基于ZigBee技术的无线定位研究与实现

随着无线传感器网络越来越普遍地应用到人们的生产生活中,确定事件发生的位置对无线传感器网络应用的有效性起着关键的作用.尤其在复杂的环境,经常需要确定移动设施的准确的位置信息.但是由于精度、复杂环境,以及定位时间等条件的限制,现存定位技术存在一定的缺陷.文中研究了ZigBee协议技术特点和定位技术,根据社区复杂的环境,采用多种定位算法相结合的方法,并分析其优缺点,利用ZigBee技术实现一种较低成本、较低复杂度的社区定位系统.并用计算机进行仿真实现.结果表明,该定位方法具有功耗小、定位精度高的特点,具有一定的应用价值.     

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。     

面向智慧农业的无线传感器路由协议和节点定位算法研究

随着人类社会的的进步,物联网技术,云计算,区块链,大数据等先进的技术给人类社会的各个方面带来了翻天复地的改变,为了实现农业生产状态的智慧化,无人化管理,基于无线传感器网络技术的农业无线监控系统研究将从无线监控系统的路由协议算法和节点定位算法两方面进行探讨研究。在路由协议算法方面提出了基于划分四边形网格分簇的拓扑控制算法,并从网络拓扑结构,节点死亡、能量消耗三方面和LEACH算法进行对比,从仿真结果可以看出,基于划分四边形网络分簇的算法比LEACH算法性能更优。节点定位算法方面提出基于临时锚节点逐步定位算法,对节点定位算法从不同节点的邻居节点图和节点误差两方面做对比,仿真对比的结果表明农田面积为1000m*1000m,锚节点为50,传感器的数量为200时,网络连通性最大,节点定位误差最小,构建的无线监控系统适合于农田,温室大棚等农业应用。     

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ZigBee无线传感网络技术节点设计与实现

利用各类传感器采集外界信息,产生模拟电压信号,通过模数转换进而得到数字信号,摒弃传统的有线串口发数模式,用CC2430芯片作为节点的核心芯片,负责数据处理和无线射频工作。根据以上要求给出了系统硬件结构及软件设计方案,并综合考虑到了节点的功耗问题。     

分步定位法在ZigBee定位系统中的应用

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。     

ZigBee网中减少障碍物影响的定位算法

从ZigBee定位优势出发,阐述了用于定位的ZigBee系统的拓扑结构,重点分析了基于RSSI的ZigBee的定位算法及实现,并建立了测量的物理模型.经过实验验证,该算法具有一定的实际应用价值,可以得到实验场景的最优测距模型.     

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。     

动态无线传感器网络中的移动节点定位机制研究

为了提高动态无线传感器网络在目标跟踪、入侵检测、姿态检测、环境监控等应用中的准确性,文章提出了一种移动节点的定位机制,运用概率栅格方案确定移动节点在监测区域的概率分布,由带权重的离散采样集估计出考察时刻移动节点的概率分布,并通过统计实验方法完成移动节点的自定位。该定位机制无需对无线传感器网络的先验知识和节点移动方向进行假设,利用低密度的锚节点即可得到较高的定位精度,能够有效地利用移动节点的移动性,降低不确定性因素的影响。仿真实验结果验证了该定位机制的有效性。     

无线传感器ZigBee网络的路由协议研究

ZigBee是一种专门为无线低速传感器和控制网络而设计的通信协议。ZigBee路由协议是ZigBee网络的关键技术,直接影响网络的实际效能。本文对常见ZigBee网络中的几种路由协议进行分析和研究,并通过NS2进行了仿真。结果表明,由Cluster—Tree与AODVjr结合的协议在分组投递率、端对端平均延时、网络生存时间方面有较好的表现,为无线传感器网络的路由协议算法选择及改进提供了依据。     

无线传感器网络节点太阳能供电系统设计

ZigBee无线传感器网络节点太阳能供电系统由太阳能电池板、充电控制电路和锂电池组成,采集光能并将其转换为电能存储在锂电池中。通过锂电池充电管理芯片CN3063组成充电控制电路对锂电池进行充电管理。利用超低功耗锂电池电压检测芯片CN301组成放电保护电路,最大限度地延长锂电池的寿命。由于电源能量来自太阳能,因此非常适合野外布置的ZigBee无线传感器网络数据采集节点使用。     

低能耗无线传感器网络节点的设计

该文介绍了基于IEEE802．15．4标准的无线通信协议ZigBee的协议结构和技术的特点,以降低能耗、节约成本为出发点,从硬件和软件两方面．提出了基于ZigBee的无线传感网络节点的基本构架,设计了一种通用节点的软硬件平台。     

无线传感器网络节点定位技术

对无线传感器网络定位技术进行了深入的探讨,从WSN节点的定位机制、定位算法的分类、已有的定位算法及算法性能的评价标准等方面进行分析,并对比了质心定位算法、DV-Hop算法、凸规划定位算法、APIT算法等几种经典的方法。结果表明：各种算法在不同的应用环境下所表现的性能差别较大,没有哪种算法是最优的,应根据最感兴趣的性能指标选择合适的算法。最后提出了无线传感器网络节点定位技术需要解决的问题和研究方向。     

一种基于节点位置和密度的非均匀分簇路由算法

分析了现有分簇路由算法,提出了基于节点位置和密度的非均匀分簇路由算法。簇头选举阶段,考虑了节点的剩余能量,并引入竞争机制进行簇头选择;成簇阶段,综合考虑节点与基站的距离、节点密度以进行非均匀分簇,达到节点能耗均衡的效果,同时解决路由热区问题;簇间路由阶段,通过设立通信簇头节点,使簇间数据转发任务从簇头中分离,簇头节点只负责簇内的数据收集和融合,而通信簇头节点负责簇间数据传输,减少了簇头的能量消耗。实验结果表明,改进后的路由算法能够有效地均衡网络负载,并显著地延长网络的生命周期。     

无线传感网络节点自定位技术的研究

无线传感网络已大量应用于社会各个领域,节点自定位问题是无线传感网络中的关键技术之一。基于RSSI（Received Signal Strength Indicator）的定位技术利用已知发射信号的强度,接收节点根据收到的信号强度RSSI计算信号在传播过程中的损耗,根据理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离,由于其对硬件要求低,是现阶段研究的热点。为解决RSSI测量方法定位误差较大的问题,提出通过校正RSSI测距技术测量的节点间点到点的距离,并选择距离误差较小的锚节点,仿真结果表明本算法比传统的RSSI定位算法拥有更好的定位性能。     

无线传感器网络位置辅助路由算法研究*

介绍了位置辅助路由的设计特点和准则,分析并定性比较了现有位置辅助路由的贪婪转发策略以及遇到路由空洞时的各类恢复策略,最后指出了需要进一步研究的方向.     

基于节点状态的无线Mesh网络路由算法

分析动态源路由(DSR)协议,提出一种基于节点状态的路由算法(NSBDSR),并将其作为WAM网络的路由协议。该算法能避免网络中间节点为转发分组而必须保持最新路由的问题,使节点仅维护与之通信的节点路由。在NS-2上的仿真结果表明,NSBDSR能有效降低路由中断概率,增加路由流量,减少网络时延和丢包率。