基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體探測.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是一種特殊的點對點網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點密集，數(shù)量巨大且分布在十分廣泛的區(qū)域。目前，基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和開發(fā)已得到越來越多的關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常并不需要較高的傳輸帶寬，但卻需要較低的傳輸延時和極低的功率消耗，使用戶能擁有較長的電池壽命和較多的器件陣列，ZigBee有著高通信效率、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全數(shù)字化等諸多優(yōu)點。

2、這些優(yōu)點使得ZigBee與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)完美地結(jié)合在一起。
　　本文結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與ZigBee技術(shù)星形拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點利用接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)值進行人體的探測。首先進行了WSN的星形網(wǎng)絡(luò)的硬件組建以及軟件優(yōu)化，采用無線射頻芯片CC2500遠程進行對包含RSSI值的數(shù)據(jù)包傳輸，并通過串口通訊將數(shù)據(jù)包傳送到計算機上位機軟件，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計收包

3、率(Packet Reception Ratio，PRR)來評估網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量，然而無線鏈路質(zhì)量是隨無線信號傳播環(huán)境的變化而動態(tài)變化的，基于大量數(shù)據(jù)包的PRR不能準(zhǔn)確的反應(yīng)實時的鏈路質(zhì)量，故本文提出了一種基于RSSI值和指數(shù)平滑法原理相結(jié)合的實時鏈路質(zhì)量評估方法。該方法利用窗口平均時間對PRR進行實時計算，并依據(jù)RSSI統(tǒng)計特性選擇平滑常數(shù)的大小，同時通過大量實驗驗證了該方法的有效性。
　　其次本文討論了無線電磁波室內(nèi)環(huán)境下傳播的復(fù)

4、雜特性，利用發(fā)射系數(shù)和透射系數(shù)相關(guān)知識分析地板反射功率曲線特性和“3σ”法則，將室內(nèi)環(huán)境電磁波遇障礙物的傳播損耗定為高斯隨機分布并對其理論方差進行假設(shè)檢驗。并利用同樣理論分析了人對電磁波的影響，利用自相關(guān)函數(shù)分析了無人環(huán)境下室內(nèi)RSSI值的瞬時特性。
　　本文的RSSI人體探測方法不需要外置傳感器，利用RSSI的波動性即可進行探測。該探測法考慮到數(shù)據(jù)包丟失的情況，首先利用間歇卡爾曼濾波濾除室內(nèi)環(huán)境引起的波動，并通過卡爾曼濾波計算出