【摘 要】
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WSID(Wireless Sensor Network Syncretizing Radio Frequency Identification)是在无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术的基础上融合了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)的无线传感识别技术。继承了WSN和RFID在定位技术方面的优势,WSID网络在
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WSID(Wireless Sensor Network Syncretizing Radio Frequency Identification)是在无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术的基础上融合了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)的无线传感识别技术。继承了WSN和RFID在定位技术方面的优势,WSID网络在用于室内定位时,可以使它们充分发挥自组织网络和远距离无线通信的特点,实现低成本、低功耗的精确定位。因此,在定位技术方面,WSID具有很大的潜力以及研究价值。本文在已有WSID网络定位理论基础上,对无线传感器网络定位技术中几种典型定位算法的优缺点进行了分析比较。设计了基于WSID的室内定位系统,建立了系统总体框架,提出了节点软硬件设计方案,在深入研究CC2530芯片和SimpliciTI协议栈的基础上,详细设计了节点硬件模块电路和软件实现主程序流程,在仿真实验中,使用了专为WSN嵌入式设计的Tiny OS操作系统。然后从WSID网络在复杂室内环境中的定位需求出发,针对WSID网络定位关键技术在稀疏分布的网络环境中监测目标无法被精准定位的问题进行研究。建立了高斯混合模型,对运动目标节点的移动轨迹进行训练、优化和预测。提出基于信号接收强度指示(Radio Signal Strength Indicator,RSSI)的协同预测定位算法(RSSI-based Collaborative and Predictive Localization Algorithm,RCPLA)。在RCPLA中,为解决监测目标在稀疏环境中无法被定位的问题,采用了无点定位、一点定位、两点定位以及三点及以上定位方法。此方法在定位时仍然存在较大误差,为了提升RCPLA的定位精度,采用使RSSI缩小目标所在区域的方法进行优化,并提出了基于改进的RSSI协同预测定位算法(RSSI-based Improve Collaborative and Predictive Localization Algorithm,IRCPLA)。经过仿真实验验证以及在真实环境场景试验表明,本文提出的IRCPLA实现了对RCPLA在目标定位中的优化,与其他室内定位算法相比,IRCPLA在稀疏分布网络中定位精度最高,达到了本文的研究目的。图[57]表[8]参[72]
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