基于ZigBee技术的博物馆内人员定位系统的研究.pdf

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1、第34卷第1期2012年2月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．34，No．1February，2012文章编号：1005—5630(2012)01—0081—04基于ZigBee技术的博物馆内人员定位系统的研究*9张庆华，施伟斌(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：基于ZigBee技术的博物馆内人员定位系统为更加便于人们对博物馆的管理和提高管理效率而设计。该系统的硬件平台由CC2431定位模块，CC2430无线收发模块，各种传感器节点及配套设备构建而成，通过TinyOS操作系统来实现。关键词：ZigBee技术

2、；定位系统；CC2431芯片；参考节点；盲节点中图分类号：TP393．17文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005—5630．2012．01．016StudyonapersonnellocalizationsysteminsidethemuseⅧmbasedonZigBeetechnologyZHANGQ行g^“以，SHIW叠i院，z(sch00lof0pticaI—E1ectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shangha

3、i200093，China)Abst均ct：ApersonnellocalizationsysteminsidethemuseumwiththeZigBee-basedtechnologyisdesignedtomakethemanagementofmuseumsmoreconvenientandhigh．efficient．Thissystem，whichiscomposedoftheCC2431localizationmodel，theCC2430wirelesstransceivermodule，togetherwithdifferentkind

4、sofsensornodeandtheiraccessoryequipments，isimplementedbytheTinyOSoperatingsystem．Keywords：ZigBeetechnology；localizationsystem；CC2431chip；beaconnode；blindnode引言目前国内的博物馆对进入馆内的人员进行定位的方法一般是通过安装摄像头对人员进行监控，这种方法利用现有的科技手段能到达很好的效果。但是，应用成本高，且当馆内人员不在摄像头范围内时，这种方法将会失效。基于这样的考虑，文中设计了一套基于ZigBee

5、技术的博物馆内人员定位系统。ZigBee技术是一种短距离、低速率、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通信技术[1]，它是由Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗位公司以及荷兰飞利浦等公司在2002年10月共同提出[2]。该技术主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能。ZigBee是一个最多可由65000个传感器节点组成的一个无线数据传输网络平台[3]。每个传感器节点间能相互通信，自动组网，形成一个覆盖面较广的无线传感器网络。通过对这种技术的定位方面的研究，设计的这套系统能够及时、准确地将进入馆内的人员具体

6、位置通过无线传感器网络传输到博物馆的计算机管理系统。同时，这套系统还具备了低成本、低复杂度、高覆盖率等优点，可以较好地解决了上述所遇到的问题。’收稿日期：2011—10一25作者简介：张庆华(1986一)，男，福建南平人，硕士研究生，主要从事无线传感器网络方面的研究。·82-光学仪器第34卷1系统的总体设计框架这套基于ZigBee技术的博物馆内人员定位系统采用IEEE802．15．4技术标准、ZigBee网络协议及RsSI定位引擎技术设计。它由大量的无线传感器参考节点、盲节点、汇聚节点、网关和上位机Pc组成。网络中的参考节点将自己的参考信息同时传输给附

7、近的盲节点和汇聚节点，盲节点通过内部计算，最终将计算结果的数据也传输给附近的汇聚节点。当汇聚节点接收到参考节点和盲节点所输送的信息后，再将信息传输给下一个汇聚节点直到最终把数据输送到网关，通过网关的协议转换，将信息传到博物馆的计算机中心。博物馆内人员定位系统结果如图1所示。2定位原理图1系统总体设计框架Flg．1Tkove糟Ud髂酶1irIgfr锄eworkoftl"whoksyst∞在无线传感器网络中，传感器节点的定位可分为静态和动态两大类。静态无线传感器网络，即网络部署后所有节点静止或低速运动；动态传感器网络是指网络部署后节点需要快速移动的动态应用

8、场景m。所采用的是动态传感器网络的定位，即利用zigBee技术及各个参考节点广播的位置信息和R