分步定位法在zigbee定位系统中的应用

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1、万方数据分步定位法在ZigBee定位系统中的应用马正华1，章明1’2，李敏1，储建华2(1．常州大学信息科学与工程学院，江苏常州213164；2．中国科学院合肥物质科学研究院，安徽合肥230031)摘要：在几种常规定位算法分析基础上，提出一种新型分步定位法。通过利用待测移动节点最近的3个参考节点可快速计算出移动节点的坐标值，从而使定位算法更容易实现。实验结果表明，该方法在不增加任何硬件成本的前提下可显著提高定位精度并增强系统稳定性，同时降低环境噪声带来的测量误差。与常规定位算法相比，该算法可广泛应用于各种基于距离的定位场合。关键词：ZigBee；RSSI(接收信号强度

2、指示)；分步定位中图分类号：TP212．6文献标识码：A文章编号：1000—8829(2012)04—0111—03ApplicationofStepbyStepLocationAlgorithminZigBeeLocationSystemMAZheng．hual，ZHANGMin91一，LIMinl，CHUJian-hua2(1．SchoolofInformationScienceandEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China；2．HefeiInstitutesofPhysicalScience，Ch

3、ineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Basedontheanalysisoftheconventionallocationalgorithms，astepbysteplocationalgorithmispro-posed．Thealgorithmgetsthepositionofmobilenodebyusingthreenearestreferencenodes，whichmakesthedistance—basedlocationmethodbeimplementedeasily．Experimen

4、talresultsindicatethattheproposedalgorithmCallimprovesystemstabilityandreacharelativelocationaccuracylevelwithoutadditionalhardwarecost．Mean-whiletheinfluenceofenvironmentnoisehasbeendecreased．Comparedwiththeconventionalalgorithms，thestepbysteplocationalgorithmhasaflexibleimplementation

5、forvariousdistance—basedlocation印plications．Keywords：ZigBee；RSSI(receivedsignalstrengthindication)；stepbysteplocationalgorithmZigBee技术日益受到重视，其特点为近距离、低功耗、低成本、低复杂度，近几年已经应用到许多领域，尤其是在定位系统中，ZigBee的应用得到快速发展。根据定位过程中是否需要测量节点之间的距离，把定位算法分为基于距离的定位算法(rangebased)，和距离无关的定位算法(rangefree)⋯。对常用的基于Zig-Bee

6、的定位算法进行了分析，并提出了一种新型定位算法——分步定位法。同时采用基于ZigBee的定位系统对该算法进行了验证。1基于RSSI的定位算法研究本无线定位系统采用基于RSSI的技术，定位系统收稿日期：201l—04一06基金项目：国家自然科学基金资助项目(6100，5064)作者简介：马正华(1962一)，男，江苏昆山人，教授．硕士生导师，主要研究方向为嵌入式系统应用；章明(1985一)，男，安徽黄山人，硕士研究生．主要研究方向为嵌入式系统应用；李敏(1986一)。女，河北邯郸人，硕士研究生，主要研究方向为嵌入式系统应用；储建华(1982一)，男．安徽安庆人，副研究员

7、。博士研究生，主要研究方向为机器人导航、定位与控制。由协调器节点、参考节点和移动节点组成。协调器节点用串口线与Pc连接，负责将接收到的信息发送到PC处理。参考节点是一些位于已知位置的静态节点，这些节点知道自己的位置，并可以将其位置通过发送数据包通知其他节点。移动节点从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值并将其送人定位引擎，然后可以读出由定位引擎计算得到的自身位置。由参考节点发送给移动节点的数据包至少包含参考节点的坐标参数(x，y)，而RSSI值可由接收节点计算获得心】。RSSI的理论值可表示为RSSI=一(10n·lgd+