文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
ZigBee无线定位跟踪系统的研究与设计
姓名:张杰
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李方敏
20100401
摘要本文目标为实现一个基于无线定位跟踪系统的设计,以技术和无线定位技术为基础,进行系统硬件和软件的设计与开发。重点实现三个功文章在介绍了课题的内容和背景后,提出了系统的架构,即实现方式,包括芯片的对比与选择,硬件以及软件的实现方式。信息的采集方式上,引入了涌冢薖猓部煞奖懔拥骄哂蠻极大地扩展了系统的应用范围。在软件方面,采用分层、模块化的实现方式,提高了软件的可移植性和软件管理的方便性。在硬件的详细实现上,对比了当前市场上支持协议的主流解决方案,从集成度、成本、软硬件资源以及兼容性上进行了全方面对比,最终选择和作为本系统的节点主控芯片。设计天线时,在分析了无线传感器网络所需天线特点的基础上,系统最终采用单极天线,并研究了单极通过通用编程接口与节点主芯片通信。给出了杓扑W裱墓嬖颍詈说明了硬件系统的调试流程及方法。在软件的详细实现上,从物理层、恪⑼绮恪⒂Ω貌闼母霾忝娣治了无线传感器网络协议栈,以及的编程框架的使用方法。分析了串口与ㄐ诺氖迪至鞒毯捅喑谭椒ǎ乇鹗荱接口,给出了应该程序给无线节点发送命令和数据的方法。最后进行了无线定位算法的分析与实现,介绍了无线定位的基本原理和当前世界上常用的定位算法,并详细说明了最后是总结与展望,任何技术都是不断向前发展的,本文所设计的系统在性能也有很多可以提高的地方,在硬件设备的功耗上、信道带宽上,定位的方法、精度和速度上,网络的架构形式上,接口的丰富程度上等。关键词:,无线定位,珻能,一为节点间数据的传输,二为无线网络的自组织,三为网络覆盖范围内节点的定位。δ艿氖殖稚璞干希天线的性能及优缺点。网关引入涌谑辈捎肬从芯片在幕∩鲜迪只赗奈尴叨ㄎ涣鞒獭武汉理工大学硕士学位论文
甌,.,,,琲,.琔,,,琧琒,.,,瓼疭,瓵Ⅱ
篫琖武汉理工大学硕士学位论文瑃,琣,.,珻
沁ΑこА!旧研究生┟::丞垒日期:墨丝￡:独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。导师期/
第言引目的、背景和意义义甚至有时需要传感器只是发回位置信剧俊通过研究,了解无线传感器网络的架构,路由算法,定位算法,和通信协议。熟悉现有市场上无线传感器网络开发平台及开发资源,多重参考并进行优化,开发出符合要求的无线定位跟踪系统。无线传感器网络在数字家庭、无线控制、无线定位、无线通信、无线组网以及移动连接等方面都有着巨大的应用前景。如无线定位,在大型停车场的汽车管理,幼儿园的孩童管理,监狱的犯人管理等,都有方便而潜力巨大的应用【。无线传感器网络主要用来监测网络部署区域中各种环境参数,如温度,湿度,声强,压力,光照,物体的运动速度或加速度,化学物质的浓度等,不同的特性可能需要不同的传感器,但对这些传感数据在不知道具体位置信息的情器网络的诸多应该领域中扮演着十分重要的角色。无线传感器网络的许多应用场合诸如水文,火灾,潮汐,生态学研究,飞行器设计等课题中,采用无线传感器网络进行信息收集和处理,传感节点主要发回所处位置的物理信息数据,如温度,湿度,水位,风速,压力等,这些数据必须和位置信息相捆绑才有意传感器节点有可能是用飞机等工具随机地部署到监测区域中的,因此无法位。目前最广泛的定位系统当属全球定位系统虼嘶竦媒诘阄恢玫氖直接想法就是利用词迪帧5捎谄湓诩鄹瘢模视梅段б约疤寤方面的制约使得很难完全应用于大规模无线传感器网络。此处在无线传感器网络的室内应用中,嵊捎诮邮詹坏轿佬切藕哦АL乇鹗窃谡秸肪诚拢方利用倍ㄎ痪ǘ妊现亟档停薹ㄓ糜诰滦卸4送猓诨魅搜芯苛域,也有不少关于定位的研究,但所提出的一些算法一般不用关心计算复杂度问题,同时也有相应的硬件设备支持,所以也不适合于无线传感器网络。况下,往往是没有意义的数据。也就是说,传感器节点的位置信息在无线传感事先确定节点都部署后的位置