【正文】 成本偏高的缺陷，不利于大 范圍廣泛應(yīng)用。尤其是基于ZigBee 技術(shù)的定位系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)逐漸成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。 ZigBee 技術(shù)作為一種新興的低成本、 低功耗、低速率的短距離無(wú)線通信技術(shù)，它的獨(dú)特技術(shù)特點(diǎn)使得其成為 WSN 中的理想 通信技術(shù)選擇。它確定了低速個(gè)人局域網(wǎng) J(LR． WPAN)標(biāo)準(zhǔn)，定義了物理層 (PHY) 和媒體接入控制層 (Media Access Control， MAC)[引。 WSN 的定位機(jī)制逐漸成為其主要技術(shù)之一。因此，這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以被廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍事、國(guó) 家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐、抗災(zāi)等領(lǐng)域，它是信息感知 和采集的一場(chǎng)革命。低成本、高可靠性的新型定位系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)變得非常緊迫。無(wú)線定位服務(wù)已經(jīng)在軍用、民用和商用領(lǐng)域證明了其 重要性。此后，日本、德國(guó)、法 國(guó)、瑞典、芬蘭等國(guó)家紛紛推出各種各具特色的商用定位服務(wù)。 1996年， 美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì) (Federal Communications Commission， FCC)$lJ 定了 E． 91 1 法規(guī) IIJ，要 求所有移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商，在移動(dòng)用戶發(fā)出緊急呼叫時(shí)，必須向公共安全服務(wù)系統(tǒng)提供用 戶的位置信息和終端號(hào)碼，以便對(duì)用戶實(shí)施緊急救援工作，并要求分階段實(shí)施定位精度 不斷提高的用戶定位服務(wù)。 無(wú)線定位服務(wù)是指通過(guò)無(wú)線終端和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配合，確定移動(dòng)用戶的實(shí)際位置信息，從 而提供用戶所需的與位置和方向相關(guān)的服務(wù)。學(xué)校有 權(quán)保留論文并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、 縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外， 本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng) 學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。 關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位系統(tǒng)； ZigBee； Z． STACK； RSSI；混合算法 基于 ZigBee 技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) The Research and Realization of indoor localization based on ZigBee Abstract W 砧 the rapid development of modern munication technology and wireless work， people’S demand for positioning and navigation is increasing ． Especially in plex indoor environments， such as the airport hall， exhibition halls， warehouses， supermarket， library， underground parking， mine and SO on， in all these cases， the indoor Iocation information of Mobile terminal or its holder， facilities and materials need to be identified． But as the limitation of positioning time， positioning accuracy as well as the plexity of the indoor environment conditions， well— positioning technology is still unable to be used in an encloseure space． The bination ofZigBee technology and localization is one ofthe key researches． ZigBee technology， based on the IEEES02． 15． 4 protocol， is a newly developed short range wireless munication technology 誦 tll the merits of low cost ， low power consumption at parable lower data rate． Ⅵ ％ 1e the ZigBee technology is more and more frequently adopted in application areas like home automation， telemetering and remote control， mobile automation， medical treatment and SO on， the real— time localization in the ZigBee work bees a hot topic recently． TMS paper,aiming at ZigBee work ， investigates the indoor wireless location techniques and implements a real測(cè)試表明：本系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，是一個(gè) 低成本、易實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。在 VC++6． O 環(huán)境中編寫(xiě)了 上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件，論文給出了 詳細(xì)的軟件實(shí)現(xiàn)方案。 實(shí)際節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)其類(lèi)型特點(diǎn)，選取硬件電路的不同部分加以實(shí)現(xiàn)。本文詳細(xì)介紹了三部分的實(shí)現(xiàn)。基于大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析， 總結(jié)出幾種實(shí)用定位方法的特 點(diǎn)，提出一種基于環(huán)境信息的混合定位法，這種方法融合 了 RSSI和LQI。隨著 Zigbee 技術(shù)越來(lái)越多地被用于家庭自動(dòng)化、遙測(cè)遙控、汽車(chē)自 動(dòng)化和醫(yī)療護(hù)理等應(yīng)用領(lǐng)域，基于 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)定位問(wèn)題正日益受到關(guān)注。本文的重點(diǎn)就在于設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種低成本、實(shí)用的無(wú)線傳感器定位系統(tǒng)。 大連理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于 ZigBee 技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，人們對(duì)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(jī)場(chǎng)大廳、展廳、倉(cāng)庫(kù)、超市、圖書(shū)館、地下停車(chē)場(chǎng)、礦井等 環(huán)境中，常常需要確定移動(dòng)終端、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時(shí)間、定 位精度以及復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的封閉空間定位技術(shù)目前還無(wú)法很好 地利用。 基于 IEEE 802． 15． 4 標(biāo)準(zhǔn)的 Zigbee 技術(shù)是一種新興的低成本、低功耗、低速率的短 距離無(wú)線通信技術(shù)。 本論文主要研究了基于 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一 個(gè)針對(duì)辦公室及樓道環(huán)境的定位系統(tǒng)。本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)定位系統(tǒng)，它包括硬件平臺(tái)、節(jié)點(diǎn)通信程序和上位機(jī) 監(jiān)測(cè)軟件三部分。其中，硬件平臺(tái)以集成了射頻與 51 微控制器的CC2430芯片為核心，該平臺(tái)包括射頻模塊、輔助電路、功能指示電路等。節(jié)點(diǎn)通信程序的開(kāi) 發(fā)以 TI公司提供的Z． Stack 協(xié)議棧為基礎(chǔ)，論文詳細(xì)介紹了節(jié)點(diǎn)間通信流程，給出了各 類(lèi)節(jié)點(diǎn)詳盡的通信實(shí)現(xiàn)方法。 論文最后對(duì)定位系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。同時(shí)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不足，給出了進(jìn)一步完善功能的方法。time location system with the target use in the office and corridor． Based on numerous measurements， the merits and faults of several applied location methods are summarized． A localization method which is the bination of RSSI and LQI is proposed． This paper achieves a location system． three parts are included． TIley are hardware platform， munication program of nodes and PC monitor software． ‰achievement of every part is clear introduced in this paper． The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 5 1 MCU， the localization nodes are designed and made． It includes RF module， auxiliary module and function indication circuits． In actual applications， Based on the function differences of nodes， different parts of the hardware platform call be selected to achieve corresponding functions． The exploitation of node munication program is based on Z— Stack protocol stack which is provided by TI， 111e paper introduces the nodes munication flow elaborate． ne achievement of different kinds of nodes are ways gave． In Visual c++6． 0 circumstance， the pc monitor software is piled， elaborate software solution iS proposed in this paper． 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 In the end， practical test is implemented． This system is confirmed to be a good one， it is a low cost and easy achieved system． Aim at the shortage which was found during the test， the method to consummate the function is proposed． Key Words： Indoor Localization System； ZigBee； Z— STACK； RSSI； Hybrid Algorithm 大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究 工作所取得的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn) 均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 學(xué)位論文題目： 基王圣 ig旦曼曼墊苤鮑室凼定焦丕統(tǒng)盟究生塞趣 作者簽名： 盔國(guó)奎盆 日期．一．塑 !塹年 j 生月二墮日 大連理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本人完全了解學(xué)校有關(guān)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，在校攻讀學(xué)位期間 論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于大連理工大學(xué)，允許論文被查閱和借閱。 學(xué)位論文題目：盥型皇竺絲查：魚(yú)塾魚(yú)墾匡垂絲蘭 i 壘￡筮墊 作者簽名： 盔國(guó)楹 日期：壟壘霪年 — 生月 _三王日 導(dǎo)師簽名： 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 緒論 1． 1 課題背景 隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線定位的需求與日俱增。無(wú)線定位服務(wù)的發(fā)展始于美國(guó)。 1999年 FCC對(duì) E． 911法進(jìn)行修訂，對(duì)定位精度提出新的要求， 極大的促進(jìn)了美 [雪 LBS(Location Based Service)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。這些服務(wù)主要應(yīng)用于： 公共安全，如緊急救援；報(bào)警信息發(fā)布，跟蹤業(yè)務(wù)，如犯罪嫌疑人的跟蹤，走失老人和 兒童的尋找，車(chē)輛的防盜報(bào)警，交通監(jiān)控；基于位置的信息業(yè)務(wù)：如車(chē)輛導(dǎo)航服務(wù)，城 市觀光；基于位置的信息發(fā)布等。現(xiàn)今實(shí)用的定位系統(tǒng)多半基于 GPS【 2l(Global Positioning System)技術(shù)，導(dǎo)致應(yīng)用 成本較高。 另一方面，無(wú)線傳感 器網(wǎng)絡(luò) (WSN)可以使人們?cè)谌魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)和任何環(huán)境條 件下獲取大量詳實(shí)而可靠的信息。由于 WSN 的低成本、便于大規(guī)模應(yīng)用，使得以 wSN 為載體的定 位研究被給予了廣泛的關(guān)注。 在無(wú)線通信協(xié)議體系中， IEEE802． 1 5． 4 是其中一種新興的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，因其優(yōu)越性， 它獲得了快速的發(fā)展。 2020年， ZigBee 聯(lián)盟在物理層和媒 體接入控制層的基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)層 (NWK)和應(yīng)用層 (APL)進(jìn)行了具體定義，為用戶提供了 大量的 API函數(shù)，從而形成了完整的 ZigB