论文部分内容阅读
21世纪以来,随着微传感器技术、微电子技术、无线通信技术以及计算机技术的飞速发展,极大地推动了集信息采集、处理、传输等功能于一体的无线传感器网络的进步。无线传感器网络可以实现区域监测、信息采集、分布式处理、信息融合和数据传输等功能,代替人类对危险环境或人类无法到达的环境进行监测。在监测的过程中,位置信息是传感器节点采集数据中不可缺少的部分,没有位置信息的监测消息通常是毫无意义的,因此,节点定位技术对于无线传感器网络的应用有很重要的意义。本文利用无线传感器网络中基于信号接收强度指示(RSSI)的定位技术,对室内环境中无线传感器网络未知节点的定位技术进行了研究。在ZigBee协议的基础上,采用TI公司提供的芯片CC2430,设计了低成本、低功耗的无线传感器网络节点,测试了节点的性能,实现了节点的组网及数据的传输。在室内复杂环境中,将参考节点倒挂在天花板,未知节点置于水平面,测试了RSSI的性质。RSSI特性分析的实验结果表明: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,所以,在室内三维空间中采用基于RSSI的测距技术是可行的。最后,通过实测数据建立了室内环境的RSSI衰减模型,并利用分段补偿的算法对其测距误差进行了修正。将参考节点置于特殊坐标位置,建立三维坐标系,可以有效降低定位阶段的计算复杂度;根据实际环境中参考节点与未知节点的位置关系,给出了基于水平距离的RSSI测距方案,RSSI与水平距离呈线性关系,可以大大降低测距过程的计算量。