基于射頻信號(hào)強(qiáng)度的零配置室內(nèi)定位系統(tǒng).pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合傳感器、嵌入式計(jì)算技術(shù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信實(shí)現(xiàn)自組織，形成分布式自治網(wǎng)絡(luò)，已成為國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。以數(shù)據(jù)為中心的傳感器網(wǎng)絡(luò)只有把數(shù)據(jù)與位置信息分別對(duì)應(yīng)上，才能達(dá)到信息世界到物理世界逆映射，實(shí)現(xiàn)信息與實(shí)體的交互。定位技術(shù)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，對(duì)覆蓋部署、拓?fù)淇刂啤⒙酚赏ㄐ藕湍繕?biāo)跟蹤等影響甚大，貫穿了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)研究。 室內(nèi)是與人類(lèi)生活生產(chǎn)關(guān)系最密切的場(chǎng)合，室內(nèi)位置服務(wù)存在大量應(yīng)

2、用需求；但室內(nèi)信號(hào)影響因素多，特性復(fù)雜，室內(nèi)定位技術(shù)是近年研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文針對(duì)室內(nèi)信號(hào)復(fù)雜特性，查閱整理了室內(nèi)無(wú)線(xiàn)傳播特性相關(guān)文獻(xiàn)，分析了多個(gè)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出并設(shè)計(jì)了基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度差異的零配置室內(nèi)定位系統(tǒng)。 通過(guò)大量室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，對(duì)比總結(jié)了室內(nèi)信號(hào)特點(diǎn)，提出了一種基于信號(hào)強(qiáng)度差異的零配置、環(huán)境自適應(yīng)、分布式定位算法iNemo。算法匹配比較目標(biāo)信號(hào)和信標(biāo)信號(hào)，計(jì)算信號(hào)差異，再取匹配差異的負(fù)指

3、數(shù)函數(shù)作為加權(quán)系數(shù)，采用加權(quán)質(zhì)心估計(jì)目標(biāo)位置。 完成了基于異構(gòu)層次網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，初步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組管理機(jī)制和基站GUI及數(shù)據(jù)處理等工作。提出應(yīng)用組管理策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，建立組的構(gòu)建、維護(hù)機(jī)制，并考慮各種可能異常，分別給出解決方案。 在無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)該算法，并于多個(gè)室內(nèi)場(chǎng)景對(duì)算法性能進(jìn)行了分析評(píng)估。結(jié)果表明采用該系統(tǒng)能夠在100m<'2>定位區(qū)域內(nèi)僅利用4個(gè)信標(biāo)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)平均誤差2m，90％定