【正文】 環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術(shù)目前還無法很好地利用。無線定位技術(shù)和方案很多，常用的定位技術(shù)包括紅外線、超聲波、射頻信號等。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；定位技術(shù)；射頻識別技術(shù)；基于距離；不基于距離 【Abstract】Positioning is usually refers to determine the surface of the earth, an object in a reference coordinate system, the position of the wireless location as an important type of location, first is also used in navigation and positioning system. According to receive radio beacon signal strength, phase, time, frequency, and the change of the parameters, the user through certain algorithm is out of his position.At present, wireless munication technology, rapid development in new technology and the market demand under the mon function of, the future of wireless munication technology transfer, and at the same time is more deliberate higher security, intelligence and flexibility, and better quality and service quality of the transmission. DuoZhong variety of wireless network more business cause the attention of people, wireless network has from the original interconnection equipment into a business platform, among them, the bearing is a position for users realize all kinds of valueadded business key, all kinds of location based mobile business information emerge in endlessly.This paper introduces existing in wireless sensor network positioning technology, on the basis of the introduction to the wireless rf technology in the field of RFID positioning technology, and discussed the application according to the test signal strength loss model based on distance and not based on the distance of the two categories algorithm. Lists the positioning of the main application fields. This paper mainly based on indoor accept signal strength to the location of the technology were discussed.Key Words: Wireless sensor network?！菊慷ㄎ煌ǔＪ侵复_定地球表面某個物體在某一參考坐標(biāo)系中的位置，無線定位作為定位的一個重要類型，最初也是應(yīng)用于導(dǎo)航定位系統(tǒng)中。 Location technology。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；超聲波受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大，不能用于室內(nèi)環(huán)境。因此，專家學(xué)者提出了許多室內(nèi)定位技術(shù)解決方案，如AGPS定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、紅外線技術(shù)、射頻識別技術(shù)、超寬帶技術(shù)、無線局域網(wǎng)絡(luò)、光跟蹤定位技術(shù)，以及圖像分析、信標(biāo)定位、計算機(jī)視覺定位技術(shù)等等。圖11 GPS定位示意圖目前比較實(shí)用的GPS定位技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)輔助的GPS定位，即定位時，網(wǎng)絡(luò)通過跟蹤GPS衛(wèi)星信號，解調(diào)出GPS導(dǎo)航信號，并將這些信息傳送給移動臺，移動臺利用這些信息可以快速的搜索到有效的GPS衛(wèi)星，接收到衛(wèi)星信號后，計算移動臺位置的工作可以由網(wǎng)絡(luò)實(shí)體或移動臺完成。直線視距和傳輸距離較短這兩大主要缺點(diǎn)使其室內(nèi)定位的效果很差?！　　瑢拵Ъ夹g(shù)。該系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式，易于安裝，需要很少基站，能采用相同的底層無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)總精度高。藍(lán)牙技術(shù)通過測量信號強(qiáng)度進(jìn)行定位。它有自己的無線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)通信以實(shí)現(xiàn)定位。UWB信號的特點(diǎn)說明它在定位上具有低成本、抗多徑干擾、穿透能力強(qiáng)的優(yōu)勢，所以可以應(yīng)用于靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤，能提供十分精確的定位精度。RFID技術(shù)由于其非基礎(chǔ)和非視距等優(yōu)點(diǎn)成為優(yōu)選的定位技術(shù)。射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸?，F(xiàn)有的無線定位技術(shù)根據(jù)定位機(jī)制的不同, 無線定位可以分為基于距離(rangebased)的定位算法和距離無關(guān)(rangefree)的定位算法兩類。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，由于無線信號對于復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力較弱，這種方法的精確度不高。其中LANDMARC系統(tǒng)引入?yún)⒖紭?biāo)簽來輔助定位, 穩(wěn)定、受環(huán)境變化的影響較小、成本較低、定位精度較高。標(biāo)簽上攜帶一些關(guān)于這個對象的數(shù)據(jù)信息。還可以容易地對多標(biāo)簽、多閱讀器進(jìn)行組合健忘，以完成大范圍的系統(tǒng)應(yīng)用，并構(gòu)成完善的信息系統(tǒng)。圖23 RFID電子標(biāo)簽（Reader）閱讀器是RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵終端，它通過天線向電子標(biāo)簽發(fā)送射頻調(diào)制信號，同時通過天線接收從電子標(biāo)簽返回的載有信息的射頻調(diào)制信號，經(jīng)處理后傳給中間件或應(yīng)用系統(tǒng)。 后臺網(wǎng)絡(luò)后臺網(wǎng)絡(luò)是整個RFID系統(tǒng)的控制和管理中心，它由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息數(shù)據(jù)中心以及用于管理和控制的應(yīng)用系統(tǒng)組成，其可以通過API函數(shù)接口與RFID讀寫器建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和功能調(diào)用。UHF和SHF都在微波頻率范圍內(nèi)，微波頻率范圍為300MHz～300GHz。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，閱讀器的能量必須來去穿過障礙物兩次。標(biāo)簽和閱讀器之間的信息交互是采用詢問應(yīng)答的方式進(jìn)行的，因此必須有嚴(yán)格的時序關(guān)系，時序由閱讀器提供。56 kHz，典型10～20cm）變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。微電機(jī)系統(tǒng)（microelectromechanism system，簡稱 MEMS ）、無線通信和數(shù)字電子技術(shù)的進(jìn)步孕育了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sensor network，簡稱 WSN ）。圖31 WSN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等各項(xiàng)技術(shù)?；谝苿有艠?biāo)的未知節(jié)點(diǎn)定位有很多優(yōu)點(diǎn)，如定位成本低、容易達(dá)到很高的定位精度、易于實(shí)現(xiàn)三維定位等。（3）集中式計算與分布式計算定位。事實(shí)上，已有許多系統(tǒng)和算法能夠解決 WSN 自身定位問題。不同的定位系統(tǒng)或算法也許可在園區(qū)內(nèi)、建筑物內(nèi)、一層建筑物或僅僅是一個房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位。（4）節(jié)點(diǎn)密度。（6）功耗。上述7個性能指標(biāo)不僅是評價 WSN 自身定位系統(tǒng)和算法的標(biāo)準(zhǔn)，也是其設(shè)計和實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化目標(biāo)。TOA的精確性高，但也要求節(jié)點(diǎn)間保持精確的時間同步，因此,對傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和功耗的要求也相當(dāng)高。TDOA方法不要求知道信號傳播的具體時間，還可以消除或減少在所有接收機(jī)上由于信道產(chǎn)生的共同誤差，在通常情況下，定位精度高于TOA方法。（4）DPEDPE(Directed Position Estimation)是一種只需要2個參考點(diǎn)就能進(jìn)行定位的遞增式定位算法。（2）DVHop 算法DVHop(Distance Vector Hop) 算法是 Niculescu 等為了避免對節(jié)點(diǎn)間距離的直接測量而提出的。DVdistance算法與DVHop類似，所不同的是相鄰節(jié)點(diǎn)使用RSSI測量節(jié)點(diǎn)間點(diǎn)到點(diǎn)距離，然后，利用類似于距離矢量路由的方法傳播與參考節(jié)點(diǎn)的累計距離。與DVHop算法不同的是，Amorphous算法假定預(yù)先知道網(wǎng)絡(luò)的密度，然后離線計算網(wǎng)絡(luò)的平均每跳距離，最后當(dāng)獲得三個或更多錨節(jié)點(diǎn)的梯度值后，位置節(jié)點(diǎn)計算與每個錨節(jié)點(diǎn)的距離，并使用三邊測量法和最大似然估計法估算自身位置。未知節(jié)點(diǎn)使用TDOA技術(shù)測量其與錨節(jié)點(diǎn)的距離，當(dāng)它能夠獲得三個以上錨節(jié)點(diǎn)距離時，即用三邊測量法提供物理定位，否則就以房間為單位提供符號定位。標(biāo)簽傳感器接收到紅外信號后將信息傳遞給中央處理器，集中處理后再把計算結(jié)果通知用戶。采集信號強(qiáng)度值（RSSI）根據(jù)室內(nèi)信號傳播模型和RSSI值計算距離根據(jù)距離，參考節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和定位算法對位置進(jìn)行計算圖41 基于RSSI 定位流程圖 RSSI作為信號強(qiáng)度測距法，在已知發(fā)射功率，在接收節(jié)點(diǎn)測量接收功率，計算傳播損耗，使用理論或經(jīng)驗(yàn)的信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)化為距離。 無線電傳播路徑損耗模型分析無線電傳播路徑損耗對于RSSI定位算法的定位精度有很大影響。其只與天線本身性能有關(guān)，與環(huán)境無關(guān)。d=10*exp(C)。而當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)能收到第三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)D發(fā)出的定位信號時，可以得到；通過比較與的大小就可確定節(jié)點(diǎn)的位置，即值小的為傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位置。從圖43看出，節(jié)點(diǎn)到信號源的距離越近，由RSSI的偏差產(chǎn)生的絕對距離誤差越小。為提高定位精度，加權(quán)質(zhì)心算法的基本思想是在改進(jìn)Euclidean 定位計算過程中，通過加權(quán)因子來體現(xiàn)洗標(biāo)節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)決定權(quán)的大小，利用加權(quán)因子體現(xiàn)各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置的影響程度，反映他們之間的內(nèi)在關(guān)系。[x,y]=solve(39。)運(yùn)行結(jié)果：x = y= 4 0 4 0圖46 MATLAB環(huán)境中求解待測點(diǎn)A的可能位置坐標(biāo)將計算結(jié)果帶入接下來的計算（如圖47所示）進(jìn)行比較與的大小就可確定節(jié)點(diǎn)的位置為AD=(4,0)。d5=sqrt((x20)^2+(y20)^2)。d=[4 4*(2^) 4]。Y=y1/y2。,39?？臻g定位中，至少需要4根天線才可以準(zhǔn)確定位未知節(jié)點(diǎn)范圍，如圖411所示。能處理比較復(fù)雜的環(huán)境，是一種實(shí)用的定位方法。假設(shè)有個PFID閱讀器，個參考標(biāo)簽，個待定位標(biāo)簽。表示的是根據(jù)算法球的待定位標(biāo)簽的位置。Yiyang Zhao等提出了一種新的算法VIRE：基于有源RFID使用虛擬標(biāo)簽消除的定位方法。若最后得到的區(qū)域數(shù)為n，則可以通過下式算出待定位標(biāo)簽的坐標(biāo)： ()其中權(quán)重；表示虛擬參考標(biāo)簽和被定位標(biāo)簽偏差，是最后所得區(qū)域密度的相關(guān)函數(shù)。im}；②參考標(biāo)簽在各個天線測到的RSSI值集合：a={a1，a2，a3， Tc1 Tc2 Tc3 Tc4 Tc5 Tc6 Tc7 Tc8 Tc9 Tc10 Tc11 Tc12 Tc13 Tc14 Tc15。G=sqrt((T(1,7)S(1))^2+(T(2,7)S(2))^2+(T(3,7)S(3))^2+(T(4,7)S(4))^2)。O=sqrt((T(1,15)S(1))^2+(T(2,15)S(2))^2+(T(3,15)S(3))^2+(T(4,15)S(4))^2)。 TIy T2y T3y T4y T5y T6y T7y T8y T9y T10y T11y T12y T13y T14y T15y。I=sqrt((T(1,9)S(1))^2+(T(2,9)S(2))^2+(T(3,9)S(3))^2+(T(4,9)S(4))^2)。 A=sqrt((T(1,1)S(1))^2+(T(2,1)S(2))^2+(T(3,1)S(3))^2+(T(4,1)S(4))^2)。nm}；③待測標(biāo)簽在各天線中測到的RSSI值集合：S={S1，S2，S3，S4， VIRE方法引入了虛擬參考標(biāo)簽的概念，使得在不增加額外的標(biāo)簽的前提下提高了定位精度，并且實(shí)驗(yàn)表明VIRE方法對環(huán)境也有較好的適應(yīng)性，在復(fù)雜和封閉的環(huán)境中也有較高的精度。VIRE方法中，所有的參考標(biāo)簽被規(guī)則的放置成一個平面網(wǎng)格，跟蹤標(biāo)簽則放置在這個網(wǎng)格內(nèi)。1）首先，通過LANDMARC算法獲得待定位標(biāo)簽的坐標(biāo)和個最鄰近參考標(biāo)簽。對于參考標(biāo)簽，定義相應(yīng)的信號強(qiáng)度矢量為，其中表示參考標(biāo)簽在閱讀器上的值。在一些封閉環(huán)境中。它使用接收到的信號強(qiáng)度指示RSSI（Received Signal Strength Indicator)來確定待定位物體的位置。,39。A=(%d,%d)\n39。y=[0 0 0]。L2=abs(d5d1)/d5。d2=4*(2^)。,39。因子、體現(xiàn)了距離位置節(jié)點(diǎn)越近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)對其坐標(biāo)坐標(biāo)的影響力?；谏厦娴姆治?，加權(quán)質(zhì)心定位算法提出信標(biāo)節(jié)點(diǎn)影響力概念，即在定位算法中，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)對未知節(jié)點(diǎn)位置都有影響力，RSSI越大的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，影