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室内外局域定位技术,包括蜂窝移动网、电视广播信号网、无线局域网、ZigBee和UWB等,虽然发展历史尚短,但是这些局域定位技术目前已被广泛应用于呼叫救援、环境监测、目标跟踪、工业控制、智能交通等众多领域,成为LBS(Location-based service,基于位置服务)的关键组成部分及支撑性技术之一。不过,其中一些局域定位技术如UWB、蓝牙、红外、超声波等,存在复杂度较高、布设代价大等问题;蜂窝通信网、电视广播信号定位技术存在定位精度低的不足,对于室内外局域定位需求来说,它们的有效性和实用性不太令人满意。
近年来,随着无线传感器网络技术日趋成熟,国内外有关无线传感器网络局域定位技术的研究越来越多。融合多种技术的无线传感器网络具备了快速自组网、抗毁性强、布设开销小、生命周期长等特点,使得相关定位应用具有无可比拟的优势。并且,通过深入研究国内外无线传感器网络局域定位系统,发现基于RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示)的定位方式具有低成本、设备简单、易展开等特点。本研究以国内外通用的TI(Texas Instruments)公司的ZigBee传感器平台搭建了局域定位网络,利用自主编写的无线传感器网络定位中心控制引擎,在设计了从实验场地的布置、RSSI测距模型的观测解算、RSSI特征向量数据库的建立到利用两种定位方法得到定位结果的整套实验方案的基础上,研究了基于RSSI的无线传感器网络局域定位技术。
从定位精度、定位走向等角度对实验结果进行了对比分析,总结了基于RSSI测距模型多边测量方法和基于RSSI特征向量库匹配方法各自的优缺点。以局域定位系统能够根据不同的定位环境、用户需求灵活选择不同定位方法为出发点,讨论了基于RSSI测距模型方法的定位结果和先期测量的RSSI综合标准差分布结果的关系,结果显示RSSI综合标准差分布结果基本能够反映基于RSSI测距模型方法定位结果的走势,这就为系统自主选择定位方法提供了依据,使同一系统中有机切换两种定位方法成为可能。