基于物联网的无线实时定位系统的设计与实现.pdf

基于物联网的无线实时定位系统的设计与实现杜远坤;王磊【摘要】为了达到解决无线实时定位的研究目的，引入ZigBee和CC2530芯片技术，利用RSSI测距研究方法分析了接收信号强度与信号传输距离的关系，并结合三边定位算法，在上位机定位软件上进行仿真实验，通过设置参考节点坐标，可在调试信息框中得到移动节点的测距、定位等过程性实验结果。通过多次仿真实验模拟，得到了该方法能通过追踪移动节点坐标，较为有效地实现参考节点与移动节点之间的信号强度测量与实时定位等结论。该文创新点是系统运用先进的微功耗技术与RSSI测距技术，内嵌集成独有的实时定位算法，采用高增益、抗干扰射频电路设计而成，可连续上电运行，能较好地满足室内环境实时定位的功能要求。%Toachievethepurposeofwirelessreal⁃timepositioning,ZigBeeandCC2530technologiesareintroducedinthesystemdesign.therelationbetweenreceivedsignalstrengthandsignaltransmissiondistanceisanalyzedbyusingtheRSSIrangefindingtechnology.Withthehelpoftrilateralpositioningalgorithm,thesimulationexperimentswerecarriedoutonpositioningsoftwareinuppercomputer.Bysettingreferencenodecoordinate,someexperimentalresults,suchasthemobilenode′srangefindingandpositioning,canbeobtainedindebugginginformationbox.Aftersomeexperiments,theconclusionthatthismethodcaneffectivelyrealizethesignalstrengthdetectionandreal⁃timepositioningbetweenreferencenodeandmobilenodewasob⁃tainedbytracingthemobilenodecoordinate.Theinnovationpointofthispaperisthatthissystemcanpower⁃onoperationcon⁃tinuouslyandsatisfythefunctionalrequirementsofreal⁃timelocationinindoorenvironmentbyutilizingtheadvancedmicro⁃pow⁃erconsumptiontechnologyandRSSIrangefindingtechnology,real⁃timepositioningalgorithmparticularinembeddedintegra⁃tion,highgainandanti⁃interferenceradio⁃frequencycircuitdesign.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2016(039)024【总页数】5页(P79-82,87)【关键词】ZigBee;CC2530;RSSI;三边定位算法【作者】杜远坤;王磊【作者单位】郑州科技学院信息工程学院，河南郑州450064;郑州科技学院基础部，河南郑州450064【正文语种】中文【中图分类】TN915-34随着无线传感器网络技术和移动通信技术的发展，区域监控和人员跟踪定位等无线传感器领域的应用，室内环境下的人员跟踪定位成为一个非常热门的研究领域。本文阐述了基于ZigBee无线技术的CC2530实时定位设计。该设计实现了人员室内的实时定位。ZigBee是近距离、低功耗、低成本、低数据速率、低复杂度、自组织的技术标准，其是按照IEEE802.15.4标准开发研制的安全、有关组网和应用软件的标准。Zig⁃Bee的特性决定它是无线传感网的最佳选择，其广泛使用定位、物联网和自动控制等领域。CC2530的内核是由51单片机集成，具有04/06/07/PRO协议栈的原理图、开发模板和源码程序。通过电脑和USB的连接，具有在线调试，寄存器观察和代码下载等功能，实现对单片机CC2530实时在线调试和仿真。本定位系统设定一个移动节点（MobileTag）、4个固定参考节点（ReferenceTag）和1个网关节点（Read⁃er），在工作时让节点同处一场景中。射频信号由参考节点不断对外发射；射频信号由移动节点接收，通过检测参考节点和移动节点之间的信号强度，将检测的信号