隨著物聯(lián)網(wǎng)的研討和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技能迅速發(fā)展,室內(nèi)定位的ZigBee技能作為一種新興的低成本、低功耗、低速率短間隔的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技能,它是根據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的無線協(xié)議。IEEE802.15.4擔(dān)任物理層和MAC層,而ZigBee聯(lián)盟擔(dān)任制定網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。使用ZigBee技能完成定位具有低成本、低功耗的長處,且信號傳輸不受視距的影響,被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)現(xiàn)場采集、智能家居和醫(yī)療護(hù)理等范疇。
RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)是使用射頻信號經(jīng)過空間融合(交變磁場或電磁場)完成無觸摸信息傳遞并經(jīng)過所傳遞的信息到達(dá)自動識別意圖的技能。射頻識別卡的長處就在于它的非觸摸性,因而它在完成識別作業(yè)時無須人工干預(yù),適于完成自動化、可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個射頻卡,操作方便方便。RFID室內(nèi)定位技能是一個簇新的技能應(yīng)用范疇,它小僅涵蓋了射頻技能,還包含了射頻技能、密碼學(xué)、通訊原理和半導(dǎo)體集成電路技能,是一個多學(xué)科歸納的新興學(xué)科。因而,對RFID技能的認(rèn)識和研討具有深遠(yuǎn)的理論意義。
目前完成室內(nèi)定位主要有根據(jù)測距技能和非測距技能,根據(jù)測距的定位算法有AOA、TOA、TDOA、RSSI;根據(jù)非測距技能的定位算法主要有:DV-Hop定位算法、質(zhì)心算法、凸規(guī)劃定位算法等。根據(jù)測距的定位機(jī)制定位精度相對較高,在低功率無線設(shè)備組成的高密度網(wǎng)中,由于各設(shè)備之間的同步無法完成,使用AOA、TDOA估量具體難以完成。雖然可以經(jīng)過丈量TOA來估量間隔,可是多徑和噪聲,以及參閱時鐘的不精確性,都將使間隔估量的效果變差;根據(jù)非測距的定位算法無需丈量節(jié)點(diǎn)間的絕地信息和視點(diǎn)信息,是使用網(wǎng)絡(luò)連通性計算節(jié)點(diǎn)的方位,可是定位精度低。而根據(jù)RSSI的間隔估量,可以由傳感器節(jié)點(diǎn)本身丈量得到,不需要額定的硬什支持。
與單純使用連通訊息的算法比較,RSSI增添了額定的有價值的信息。所以根據(jù)RSSI的測距是無線傳感網(wǎng)絡(luò)較常用的辦法。本人經(jīng)過根據(jù)RSSI的測距技能,采用RFID和ZigBee技能相融合的室內(nèi)定位體系規(guī)劃,有效的提高了室內(nèi)的定位精度,以及完成了房間級的定位。
室內(nèi)定位體系的整體規(guī)劃:
本體系的規(guī)劃有5個部分組成,包含上位機(jī)、網(wǎng)關(guān)、基站、電子標(biāo)簽、參閱節(jié)點(diǎn)。上位機(jī)的功用是監(jiān)控和辦理整個體系。
網(wǎng)關(guān)的功用是由協(xié)調(diào)器來充當(dāng),它在整個體系中起著至關(guān)重要的左右,首要它要呼應(yīng)上位機(jī)宣布的指令,開啟網(wǎng)絡(luò),等候其他類型的節(jié)點(diǎn)入網(wǎng),其實還要接納各節(jié)點(diǎn)的上傳的數(shù)據(jù)并傳送給上位機(jī)軟件處理。基站是由ZigBee模塊和RFIDReader模塊組成,它們之間經(jīng)過RX/TX進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,基站的功用是在定位過程中接納上位機(jī)發(fā)送過來的消息,以調(diào)制的方法形成射頻信號,經(jīng)過天線不斷的向外發(fā)送射頻信號;其中的ZigBee模塊也可以作為參閱節(jié)點(diǎn)的作用,可以將本身的坐標(biāo)信息和RSSI值發(fā)送給盲節(jié)點(diǎn)。
審核編輯:湯梓紅
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