基于ZigBee平台的室内人员探测问题研究

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无线传感器网络技术方兴未艾,ZigBee技术作为无线传感器网络技术的一个重要的分支,受到了人们普遍的关注。作为一种近距离的无线通讯技术,ZigBee具有诸多优势如:低成本、低功耗、时延短以及网络容量大等。目前ZigBee技术主要应用领域包括工业控制、军事领域、家庭与智能楼宇、商业、农业控制以及医疗领域等。本文通过设计了一个基于ZigBee技术的试验平台来实现对人体的探测。整个网络中的传感器其节点主要分为两种,一种为射频信号发射节点,另一种为射频信号接收节点。发射节点以给定功率的发射射频信号,而接收节点采集经由路径损耗衰减以后的RSSI(Received Signal Strength Indication)值。当人体位于传感器节点之间或穿过节点区域的时候,对于RSSI值有一个非常明显的影响,通过RSSI值的衰减成都就可以断定有人在区域内存在。利用多个带有不同标签的接收节点,就可以估测出人在整个网络区域内的大概位置。ZigBee实验平台主要由2个部分组成:硬件设备与软件系统。其中硬件设备由传感器节点、协调器、直流稳压电源以及计算机组成。传感器节点由美国Microchip公司生产的PIC24系列作为微控制器以及CC2500射频通信模块所组成。协调器与计算机相连,负责将数据包传入上位机中。直流稳压电源主要是把220V交流电转换为3.3V的直流电压,为传感器节点提供电压支持。软件系统主要包括上位机界面以及传感器节点的底层程序。上位机软件是由C++builder软件制作一个可视化的界面,整个上位机的设计规划为4个模块,分别为用户控制模块;数据显示模块;状态数显示模块;实验效果展示模块。与以往的RSSI定位不同,我们的更关注的是ZigBee平台能够对人体进入网络区域进行有效预测。区别于红外探测,利用RSSI值进行探测是一种新颖的思路,在有限的成本下,可以大量布置传感器节点。这些都值得此次实验工作的进行与开展。
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