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基于RFID和ZigBee技术的局域定位系统

2013-12-30   来源:互联网   作者:CNAIDC.COM编录   点击:64

  3 定位系统的定位流程

  定位系统的基本思想就是系统对网络内的参考节点和盲节点节点进行参数配置之后,盲节点等待网关发送定位请求,当盲节点接收到网关发送来的定位请求后,就开始发送一系列的RSSI Blast信息进行广播,参考节点接收到盲节点发送过来的RSSI Blast数据,并保存其RSSI值。等待盲节点已配置完成规定的时间间隔后,盲节点向参考节点发送XY—RSSI请求广播,每个接收到RSSI Blast信息广播的参考节点将计算接收到的RSSI值,并根据该请求的RSSI值和之前的RSSI Blast的RSSI值计算出平均值,发送XY—RSSI响应给盲节点,盲节点接收XY—RSSI响应后,参考节点将向盲节点发送自己的坐标信息和RSSI值。盲节点收到这些参数后,根据定位算法计算出自己的坐标信息,最后将计算得到的坐标信息发送给网关,网关再通过串口将数据发送到PC机上。定位系统的定位时序如图6所示。

定位系统的定位时序图

  4 实验结果分析

  定位软件设计后,搭建硬件平台,采用810的实验室房间进行定位。红色的圆形点代表固定的参考节点位置,黄色正方形点代表电子标签的实际位置,粉色的长方形代表放置在基站,蓝色色三角形代表使用上位机监控软件监测到的位置。我们在房间内放置四个参考节点,坐标分别为(0,0)、(0,5)、(5,0)和(5,5),围成一个55的区域,并记录电子标签的坐标位置;定位图像如图7(a)所示。保持电子标签点不动,再增加一个参考节点,再次记录坐标;定位图像如图7(b)所示。继续保持电子标签不动,在房间的门口增加一个基站。最后记录其坐标。定位图像如图7(c)所示。

定位图像如图

  在没有增加基站的条件下,通过观察图7(a)、7(b)的定位图像,可以发现随着参考节点的增加,上位机监测到的测量值越来越接近实际值,所以在一定的范围内,随着参考节点的增加会提高定位的精度。在相同参考节点下,在房间的门口增加一个基站,观察图7(c)的定位图像,发现上位机监测到的测量值要比图7(b)中监测到的测量值更接近于实际值。由于基站上既有rfid Reader,还有参考节点。所以不仅能提高定位精度,而且还能确定电子标签的具体位置。这说明通过RFID与ZigBee两者很好的结合,可以很好的提高房间区域的定位精度,而且实现了房间级的定位。

  5 结束语

  文中主要从硬件设计介绍了一种基于RFID和ZigBee技术相融合的室内定位系统的设计方案,对定位系统的硬件各个功能模块进行详细的介绍,并对定位系统软件流程进行了分析。通过合理布设参考节点和基站,在室内环境中进行了实测,在定位模块通信范围内,通过增加参考节点的数量以及增加基站等有效方式,可以有效的提高定位的精度。通过实验证明,通过RFID和ZigBee技术相融合的设计方案,不仅可以达到1m之内的定位精度,还实现了室内房间级的定化。该方案的硬件设备要求低、定位精度高的特点,很好地满足了市场需求。采用基于Zig Bee和RFID的室内定位系统的设计方案可以很好的应用在智能楼字、地下车库、医疗护理等方面。

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