基于ZigBee无线通讯技术的室内定位跟踪系统的研究与设计

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无线传感器网络的研究将现代的微电子技术、系统SOC芯片设计技术、无线信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其集成化、系统化、网络化,特别是实现无线传感器网络特有的超低功耗设计。布局和覆盖、节点定位、网络通信协议是传感器网络研究中的几个基本问题。其中,节点定位与跟踪问题是传感器网络进行目标识别、监控等众多应用的前提,也是传感器网络研究中的热点问题之一。ZigBee无线传感器网络技术是面向低成本设备的无线通讯技术,ZigBee无线传感器网络技术以其低功耗、低成本、分布式和高可靠性等特点给无线定位领域带来了一场巨大变革。本文就传感器网络的定位技术尤其是室内节点定位跟踪技术进行了探讨,分析了无线传感器网络的结构、特征以及应用范围,系统的研究了无线传感器网络室内定位系统的特点以及定位跟踪方法。采用卡尔曼滤波滤波算法来处理目标跟踪问题,并给出了滤波处于不良状态时的处理方法。分析了ZigBee协议的物理层、MAC层、网络层、应用层等各层协议、数据传输方式及网络结构,给出了以RSSI定位技术为基础与CAN总线技术相结合的定位跟踪系统总体方案。在理论研究的基础上,依托实验室的实验平台系统完成了室内条件下目标节点的定位与跟踪。实验证明:系统具有良好的实时性、适应性、高精度等特点,能够完成室内条件下对目标的定位、跟踪的要求。
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