论文研究-基于Zigbee的无线传感器网络定位应用 .pdf

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基于Zigbee的无线传感器网络定位应用,刘序文,邓中亮,无线传感器网络集中了微机电技术、感知技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,孕育出一种全新的信息截取和处理模
国武技记文在线 基于 的系统设计及算法的实现 简介 是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术,是 种介于无线标记技术和蓝牙 之间的技术提案 词源自蜜蜂群在发现花 粉位置时,通过珧 形舞蹈米告知同伴,达到父换信息的目的。借此称呼一种专注于 功耗低、成本低、复杂度低、速率低的近程无线网络通信抟术。 场景介绍 基于的加权质心算法是测距定位算法和简单质心算法的结合体,既有距离 定位的方法也有与距离无关的质心算法。但是从算法的主要部分来说还是以距离无关的质心 算法为主要的构成思想。在定位系统中,我们首先要确定未知节点定位时参考的节点 即信标节点。在无线传感器网络中,信标节点硬件往往比较复杂,带有精确的定位装置。 在本文设计的定位演示系统中,信标节点由组成,其位置由程序先写入 模块。该定位演示系统的演示环境是在室内,各个信标节点之间的距离不会 太远,小于 模块的通信距离,因此恨据算法的仿真结果,从理论上来看,应当选取 个信标节点来参与未知节点的定位计算,但是考虑实际情况中测量受环境的影响比 较明显,选取个信标节点参与定位计算。在室内布置信标节点的时候,如图所示,可 以将四个节点布置在天花板的四个顶角。在设计的环境中使用该算法进行的定位时, 需要考虑实际网络情况来确定参与未知节点定位的信标芍点个数。 大花板 ●未知节点 图室内定位信标布置 算法实现 基于的加权质心定位算法的实现大致分为以下几个阶段 未知节点向周围的信标节点发岀请求获得信标节点信息的信号:对于传感器网终的 耒知位置的节点,当它需要确定自身位置的时候,它向周围的信标节点进行广播,要求获得 信标节点的坐标信息以及信标节点自身的标识号。 信标节点在获得未知节点的请求信号后,向未知节点发送自身的坐标信息和号 未知节点接收到来自于不同的信标节点的坐标信息,同时分别测得米自不同信标 节点的接收信号强度 、当信标节点在接收到超过阈值个的信标节点的巫标信息以及值后,根据经 验或理论模型公式将值转换为对应的距离,然后按照由小到大的顺序进行排列, 建立距离与坐标信息相对应的集合 距离集合: 国武技记文在线 信标节点坐标信息集合 为了提高定位的精度,减少测距带来的定位误差,对测得的距离进行判断,当距离 值大于可认为测量的距离无效,从距离集合和坐标信息集合中去掉相应的值,保留剩下 的 组信息; 对于个信标节点可以组成个三角形,对这个三角形都采用式的公式进 行坐标计算,得到个坐标值 、最后对所得的个坐标值进行取均值的计算,得到的坐标即为未知节点的丛 标 算法流程图如下所示 开始 程序初始化 组建 网络 发送定位请求 否 返回信息的信标个数为个 等待信标信息 是 走行定位计算 去除定出定位区域的坐 标信息 上传坐标信息 图未知节点定位流程图 结论 本文细讲述了了基于 的 定位系统的设计与实现。着重介绍了本文设计的 基于 的加权质心算法的实现。通过实验测量,该基于的加权质心定位算法的定 位误差在内。 国武技记文在线 参考文献 陈维兄,李文锋,首珩,袁兵基于的无线传感器网络加权质心定位算法武汉大学理上学报,

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