无线传感器网络的室内定位节点设计

定位节点是室内定位系统中的关键模块,其性能对定位系统的定位精度等关键指标起着十分重要的作用。本文介绍了基于ZigBee的定位网络的架构,阐述了定位节点硬件和软件设计中的关键技术和设计方法,对定位节点主要的功能和性能指标进行了测试验证。结果表明,本文设计的定位节点能够满足室内定位系统的需求。     

CC2431的室内定位系统设计

介绍一种基于ZigBee技术的室内定位系统的设计。以CC2431无线定位引擎为核心,结合ZigBee参考节点的无线室内定位系统,阐述系统的构成和定位引擎的工作原理,讨论系统硬件电路。该定位系统实现了低成本、低功耗、高精度的设计要求。     

基于加权三角质心RSSI算法的ZigBee室内无线定位技术研究

室内移动定位在商场购物、建筑节能、医疗护理、应急救援等领域中应用广泛。由于受复杂室内环境等条件的限制,目前室内定位方法往往精度不高,价格也较为昂贵。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,利用ZigBee技术实现定位具有低成本、低功耗的优点,且信号传输不受视距的影响。本文对各种室内无线定位技术进行了分析和比较,选择用XBee模块进行自组织组网,采用加权三角质心RSSI定位算法,提高室内定位精度,并通过实验证明该方法的可行性。     

ZigBee技术中基于RSSI测距的定位算法研究

采用CC2430/CC2431为核心芯片设计ZigBee节点,并采用此类节点构成一个ZigBee定位网络。根据节点接收信号强度(RSSI)的模型,估计出盲节点与参考节点的距离,并采用最小二乘法对估计的距离进行修正。选择3个接收信号强度最强的参考节点,根据修正的距离采用三边测量法估计出盲节点的坐标。实验表明,修正后的定位精度高于修正前的定位精度。     

基于BP神经网络的ZigBee无线定位技术

提出一种利用BP神经网络算法与RSSI测量值结合的新型定位方法。该方法首先建立一个定位环境模型,设定有限个数的参考节点．通过实测一定数量RSSI一坐标数据组作为样本数据训练得到一类BP神经网络模型。完成后的BP网络模型可用于盲点坐标的定位。实验表明,该方法具有较好的定位性能。     

基于RSSI的ZigBee定位技术研究

ZigBee定位技术常常采用基于RSSI测距的原理。在研究传统的定位算法基础上,提出一种三边-加权质心定位算法,改进的算法以减小定位面积为目的,采用三边法确定定位三角形,在三角形中再根据以测试距离按影响大小设置的权值变量计算出未知节点的估计值。在基于ZigBee的硬件平台之上,验证了该算法较传统算法的误差更小,在测量距离较大时,优势更加明显。同时采用终端计算机进行算法处理,使各节点硬件结构简单,适合通信开销小、硬件要求低的节点使用。     

基于RSSI的无线传感器网络节点测距方法研究

基于RSSI的测距技术是无线传感器网络测量节点间距离的基础,RSSI测距具有通信开销小、实现复杂度低等优点,可广泛应用于无线传感器网络的定位、监测等领域.首先分析RSSI测距的原理,在此基础上采用用户自定义通信协议的CC1100芯片进行测距实验,取得了多组数据,通过对实验数据的分析,验证了在适度的环境下RSSI测量值的变化与距离的关系有一定的规律可循,提出采用加权和均值的方法降低外界环境对RSSI测距的影响,并用实验加以验证.     

基于RSSI测距的室内三维定位算法

算法是一种被广泛使用的尢线定位算法.定位节点根据接收到的参考坐标值与对应的RSSI值进行计算得出自身坐标.区别于平面定位,提出了三种基于RSSI测距的三维定位算法.第一种与第二种算法运用矩阵求解二元二次方程组得出定位节点坐标,第三种方法为最小二乘法.并且,给出了一种关于RSSI值的均值估计滤波法.最后给出三种算法仿真定...     

基于ZigBee的图像采集传输系统的设计与实现

介绍了一种基于ZigBee的图像采集传输无线多媒体传感网络系统的设计与实现。系统采用JPEG压缩摄像头及CC2530无线SoC芯片构成节点,实现了参数设置、图像浏览、拓扑结构显示、数据分析和列表等功能,能够实现图像的采集和无线传输。系统具有自组织组网、多种供电方式、功耗低、稳定性强、可扩展性好等特点。     

基于ZigBee网络的移动节点定位技术研究

无线传感器网络技术中,ZigBee技术以其低价格、低功耗、组网简单等优点被广泛地应用于移动节点定位研究中。随着TI推出业界首款带硬件定位引擎片上系统(SoC)解决方案CC2431,移动节点定位可以通过硬件来实现。但基于ZigBee的RSSI无线定位精度受定位环境影响,会造成很大定位误差。针对此问题,分析了影响定位精度的两个阶段:测距阶段和计算阶段。测距阶段对信号传输模型中的两个关键参数A和n值进行改进和优化,以得到更符合实际环境的参数值。计算阶段采用修正权值三角质心算法以提高主要数据的权重,避免次要数据的影响。通过仿真测试发现,本算法定位精度高,稳定性好,具有较好的实用价值。     

基于RSSI的无线传感器网络质心定位算法优化

为了提高无线传感器网络定位精度的准确性, 对质心定位算法进行优化. 在测距阶段, 采用均值滤波和中值滤波相结合的方式对RSSI值进行预处理; 在定位阶段, 使用距离倒数的指数幂对质心加权; 同时引入迭代的思想, 解决了定位中锚节点密度不高的情况下, 节点无法定位的问题. 实验结果表明, 本文改进的算法与质心定位算法和距离加权的质心定位算法相比, 能够有效地提高无线传感器网络的定位精度.     

基于RSSI的室外无线传感网络自定位算法

针对室外无线传感网络的节点自定位问题,对野外环境无线电传播路径损耗模型进行分析,提出加权质心定位算法,并结合优选信标节点的规则进一步提高了节点定位精度。加权质心定位算法计算简单,定位过程中节点间通信开销小,定位精度较极大似然估计法高,仿真结果表明其基本满足应用要求。     

一种基于RSSI相似度的室内定位算法

无线传感器网络中节点的位置信息在很多应用中具有重要意义.本文研究了实际环境中节点的RSSI特性,为提高无线传感器节点定位的精度,提出了无线传感器节点在空间环境上的RSSI相似度概念,采用RSSI相似度作为权重因子,改进了加权质心算法.实验结果表明.改进后的算法具有更小的平均定位误差、更强的环境干扰鲁棒性.     

基于ZigBee的医院病人追踪定位系统设计

介绍了一种基于ZigBee技术的医院病人追踪定位系统的设计,该系统以CC2431集成的RSSI定位引擎为核心,结合定位参考节点实现对病人的追踪定位功能。阐述了系统的结构和硬件电路设计,重点分析了定位引擎的工作原理及其软件操作,并针对定位引擎在实际应用中的不足提出了两点改进措施。     

WSNs中基于RSSI优化的节点定位算法研究

为了提高基于接收信号强度(RSSI)定位算法的定位精度,提出基于RSSI改进的混合蛙跳的定位算法(MRSSI-SFL)。MRSSI-SFL算法用正态分布优化RSSI值,降低测距精度。再利用加权质心定位算法进行粗略定位,并依此估计设置搜索区域,随后利用蛙跳算法进行迭代求精。实验结果表明,相比基于RSSI测距的加权质心定位算法,提出的MRSSI-SFL定位算法有效地提高了定位精度。     

室内三维空间定位系统的RSSI特性分析

实验分析了参考节点倒置在天花板时室内三维空间无线传感器网络定位系统RSSI的性质。实验结果表明：相比于参考节点固定在水平面,将参考节点固定在天花板,RSSI有更好的集中性;根据室内三维空间的大小调整传感节点的发射功率,可以进一步提高RSSI的集中性;人员在发射节点附近会对RSSI产生影响,通过标准差大小可以判断节点附近是否有人或障碍物;在室内三维空间定位系统中采用基于RSSI的测距技术是可行的。     

基于模糊聚类的ZigBee室内定位系统设计

随着计算机技术及传感技术的发展,基于位置服务(LBS)逐渐成为研究热点。在采用德州仪器公司CC2530芯片设计的一套ZigBee室内定位系统的基础上,提出了基于模糊聚类的加权最邻近定位算法,并利用设计的ZigBee室内定位系统进行实验。实验结果表明,采用基于模糊聚类的加权最邻近定位算法,ZigBee室内定位系统的平均定位精度有了一定的提高,平均定位精度达到了1.47 m,并且与常见的NN定位算法、KNN定位算法、贝叶斯定位算法的定位效果进行了对比。     

基于RSSI权值的环境适应型室内定位算法研究

定位节点接收的信号强度指示（Received Signal Strength Indication,RSSI）值是室内指纹定位技术重要的元素之一。通过对定位节点接收到的信号强度值特性分析,提出了基于RSSI权值的室内定位算法。改进型RSSI权值计算公式以及权值指数[α]的提出,使得定位算法具有一定的环境适应性,能更灵活地运用于实际定位场景。经过一般实验场景验证,算法在定位精度上有较大的提升。     

基于ZigBee的RSSI测距研究

基于RSSI的测距技术是一项低成本和低复杂度的距离测量技术,被广泛的应用于无线传感器网络基于距离的定位技术中.本文在对RSSI测距的原理以及环境对RSSI的影响进行详细分析和研究的基础上,提出了三种实验数据处理方式,并在摹于ZigBee的硬件平台上进行实验,得到了三种数据处理方式的测距精度.实验结果表明,在消除环境因素的影响后,高斯模型数据处理方式的测距精度最高--在20 m的近距离测距时,精度在2 m以内.     

基于RSSI测距的DV-Hop算法

由于DV-Hop算法在不均匀网络中节点定位精度不高,以及RSSI算法受环境因素影响较大,将RSSI算法与DV-Hop算法相结合,提出一种利用RSSI测距技术改进DV-Hop的算法-----BRDV-Hop算法.该算法应用RSSI测距技术,定义信标节点的平均跳距误差,并利用信标节点的平均跳距误差对未知节点与信标节点之间的距离进行修正,从而达到减小定位误差的目的.仿真结果表明,与标准的DV-Hop算法相比,在不增加传感器节点硬件的基础上,改进算法能有效降低定位误差.