[發明專利]基于RSSI的ZigBee節點定位方法

無效

• 申請號: 201310648600.4
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103630876A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 汪祖民;雷金山
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: G01S5/04
• 分類號: G01S5/04
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

技術領域

本發明涉及無線傳感器網絡的位置定位，尤其涉及一種基于RSSI的ZigBee節點定位方法

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Network,WSN)是近幾年出現的比較熱門的一個課題。隨著現代科技的發展，網絡方便了人們的生活，并成為人們不可或缺的部分，而通過部署大量傳感器節點至目標區域可以改變我們與客觀世界的交互方式。無線傳感器網絡的出現是微機電系統、無線通信和數字電子技術快速發展的結果，而大量廉價微型傳感器節點的出現，更加速發展了無線傳感器的大量應用。傳感器網絡屬于自組織的系統，是一個協同工作的具有感知、采集、處理對象信息能力的系統。但如果不知道傳感器節點位置而獲得的對象信息是沒有任何意義的，無線傳感器網絡節點必須明確知道自身位置才能夠實現目標的定位、跟蹤以及網絡的路由和管理。因此必須通過相關的算法和機制來首先實現傳感器網絡自身節點的定位。

鑒于上述問題，有必要提供一種基于RSSI的ZigBee節點定位方法，以解決上述問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明解決的技術問題是提供一種基于RSSI的ZigBee節點定位方法，該基于RSSI的ZigBee節點定位方法對錨節點的數量沒有限制，錨節點越多定位精度越高且對錨節點的位置沒有特殊要求。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于RSSI的ZigBee節點定位方法，所述ZigBee節點包括若干位置已知的錨節點、位置未知的待測節點以及網關節點，所述基于RSSI的ZigBee節點定位方法包括如下步驟：S1：待測節點定時以指定功率向整個ZigBee無線傳感器網絡發送定位信標信號；S2：每個錨節點接收所述定位信標信號后，分別計算出每個定位信標信號的功率值，并將計算出的功率值和對應的錨節點網絡ID打包成定位數據包，發送給對應的待測節點；S3：所述待測節點將接收到的定位數據包整合后發送給網關節點；S4：所述網關節點將接收到的定位數據包傳輸給計算機進行處理，所述計算機機根據定位數據包中的功率值計算出所述待測節點和每個錨節點之間的距離；S5：所述計算機機根據計算出的待測節點和每個錨節點之間的距離計算出所述待測節點的位置坐標。

進一步地，在步驟S4中，所述計算機根據定位數據包中的功率值并通過RSSI信號強度測距建模計算出待測節點和每個錨節點之間的距離，計算公式為RSSI=-(10nlogL+A)，其中，RSSI為每個錨節點接收定位信標信號后得到的功率值，n為信號傳播常數，A為距離發送的待測節點1米時的信號強度，L表示待測節點和每個錨節點之間的距離。

進一步地，在步驟S5中，所述計算機根據計算出的待測節點和每個錨節點之間的距離并通過極大似然估計法獲得待測節點的位置坐標。

進一步地，在步驟S2中，每個所述錨節點接收所述定位信標信號并分別得到每個定位信標信號的功率值后，首先利用高斯濾波模型進行濾波；然后將所述取值范圍內的功率值取平均值，得到最終的功率值，并將最終的功率值和對應的錨節點網絡ID打包成定位數據包，發送給對應的待測節點。

進一步地，任意定位區域中至少設置有三個所述錨節點，在步驟S3中，所述待測節點將接收到的定位數據包中的功率值進行閥值處理后再發送給網關節點。

本發明的有益效果是：相較于現有技術，本發明基于RSSI的ZigBe節點定位方法對錨節點的數量沒有限制，錨節點越多定位精度越高且對錨節點的位置沒有特殊要求。

附圖說明

圖1為本發明基于RSSI的ZigBee節點定位方法的流程示意圖。

圖2為本發明基于RSSI的ZigBee節點定位方法的網絡節點結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。