基于WiFi定位终端的低功耗研究

发布时间：2020-05-16 00:53

【摘要】： 随着计算机技术应用的深入,定位终端在人们的生活中获得越来越广泛的使用。这些终端普遍应用在各种基于定位的服务中,如基于内容的发布和人员的定位跟踪。一方面,由于定位终端是移动设备,采用电池供电,而电池电量有限,难以长时间续航;另一方面,为了提高定位精度,需要更高的采样频率,获取更多的定位信息,这样增加了CPU的计算量和无线网卡的通讯量,无疑增加了终端的功耗。因此,高精度的定位与有限电池电量间的矛盾越来越突出,功耗成为定位终端应用的一个重要的性能指标。为了解决以上矛盾,在满足用户定位精度要求的前提下,尽量降低终端功耗,延长终端的使用时间成为此终端的设计目的之一。定位终端在设计中充分运用了低功耗技术,主要包括硬件低功耗设计与软件低功耗设计两个方面。硬件低功耗包括两方面:选用低功耗器件和CMOS电路的设计,其中低功耗器件包括了聚芯SOC、Marvell WiFi芯片和ADXL330加速度传感器。在终端软件的设计运用了编译优化、低功耗应用程序设计和低功耗运行模式技术。以及在终端上实现了基于MIPS平台的动态电源管理技术,有效的降低了终端运行中的能耗。本文对终端WiFi定位低功耗策略进行了研究,包括无线信号的建模、决策树定位和智能AP选择。在采集完实验环境AP信号后,首先采用信息熵算法根据信号的熵值对AP进行筛选与排序,信息熵增益值最小的AP优先级最高,接着用ISODATA聚类算法对实验环境的无线信号进行无监督离线聚类,建立无线信号分布模式图,然后采用决策树方法在终端上进行在线定位,最后分析测试结果,选择最佳AP个数与单次定位扫描次数,以实现定位低功耗。该定位低功耗策略也可以应用在其它无线定位中。最后,在实现了低功耗定位终端的基础上,开发了一套基于位置的多媒体信息推送系统。该系统可运用在展览馆、商场和图书馆等基于位置服务的场所。系统主要包括了以下三个部分:管理主机制作/发布位置信息和多媒体数据;服务器接收处理管理主机发布的数据,处理定位终端的服务请求;定位终端适时定位,下载解析服务器多媒体数据,并显示给用户。实验表明,该系统能较好的满足预期需求。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP368.1

【引证文献】