[發明專利]一種基于RSSI和Zigbee技術的定位方法和系統

有效

• 申請號: 201510890765.1
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105517149B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 周國富;李沛洋;李光耀;劉先明;王利;易子川
• 申請（專利權）人: 深圳市國華光電研究院;深圳市國華光電科技有限公司;華南師范大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

本發明公開了一種基于RSSI和Zigbee技術的定位方法和系統，其中該方法包括定位裝置發送Zigbee網絡聯入申請信號；定位參考裝置接收聯入申請信號，返回準入信號；定位裝置確認準入信號，并發射測距信號；定位參考裝置接收到測量距離的信號，返回定位信號；定位裝置計算位置坐標。該系統包括定位啟動模塊，定位裝置發送Zigbee網絡聯入申請信號；定位參考模塊，接收聯入申請，返回準入信號；定位發射模塊，確認準入信號，發射測距信號；定位參考處理模塊，接收到測距信號，返回定位信號；定位處理模塊，接收定位信號并計算位置坐標。本發明使用Zigbee技術作為通信手段，基于RSSI值來計算距離，采用合理的優化方法和修正措施，顯著提高定位的精度。

技術領域

本發明涉及一種基于RSSI和Zigbee技術的定位方法和系統，屬于定位測量領域。

背景技術

隨著一些諸如會展中心，室外活動場所的發展，人員在大型場合運動的時候，可以根據人員的位置情況，提供必要的指引和服務。比如在游客游覽景點時，可通過對游客進行定位，向游客提供對應景點的資訊服務。再比如在展覽會上，通過手持定位設備可獲知參展者的位置，以提供與其位置相應的展臺的相關信息，可供參展者參考，也可提供更生動、更全面、更立體的資訊信息。另外，還可以通過建立基于定位的交互系統和用戶交流平臺，使設備使用者可以和相應的資訊點進行互動交流，或者與其他同時在使用該設備的用戶進行交流。像這樣的技術服務，可稱為資訊供應與交互系統，即通過獲取使用者的位置信息，提供相應的資訊服務，以提高用戶體驗和資訊服務質量?，F有定位技術中，例如GPS系統等定位系統，存在免費用戶精度較低，付費用戶成本較高，多層場所高度定位缺陷等問題。

ZigBee技術作為一種新興的短距離無線通信技術，由于它低成本、低功耗、低復雜性等優越性。Zigbee的協議簡單，對硬件的要求比藍牙、UWB、Wifi都要小，傳輸速率適中，正好適合數據量小的定位應用。Zigbee的定位精度高、低成本、低功耗、結構簡單、易維護、具備自組網能力，特別適用于多節點的無線定位系統。而目前，通過提高Zigbee定位精度的方法主要是通過增加定位節點以及優化節點布局。

增加定位節點勢必會增加硬件成本、算法復雜度以及維護成本。而優化節點布局則會受到具體環境條件的限制，優化成本高，優化程度有限。

發明內容

本發明使用的是三邊定位的方法，在一個二維坐標系統中,需要用到三個參考點的距離才能唯一確定一個點的坐標。實際操作中，由于Zigbee信號干擾，接收機和發射機的誤差等因素，會對定位精度產生影響。為了克服上述問題，本發明在使用三邊定位的方法的基礎上，優化了算法，以達到提高精度的目標。

針對現有技術存在的問題，提出了本發明的技術方案。

本發明一方面提供一種基于RSSI和Zigbee技術的定位方法，包括以下步驟：定位裝置發送Zigbee網絡聯入申請信號，Zigbee網絡聯入申請信號包括定位裝置ID和聯網指令；定位參考裝置接收定位裝置的Zigbee網絡聯入申請信號，并返回Zigbee網絡準入信號；定位裝置確認Zigbee網絡準入信號，并發射用于測量距離的測距信號；定位參考裝置接收到測距 信號之后，記錄信號強度值(RSSI值)并返回定位信號；定位裝置接收定位信號并啟動定位模塊計算自己的位置坐標。

優選地，信號的通信過程使用Zigbee技術。

優選地，Zigbee網絡包括：定位參考裝置組，由數個定位參考裝置組成，其中，定位參考裝置用于提供自身的位置坐標信息并測量定位裝置發射的測距信號的信號強度值(RSSI值)；定位修正裝置組，由數個定位修正裝置組成，其中，定位修正裝置用于發射測距信號、接收定位參考裝置返回的定位信號并啟動定位模塊計算自己的位置坐標。

優選地，定位信號包括定位參考裝置測量到的信號強度值(RSSI值)和定位參考裝置的位置坐標信息。