基于ZigBee無線環(huán)境監(jiān)測與定位系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著智能網(wǎng)絡(luò)的普及和技術(shù)不斷的革新，無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless SensorNetworks，WSN)對人們的生活水平和工作效率起到了至關(guān)重要的影響。針對傳統(tǒng)的有線環(huán)境監(jiān)測布線復雜、功耗高、設(shè)備維護困難等問題，提出了基于ZigBee無線環(huán)境監(jiān)測與定位系統(tǒng)設(shè)計，在監(jiān)測環(huán)境的同時對無線定位做了進一步的研究，結(jié)合定位算法提高了環(huán)境監(jiān)測的精度，由于其具有低功耗、低速率、低成本、可靠性強、時延短以及網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)勢，被廣泛應用于機器人、煤礦、

2、地下停車場以及現(xiàn)代樓宇等生活服務中。
　　論文首先分別對無線傳感網(wǎng)絡(luò)與無線定位的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)作了詳細的描述，接著分別對整個系統(tǒng)的硬件與軟件平臺的搭建、系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)、ZigBee協(xié)議與IEEE802.15.4標準、ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓撲結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能指標要求以及各類典型的定位方法進行分析，提出利用RSSI信號損耗測距方法估算出節(jié)點之間的距離，并對信號衰減特性做了自由空間傳播模型、雙線地面反射模型及對數(shù)-常態(tài)模

3、型分析，同時利用無線的方式監(jiān)測環(huán)境，將采集到的數(shù)據(jù)上傳至上位機和手機，實現(xiàn)精確定位和實時監(jiān)測環(huán)境的功能。
　　最后利用MATLAB對實驗室內(nèi)與走廊兩種不同環(huán)境下采集的各12組RSSI數(shù)值，分別使用傅里葉與指數(shù)兩種不同的方法進行擬合和離散分析，分別得出實驗室內(nèi)與走廊相應的擬合曲線和殘差分析，通過曲線與殘差分析得出指數(shù)擬合最接近真實的數(shù)值，然后在對監(jiān)測環(huán)境測試進行分析，分別對溫度與氣體采集實驗、濕度與紅外采集實驗，上位機和手機都同步顯