考RSSI和物理地址数据发送给了协调器，协调器端通过串口节点多了串口通信部分。硬件部分最核心的为移动节点的将此数据发送到服务