采用ZigBee節(jié)點網(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，人們對定位和導(dǎo)航的需求日益增加，尤其是在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場等，常常需要定位移動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法有效地運用到室內(nèi)環(huán)境中，因此尋找定位精度高、穩(wěn)健性好、實現(xiàn)簡單、成本低的室內(nèi)定位系統(tǒng)已經(jīng)成為當今業(yè)界研究的熱點。
　　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的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來實現(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)的軟硬件平臺后，通過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強度指示（RSSI）信息對系統(tǒng)進行研究。針對在RSSI測距過程中由于環(huán)境噪聲的影響使定位誤差在超過一定的距離后過大的問題，實現(xiàn)了一種分區(qū)域加權(quán)質(zhì)心算法，該算法將定位區(qū)域分成多個子區(qū)域來實現(xiàn)近距離定位，還采用了節(jié)點距離倒數(shù)之和代替距離和的倒數(shù)作為權(quán)

3、重，同時對權(quán)重進行系數(shù)修正以充分利用節(jié)點信息。仿真結(jié)果表明，該算法的相對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)的容錯能力和非線性映射能力來進一步改善定位性能。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，針對網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練過程中易陷入局部極小點的問題，運用粒