【正文】 =RSSI[R1 R2 R3 R4 計算過程聯(lián)立以上公式得：（）在接下來的計算中用表示發(fā)射功率，用表示天線增益，于是： （）經(jīng)化解得出檢測距離與閱讀器測得的信號強度之間的關(guān)系為：（）根據(jù)所查資料及經(jīng)驗值，假定，（）, ()得： （）在matlab里邊上述計算式進行仿真，建立m文件。代入式（），可得到即。針對野外應(yīng)用環(huán)境，一般采用自由空間傳播模型和對數(shù)常態(tài)分布模型用于分析和方針。與許多其他定位算法一樣，加權(quán)質(zhì)心定位算法也是利用信標節(jié)點進行傳感節(jié)點定位的。實際應(yīng)用環(huán)境中，因為RSSI會有隨機分量，無法精確計算未知節(jié)點位置。綜合以上因素以及結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備， 本文選用基于RSSI 測距的定位方式。4. RADAR 定位系統(tǒng)RADAR 定位系統(tǒng)是一個利用無線信號強度進行距離估計，然后再利用多個距離值估算出目標位置坐標的系統(tǒng)個。3. Active Badge 定位系統(tǒng)Active Badge 定位系統(tǒng)是Active Bat 定位系統(tǒng)的前版，主要目的是定位辦公室內(nèi)人員的位置，因此需要的精度并不是提高。2. Active Bat 定位系統(tǒng)ATamp。它由撒布在建筑物內(nèi)位置固定的錨節(jié)點和需要定位的人或物體攜帶的位置節(jié)點（listener）組成。找到若干個由參考節(jié)點構(gòu)成的三角形，需要定位的節(jié)點在三角形內(nèi)， 則節(jié)點必然在這些三角形的交集內(nèi)，使用這個交集的重心估算節(jié)點的位置。然后，通過節(jié)點與多個參考節(jié)點的跳數(shù)，使用多邊形測距來估計出最小均方差意義上的距離。DVdistance算法也僅適用于各向同性的密集網(wǎng)絡(luò)。DVHop算法網(wǎng)絡(luò)連通性好、定位精度高，但是適用范圍小，僅在各向同性的密集網(wǎng)絡(luò)中，校正值才能合理地估算平均每跳距離，距錨節(jié)點跳數(shù)距離越遠，誤差就會越大，在坐標計算中如果忽略此問題，會增大最終計算結(jié)果的誤差。首先，使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點獲得距錨節(jié)點的跳數(shù)，在獲得其他錨節(jié)點的位置和間隔跳距后，錨節(jié)點計算網(wǎng)絡(luò)平均每跳距離。此算法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性，確定目標節(jié)點周圍的參考節(jié)點，直接求解參考節(jié)點構(gòu)成的多邊形質(zhì)心。DPE算法通過選擇合適的導(dǎo)標節(jié)點對來減少定位誤差，由于需要的節(jié)點數(shù)減少，在一定程度上降低了對計算機處理資源的需求， 但是導(dǎo)標結(jié)構(gòu)的部署方式對算法性能有一定的影響，也可能影響其實用性。在障礙物較多的環(huán)境中，由于無線傳輸存在多徑效應(yīng)，則誤差增大，定位精度較低，尤其是當(dāng)移動臺距離基站較遠時，基站定位角度的微小偏差會導(dǎo)致測位線距離的較大誤差。由于這種方法不是采用到達的絕對時間來確定節(jié)點的位置，降低了對時間同步的要求，但是仍然需要較精確的計時功能，并且硬件上要有超聲波發(fā)送和接受裝置，增加了節(jié)點的成本和體積，同時由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有分布密集和無線通信范圍小的特點，這種方法大規(guī)模的應(yīng)用難度較大。事先確定接受端位置的三維坐標，通過測量同一信號到達任意兩個接收端的時間差,或兩種不同信號到達同一節(jié)點所產(chǎn)生的時間差，可以計算發(fā)射點與接收端的距離差。在 TOA 方法中，若電波從錨節(jié)點到未知節(jié)點的傳播時間為，電波傳播速度為，則錨節(jié)點到未知節(jié)點的距離為。在兩個節(jié)點時間同步的前提下，發(fā)送節(jié)點發(fā)送一個信號給接收節(jié)點,同時發(fā)送一個同步信息，告知接收節(jié)點信號發(fā)送的時間，接收節(jié)點接收信號的同時接收同步信號，并記錄接收信號的時間。同時，這些性能指標是相互關(guān)聯(lián)的，必須根據(jù)應(yīng)用的具體需求做出權(quán)衡，以選擇和設(shè)計合適的定位技術(shù)?？臻g代價包括一個定位系統(tǒng)或算法所需的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)量、硬件尺寸等。由于傳感器節(jié)點電池能量有限，因此在保證定位精度的前提下，與功耗密切相關(guān)的定位所需的計算量、通信開銷、存儲開銷、時間復(fù)雜性是一組關(guān)鍵性指標。但在真實應(yīng)用場合中常會有諸如以下的問題：外界環(huán)境中存在嚴重的多徑傳播、衰減、非視距（nonlineofsight ，簡稱 NLOS）、通信盲點等問題；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由于周圍環(huán)境或自身原因（如電池耗盡、物理損傷）而出現(xiàn)失效的問題；外界影響和節(jié)點硬件精度限制早晨各節(jié)點或使用其他高精度的測量手段常常是十分困難或不可行的。節(jié)點密度通常以網(wǎng)絡(luò)的平均連通度來表示。而是用 GPS 定位，錨節(jié)點的費用會比普通節(jié)點高兩個數(shù)量級，這意味著及時僅有10%的節(jié)點是錨節(jié)點，整個網(wǎng)絡(luò)的價格也將增加10倍。例如，RADAR 系統(tǒng)僅可在建筑物的一層內(nèi)實現(xiàn)目標定位，劍橋的 Active Office 定位系統(tǒng)每200ms 定位一個節(jié)點。也有部分定位系統(tǒng)將二維網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域劃分為網(wǎng)格，其定位結(jié)果的精度也就是網(wǎng)格的大小，如微軟的 RADAR , Wireless Corporation 的 Radio Camera 等。WSN 自身定位系統(tǒng)和算法的性能直接影響其可用性，如何評價他們是一個重要的問題，下面定性地討論幾個常用的評價標準。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)和算法評價標準從1992年 ATamp。（4）移動信標與固定信標定位。一定條件下，物理定位和符號定位可以相互轉(zhuǎn)換。絕對定位于物理定位類似，定位結(jié)果是一個坐標位置，如經(jīng)緯度。圖32 傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)和算法的定性分類無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括大量的節(jié)點，對每個節(jié)點精確定位的布置是難以實現(xiàn)的。其應(yīng)用已經(jīng)由軍事領(lǐng)域擴展到了醫(yī)療衛(wèi)生、遠程監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災(zāi)和工業(yè)等領(lǐng)域。而人工部署和為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安裝 GPS 接收器都會受到成本、功耗、擴展性等問題的限制，甚至在某些場合可能根本無法實現(xiàn)。從軍事應(yīng)用、目標追蹤、環(huán)境監(jiān)測到空間探索，WSN 的未來應(yīng)用將超出我們的想象力。作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)復(fù)雜的大規(guī)模見此和追蹤任務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)自身定位是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。（典型工作頻率：433 kHz、915 kHz、2。標簽和閱讀器之間的射頻信號的耦合類型如下：①電感耦合。圖26 射頻識別體統(tǒng)模型 RFID的基本工作流程射頻識別系統(tǒng)的基本工作流程是（針對無緣系統(tǒng)）：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡講自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。 RFID的基本原理圖25 RFID 的基本原理框圖電子標簽和閱讀器之間通過天線架起空間電磁波傳輸?shù)耐ǖ?。?）根據(jù)標簽的可讀性分類射頻標簽內(nèi)部使用的存儲器類型不一樣，可以分為可讀寫卡(RW)，一次寫入多次讀出卡(WORM)和只讀卡(RO)，只讀卡標簽內(nèi)一般只有只讀存儲（ROM）和隨即存儲器（RAM）和緩沖存儲器，而可讀寫卡一般還有非活動可編程記憶存儲器。（3）根據(jù)標簽的數(shù)據(jù)調(diào)制方式分類標簽的數(shù)據(jù)調(diào)制方式即標簽是通過何種形式方法與讀頭之間進行數(shù)據(jù)交換，據(jù)此RFID可分為主動式、被動式和半主動式。RFID技術(shù)涉及無線電的低頻、高頻、特高頻和超高頻頻段。其中，后3個頻段為ISM（Industrial Scientific Medical）頻段。56MHz177。11），并提供閱讀器識別碼、讀出電子標簽襯里時間及該標簽的信息；3）能夠同時識別多個電子標簽，具備防沖撞功能；4）適用于固定和移動標簽的識讀；5）能夠校驗讀寫過程中的錯誤；6）對于有源系統(tǒng)，閱讀器可以標識電池相關(guān)信息；7）能有效控制電子標簽，并具備一定的安全防護措施。射頻模塊負責(zé)接收射頻信號和發(fā)送包含數(shù)據(jù)的射頻信號；控制模塊可通過控制本振來調(diào)整射頻模塊發(fā)射和接收頻率，對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制，對接收進行數(shù)據(jù)解碼、校驗，并通過數(shù)據(jù)處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標準格式通過I/O接口發(fā)送給應(yīng)用系統(tǒng)；應(yīng)用系統(tǒng)通過向閱讀器發(fā)出讀取命令，作為響應(yīng)，閱讀器控制模塊通過一系列動作，調(diào)整射頻模塊參數(shù)，通過天線模塊使閱讀器和電子標簽之間建立通信，完成信息交互。電子標簽根據(jù)不同的分類方法，可以分為許多種類。 RFID的組成射頻識別是通過無線傳送的數(shù)據(jù)來檢測和識別帶有標簽的物體。通過這種對對象進行非接觸式信息采集處理的方式，可實現(xiàn)對各類物體（如設(shè)備、車輛和人員）在不同狀態(tài)（高速移動或靜止）下的自動識別，從而實現(xiàn)對對象的自動化管理或控制。閱讀器可以對這些數(shù)據(jù)進行收集和處理，并且可以通過計算機和網(wǎng)絡(luò)傳送它們。RFID技術(shù)通過對實體對象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝、生產(chǎn)零部件等）得唯一有效標識，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個行業(yè)。本文致力于減少LANDMARC算法無關(guān)的計算量的同時保持甚至提高定位精度, 提出一種利用對射頻信號強度調(diào)制進行定位區(qū)域的細化的策略來消除距離待定位標簽較遠的讀卡器和參考標簽對定位計算的影響?；赗SSI測距是一種廉價的測距技術(shù)。因此，基于RSSI的測距方法還是被廣泛應(yīng)用的。RSSI利用已知發(fā)射信號強度，接收節(jié)點根據(jù)收到的信號強度，計算信號在傳播過程中的損耗，使用理論或經(jīng)驗的信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)化為距離。 后者無需測量節(jié)點的絕對距離或方位, 而是利用節(jié)點間的估計距離計算節(jié)點位置。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。目前，射頻識別研究的熱點和難點在于理論傳播模型的建立、用戶的安全隱私和國際標準化等問題。射頻識別技術(shù)利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達到識別和定位的目的。由此可見，隨著定位技術(shù)的發(fā)展和定位服務(wù)需求的不斷增加，無線定位技術(shù)必須克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，滿足以下幾個條件：a)高抗干擾能力；b)高精度定位；c)低生產(chǎn)成本；d)低運營成本；e)高信息安全性；f)低能耗及低發(fā)射功率；g)小的收發(fā)器體積。此外，還有基于圖像分析的定位技術(shù)、信標定位、三角定位等。(UWBWG,2001)，具有很寬的頻帶范圍，～，并限制信號的發(fā)射功率在41dBm以下。ZigBee最顯著的技術(shù)特點是它的低功耗和低成本?！猌igBee技術(shù)。　　藍牙室內(nèi)定位技術(shù)最大的優(yōu)點是設(shè)備體積小、易于集成在 PDA、PC以及手機中，因此很容易推廣普及。但無論是用于室內(nèi)還是室外定位，WiFi收發(fā)器都只能覆蓋半徑90米以內(nèi)的區(qū)域，而且很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。芬蘭的Ekahau公司開發(fā)了能夠利用WiFi進行室內(nèi)定位的軟件?！?WiFi技術(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有GHz量級的帶寬。當(dāng)同時有3個或3個以上不在同一直線上的應(yīng)答器做出回應(yīng)時，可以根據(jù)相關(guān)計算確定出被測物體所在的二維坐標系下的位置。因此，紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內(nèi)的燈光干擾，在精確定位上有局限性。紅外線室內(nèi)定位技術(shù)定位的原理是，紅外線IR標識發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進行定位。因此利用該重定位技術(shù)，可提供對定位精度要求較高的業(yè)務(wù)，如電子地圖顯示用戶位置等。利用GPS進行定位的優(yōu)勢是衛(wèi)星有效覆蓋范圍大，且定位導(dǎo)航信號免費。 室內(nèi)GPS定位技術(shù)[3]GPS是目前應(yīng)用最為廣泛的定位技術(shù)。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。一般用于車輛導(dǎo)航和手持設(shè)備。未來無線定位技術(shù)的趨勢是室內(nèi)定位與室外定位相結(jié)合，實現(xiàn)無縫的、精確的定位。 range based。論文著重對基于室內(nèi)接受信號強度的定位技術(shù)進行了探討。當(dāng)前，無線通信技術(shù)飛速發(fā)展，在新技術(shù)和市場需求的共同作用下，未來無線通信技術(shù)的傳輸熟慮更高，同時更具有安全性、智能性和靈活性，以及更好的傳輸質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)接收到的無線電導(dǎo)航臺發(fā)射信號的強度、相位、時間、頻率等參數(shù)的變化，用戶通過一定的算法計算出自己的位置。列舉了定位的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 Radio Frequency Identification。除了全球定位系統(tǒng)(GPS)在導(dǎo)航和室外環(huán)境的應(yīng)用定位以外，人們對室內(nèi)定位、短距離定位等應(yīng)用不甚了解。GPS 是目前應(yīng)用最為廣泛的室外定位技術(shù)，它是20世紀70年代初美國出于軍事目的開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，主要利用幾顆衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)計算移動用戶位置，即經(jīng)度、緯度和高度。GPS 所能達到的定位精度范圍在5m20m。這些室內(nèi)定位技術(shù)從總體上可歸納為幾類，即GNSS技術(shù)(如偽衛(wèi)星等)，無線定位技術(shù)(無線通信信號、射頻無線標簽、超聲波、光跟蹤、無線傳感器定位技術(shù)等)，其它定位技術(shù)(計算機視覺、航位推算等)，以及GNSS和無線定位組合的定位技術(shù)(AGPS或AGNSS)。室內(nèi)GPS技術(shù)采用大量的相關(guān)器并行地搜索可能的延遲碼，同時也有助于實現(xiàn)快速定位?；贕PS系統(tǒng)的定位技術(shù)，其優(yōu)點是定位精度較高，定位半徑可達到幾米、十幾米?！　　t外線室內(nèi)定位技術(shù)。當(dāng)標識放在口袋里或者有墻壁及其他遮擋時就不能正常工作，需要在每個房間、走廊安裝接收天線，造價較高。超聲波定位系統(tǒng)可由若干個應(yīng)答器和一個主測距器組成，主測距器放置在被測物體上，在微機指令信號的作用下向位置固定的應(yīng)答器發(fā)射同頻率的無線電信號，應(yīng)答器在收到無線電信號后同時向主測距器發(fā)射超聲波信號，得到主測距器與各個應(yīng)答器之間的距離。超寬帶技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信新技術(shù)。因此，超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航，且能提供十分精確的定位精度。目前，它應(yīng)用于小范圍的室內(nèi)定位，成本較低，但WiFi收發(fā)器只能覆蓋半徑90m以內(nèi)的地理區(qū)域，很容易受到其他信號干擾，從而影響定位精度