基于ZigBee网络室内定位系统设计与实现

发布时间：2017-07-19 14:24

  本文关键词：基于ZigBee网络室内定位系统设计与实现

  更多相关文章： 无线传感器网络 ZigBee DV-Hop算法 CC2430/CC2431

【摘要】：随着数字化时代的到来,人们生活质量不断提高,网络化迅速得到普及,人们对于网络的需求逐步朝着无线网络方向迈进,无线传感器网络得到了广泛应用,它正在慢慢渗入数字家庭、无线通信、无线定位、无线组网和移动连接等方面。其中无线定位被应用在各个场所,例如大型商场,地下停车场,大型图书馆等环境下。本文主要研究了一种基于ZigBee网络的室内定位系统。ZigBee技术是一种短距离的无线通信技术,被广泛应用于数字家庭、医疗卫生、环境监测、温度采集、军事应用等方面,该技术具有低成本、低功耗、低速率等特点,也正是因为这些优点,基于ZigBee定位技术越来越受到人们的关注。本文设计并给出了基于ZigBee网络的室内定位系统,首先探讨并论述了现有的一些定位算法,并且从不同角度分析了每种算法的优缺点,通过研究对比并结合现实情况,比较得出最合理的定位算法为DV-Hop算法,本文重点研究了DV-Hop定位算法,并对此算法进行了改进,提高了系统定位精度。其次就系统设计的硬件模块与软件模块分别进行了详细概述,硬件模块主要介绍了系统所使用的硬件平台以及系统的辅助模块,软件设计首先介绍了系统所使用的开发环境与调试工具,分别为IAR Embedded Workbench、Z-stack、Z-location,再次对参考节点、盲节点以及网关节点的设计和涉及到的函数进行了介绍,最后对定位系统进行了总体的设计与数据分析,对改进的DV-Hop算法与原有的DV-Hop算法的数据进行了对比研究,研究结果表明改进的算法定位精度更高。文章结尾给出了系统总结,并对不足之处给出了建议,并对下一步工作进行了规划。
【关键词】：无线传感器网络 ZigBee DV-Hop算法 CC2430/CC2431
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1. 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 系统实现研究的主要内容11
• 1.4 论文组织结构11-13
• 2. ZigBee技术13-27
• 2.1 ZigBee技术基础知识13-18
• 2.1.1 ZigBee标准概述13-14
• 2.1.2 ZigBee技术特点14-15
• 2.1.3 ZigBee协议术语15-18
• 2.2 ZigBee网络18-22
• 2.2.1 ZigBee设备类型18-20
• 2.2.2 ZigBee网络拓扑结构20-21
• 2.2.3 ZigBee组网21-22
• 2.3 ZigBee协议栈22-25
• 2.3.1 ZigBee协议栈概述22-23
• 2.3.2 ZigBee协议栈体系结构23-25
• 2.4 本章总结25-27
• 3. 系统定位算法的研究与改进27-39
• 3.1 基于坐标的定位算法27-30
• 3.2 基于测距的定位算法30-32
• 3.3 无需测距的定位算法32-34
• 3.4 系统定位算法与改进34-38
• 3.4.1 DV-Hop算法的原理34-36
• 3.4.2 DV-Hop定位算法不足36
• 3.4.3 DV-Hop算法的改进36-38
• 3.5 本章总结38-39
• 4. 室内定位系统的设计39-61
• 4.1 定位系统总体架构39-40
• 4.2 定位系统的硬件设计40-45
• 4.2.1 定位系统硬件芯片选择41-43
• 4.2.2 辅助功能模块设计43-45
• 4.3 定位系统的软件设计45-56
• 4.3.1 定位系统开发环境和调试工具46-49
• 4.3.2 定位节点软件设计49-56
• 4.4 系统测试与数据分析56-60
• 4.4.1 系统测试56-58
• 4.4.2 数据分析58-60
• 4.5 本章总结60-61
• 5 总结与展望61-63
• 5.1 总结61
• 5.2 展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-67
• 个人简历67
• 攻读硕士期间发表论文67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张静;曹敦;傅明;陈子琦;;DV-Hop算法定位误差和覆盖率的改进[J];计算机应用;2011年07期

2 郭栋;秦明芝;王伟敏;;基于CC2430的ZigBee无线传感器网络设计与实现[J];物联网技术;2011年01期

3 王新生;赵衍静;李海涛;;基于DV-Hop定位算法的改进研究[J];计算机科学;2011年02期

4 姚朝军;;基于信号强度的无线定位算法研究[J];煤炭技术;2011年01期

5 王洋;王忠;;基于CC2431的无线定位系统[J];通信技术;2009年09期

6 熊小华;何通能;徐中胜;王槊华;王晓枫;;无线传感器网络节点定位算法的研究综述[J];机电工程;2009年02期

7 刘玉恒;蒲菊华;赫阳;熊璋;;无线传感器网络三维自身定位方法[J];北京航空航天大学学报;2008年06期

8 李建中;高宏;;无线传感器网络的研究进展[J];计算机研究与发展;2008年01期

9 吕良彬;曹阳;高洵;罗卉;;基于球壳交集的传感器网络三维定位算法[J];北京邮电大学学报;2006年S1期

10 陈积明;林瑞仲;孙优贤;;无线传感器网络通信体系研究[J];传感技术学报;2006年04期

，

本文编号：563370