采用ZigBee節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，人們對(duì)定位和導(dǎo)航的需求日益增加，尤其是在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機(jī)場(chǎng)大廳、展廳、倉(cāng)庫(kù)、超市、圖書館、地下停車場(chǎng)等，常常需要定位移動(dòng)終端或其持有者在室內(nèi)的位置。與室外環(huán)境相比，室內(nèi)定位受定位時(shí)間、定位精度及室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境等條件的限制，導(dǎo)致目前比較完善的室外定位方法還無(wú)法有效地運(yùn)用到室內(nèi)環(huán)境中，因此尋找定位精度高、穩(wěn)健性好、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低的室內(nèi)定位系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今業(yè)界研究的熱點(diǎn)。
　　在闡述室內(nèi)定位的研究

2、現(xiàn)狀并比較常見的室內(nèi)定位系統(tǒng)后，選擇基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位系統(tǒng)的開發(fā)。在搭建好室內(nèi)定位系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)后，通過(guò)比較目前幾種常用的室內(nèi)定位方法，選擇了方便易行的基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究。針對(duì)在RSSI測(cè)距過(guò)程中由于環(huán)境噪聲的影響使定位誤差在超過(guò)一定的距離后過(guò)大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了一種分區(qū)域加權(quán)質(zhì)心算法，該算法將定位區(qū)域分成多個(gè)子區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)近距離定位，還采用了節(jié)點(diǎn)距離倒數(shù)之和代替距離和的倒數(shù)作為權(quán)

3、重，同時(shí)對(duì)權(quán)重進(jìn)行系數(shù)修正以充分利用節(jié)點(diǎn)信息。仿真結(jié)果表明，該算法的相對(duì)定位精度比原有加權(quán)質(zhì)心算法提高了25％，并且算法穩(wěn)健性更好。
　　由于室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境所造成的測(cè)距誤差是不可避免的，導(dǎo)致采用傳統(tǒng)定位算法的定位系統(tǒng)的性能受到限制，還利用多層前饋（BP）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)能力和非線性映射能力來(lái)進(jìn)一步改善定位性能。仿真結(jié)果表明，該網(wǎng)絡(luò)在6m×3m的區(qū)域內(nèi)平均定位精度為0.21m。此外，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練過(guò)程中易陷入局部極小點(diǎn)的問(wèn)題，運(yùn)用粒