基于RSSI的室内无线网络定位技术研究

基于RSSI的室内无线网络定位技术研究
作者：朱明辉,张会清
来源：《现代电子技术》2010年第17期

摘要:结片机基于信号强度(RSSI)的测距是一项低成本和低复杂度的距离测量技术,被广泛应用于无线传感器网络基于距离的定位技术中。基于RSSI测距的定位技术,通过线性回归分析对参数进行优化虹吸式屋面雨水排水系统,引入高斯滤波模型,对RSSI值进行修正,提高了测距精度。采用泰勒级数展开对位置进行迭代计算,最后在TI的ZigBee平台上进行实验验证,通过仿真和实验验证了算法的可行性和优越性。与CC2431算法相比,该算法减小了定位误差,提高了定位精度。关键词:RSSI; 线性回归; 高斯滤波模型; 泰勒级数

中图分类号:TN929-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)17-0045-04

Wireless Location Technology for Indoor Environments Based on RSSI

ZHU Ming-hui, ZHANG Hui-qing

(College of Electronic and Control Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Abstract: Distance measurement based on RSSI is a low-cost and low complexity distance measurement technique, and is widely applied in the localization technology of the range-based wireless sensor network. Based on the RSSI-based location technique, in order to improve the measurement accuracy, the linear regression analysis is used to optimize the parameters and Gaussian filtering model is introduced to amend the RSSI value. The Taylor series is used to make iterative calculation for position. Finally, the experiment is verified on TI's Zigbee platform. The simulation and experiment verified the feasibility and superiority of the algorithm, reduced error and improved precision of the location compared with CC2431algorithm.Keywords: RSSI; linear regression analysis; Gaussian filtering model; Taylor level

0 引言

近年来,随着无线技术的发展,对室内外环境中人员和物体的追踪定位引起了研究者的

广泛研究,基于位置服务(LBS)越来越受到人们的关注。位置服务即根据服务消费者所在地理位置的不同提供对应的信息服务,作为LBS的核心技术之一,室内定位是其重要的组成部分。因为可以广泛用于室内路由、治安、消防等方面,因此定位算法的研究具有重要意义。在室内定位系统开发研究方面,常用的方法是在室内环境下建立小范围定位网络。目前,越来越多的定位直接利用现成的无线通讯模块来估计对象节点(盲节点)的位置,应运而生的ZigBee技术以低成本、低功耗成为室内定位的首选。本文以ZigBee组建基本的网络,通过节点接收RSSI值的大小来进行距离计算立云购物商城,最终通过距离以及参考节点的位置来计算定位节点(盲节点)位置。

1 无线网络定位技术

在无线定位中,有基于测距和非测距两种方式。前者需要测量相邻节点间的绝对距离或方位,并利用节点间的实际距离来计算未知节点的位置;后者无需测量节点的绝对距离或方位,而是利用节点间的估计距离计算节点位置。基于测距的算法主要包含以下几种:三边测量、三角测量、极大似然估计等;基于非测距的算法主要有质心算法、DV-Hop算法、D-distance算法、凸规划算法等。对定位算法的性能评价指标主要有定位精度、节点密度、

容错和自适应性、功耗和代价、网络规模等几个部分。综合以上因素以及结合现有的设备,本文选用基于RSSI测距的定位方式。其流程图如图1所示。

图1 屋顶融雪装置基于RSSI定位流程图

数字媒体播放系统

从图1可以看出定位由两部分组成:碳化硅纳米线一是通过 RSSI 测距;二是根据距离以及参考节点位置计算盲节点位置。

2 RSSI测距模型

2.1 模型确立

无线信号传输中普遍采用的理论模型为Shadowing模型。该模型[1]为:

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