基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文
基于ZigBee技术的无线消防报警定位系统的论文-计算机应用论文
基于z i gBee技术的无线消防报警定位系统的论文计算机应用论文摘要:火灾报警系统是早期探测火灾、将火灾遏制在萌芽状态的重要设备。
随着信息与网络技术的迅速发展，使得分布智能式、大容量、网络化的火灾报警控制器的实现成为可能。
本文研究zigbee无线消防报警定位系统。
关键词:火灾报替系统；无线传感器网络；z i gbee;定位消防一直是关系社会安定和公众安全的重要问题。
随着现代化城市布局的扩大和经济的发展，建筑物内人口的增加,煤气、家用电器设备和公用电器设备使用中出现的可燃气体泄露、电气设备过载、过热、短路等不安全因素，均具有火灾隐患,重特大火灾发生几率呈上升趋势。
现代火灾已呈现出立体化、复杂化、多样化的趋势，对人民的生命和财产造成很大的威胁和损失。
一、无线火灾报警系统无线火灾报警系统与传统的有线系统的区别在于:前者是通过无线信号而不是用导线将各个装置连成一个系统，这就使得硬件系统的安装简单而快速，最大限度减少对客户的干扰和对建筑物的破坏。
无线火灾报警系统借助于无线电信号而不是导线传输数据,并用电池为系统组件提供工作电源。
当传感器监测到异常信号,短波无线电在1秒之内将所得数据传送到控制面板,由天线完成系统的主要输入输出。
如今，几乎所有布线连接的电器装置都可以改由无线电信号来控制，同时随着电器元件的成本、自动化装配成本的下降，无线火灾报警系统的成本也随之大幅度降低，并且随着系统整体性能的提高，无线火灾报警系统在很多情况下与有线系统相比，无论是在性能上还是价格上,都具有相当大的竞争力，同时由于安装速度快，对建筑物损毁小，无线火灾报警系统的优势日趋明显，应用场所日益广泛，其潜在市场正在被打开。
WWW.. cOm二、无线消防报普定位系统总体设计zigbee协调器、中继器（路由器）和终端设备以边缘为星型的网状拓扑方式连接。
当网络中某处物理位置发生火警时，其附近传感器节点感测到火警并将其通过网络传播出去;进入火灾现场的消防人员随身携带嵌入了无线模块的移动装置，视为网络中的移动节点，它通过向其周围固定安装的位置已知的节点发送测量命令消息，接收到消息的节点通过其中所包含的信息可为位置未知的移动节点估算出所在位置。
基于ZIGBEE技术的室内定位算法研究及应用
２１无线 传 感 器 网络 ． 随 着 无 线通 讯 、 理 器 、 功 耗 高 集 成 数 字 电路 、 机 电系 统 、 处 低 微 片上 系统 等技 术的 发展 ， 无线 传感器 网络 （ ｉ ｅ ｅ ｓ Ｓ ｎ ｏ Ｗ ｒ ｌ ｓ ｅ ｓ ｒ Ｎｅｗｏｋ ，Ｗ Ｓ 得 以 产 生 ， 中包 含 大 量 的小 尺 寸 、 功 耗 、 成 ｔ ｒｓ Ｎ） 其 低 低 本传 感 器 节 点 。哒 些 传 感 器 节 点要 么 相 互 之 间 可 以通 信 ， 要么 可 以 与外部基站直接通信 。 传感器节点通常 是分散 在一个区域里 ， 过 通 无线通信 方式形成 的一个多跳的 自组织的网络系统 ， 彼此协调传输 物理世界 的信息 。 ２２Ｚ ｇ ｅ 技 术 ． ｉＢ ｅ Ｚｇ ｅ是一种新兴的基于１Ｅ ８２ １ ．标准的低功耗无线 网 ｉＢ ｅ Ｅ Ｅ ０ ．５ ４ 络技术 ， 其特点是近距离 、 低复杂度 、 自组织、 低功耗 、 低数据速率、 低 成 本 。 ＥＥＥ ８ １５． Ｉ ２． ４规 范 是 一 种 经 济 、 效 、 数 据 速 率 ０ 高 低 （ ５ ｋ ｐ ） 工作在２ ４ ＜２ ０ ｂ ｓ 、 ． ＧＨｚ ８ ８ ９ ８ 和 ６ ／ ２ ＭＨｚ 的无线技术 ， 它是 Ｚｇ ｅ应用层和 网络层协议 的基础 。 ｉＢ ｅ ｉＢ ｅ Ｚｇ ｅ标准是由Ｚｇ ｅ联盟制 ｉＢ ｅ 定的， 联盟成员包括国际著名半导体生产商 、 技术提供者 、 技术集成 商以及最终使用者 。 由于Ｚｇ ｅ不仅只是８ ２ １ ． 的代名 词， ｉＢ ｅ ０ ．５ ４ 而且 ＩＥ 仅处理低级ＭＡＣ ＥＥ 层和物理层协议 ， 因此Ｚｇ ￣ 盟开发 了安全 ｉＢ 层， 对网络层和应用层进行 了标准化。 ｉＢ ｅ Ｚｇ ｅ协议栈结构如图１ 所示 。
《2024年基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》范文
《基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，井下作业的安全性和效率问题越来越受到关注。
为了实现对井下人员和设备的有效监控与定位，无线定位系统成为了重要的研究领域。
ZigBee作为一种低功耗、低成本、低速率的无线个人区域网络技术，被广泛应用于各种无线定位系统中。
本文旨在研究基于ZigBee的井下无线定位系统，通过分析其技术原理、系统架构、算法设计等方面，为井下安全监控和定位提供理论支持和实践指导。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、低速率、高可靠性的特点。
它采用跳频扩频通信技术，具有良好的抗干扰能力和较长的通信距离。
在井下环境中，ZigBee技术可以有效地实现节点间的无线通信，为井下无线定位系统提供稳定的通信保障。
三、系统架构设计基于ZigBee的井下无线定位系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括ZigBee无线通信模块、传感器节点、定位标签等；软件部分包括信号处理算法、定位算法、上位机监控软件等。
在硬件方面，我们采用高灵敏度的ZigBee无线通信模块，以实现节点间的稳定通信。
同时，利用传感器节点对井下环境进行实时监测，获取环境参数信息。
定位标签则用于标识人员和设备的位置信息。
在软件方面，我们设计了一套信号处理算法和定位算法。
信号处理算法主要用于对接收到的信号进行滤波、放大、解调等处理，以提高信号的信噪比和可靠性。
定位算法则根据接收到的信号强度、时间差等信息，采用合适的算法计算出人员或设备的位置信息。
此外，我们还开发了上位机监控软件，用于实时显示井下人员和设备的位置信息，以及进行远程监控和操作。
四、算法设计在算法设计方面，我们采用了基于信号强度和到达时间差的定位算法。
首先，通过测量接收到的信号强度，可以估算出节点间的距离或距离范围。
然后，结合多个节点的测量结果，采用三边测量法或三角测量法等算法，计算出人员或设备的位置信息。
基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文
基于ZigBee的无线定位技术研究摘要：随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。
本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。
本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。
本文详细介绍了三部分的实现。
其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。
论文最后对定位系统进行了实际测试。
测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。
关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACKThe Research Wireless localization Based on ZigBeeTeacher：liu zhi(Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng)Abstract：With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches.This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits.In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be agood one, it is a low cost and easy achieved system.Keywords: ZigBee Wireless localization CC2430 Z-STACK毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于ZigBee无线定位系统研究
• Zigbee无线定位技术是基于 RSS(接收信号强度）实现定 位的，即接收信号强度大小 与距离的关系如下式：
P r Pt Gt Gr (
2 ) 4d
其中Gt和Gr分别是发送设备 和接收设备的增益。λ是波 长，d是接收机和发射机之间 的距离。通过接收信号强度 大小可以计算出定位节点和 参考节点的距离。
• 二、Zigbee技术简介
• Zigbee技术优势 ①低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干 电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更 长。 ②低成本。通过大幅简化协议 ,降低了对 通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8 位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB 代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee 免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。
• 四、硬件设计
定位节点硬件设计框架如图所示。硬件 电路设计包括两部分:无线通信模块设计和 辅助功能模块设计。无线通信模块为节点 间的无线数据收发接口，它是节点核心部 分。辅助功能模块完成定位状态指示、供 电、串口通信等辅助功能，它通过RS232 串口转换电路实现PC机与协调器节点间的 数据传输。为了降低开发成本，硬件平台 没有按节点功能分别单独设计，而是将所 有功能放在了一个平台上。
无线网络拓扑图
三.Zigbee无线定位原理
• 节点定位基本原理 在三维空间中，知道了1个点到4个已知参考点 的距离，就可以确定该点的坐标，这一点与全球 定位系统(GPS)的基本原理一样。只不过在无线传 感器网络中，坐标系是二维空间也不需要时钟同 步，因此，只要知道了1个节点到3个参考节点的 距离就可以确定节点的位置。 假设3个参考节点的坐标分别为(x1，y1）、 (x2，y2)、(x3，y3)，待定位节点的坐标是(xu， yu)，该节点到3个参考节点的距离分别是rl、r2、 r3，根据二维空间距离计算公式，可以获得方程 组，解此方程组即可算出坐标。
基于ZigBee网络的室内定位技术的研究
摘要基于GPS的位置服务已经给人们的生活带来许多便捷之处，随着生活品质的提升，室内定位技术应时而生。
然而，GPS信号功率较弱，很难穿透建筑物和空间障碍物，在室内定位领域已经不再适合。
如今，得益于短距离通信技术的飞速发展，室内定位技术迎来了机遇。
ZigBee技术是一种低成本、低功耗，高可靠性的短距离无线通信技术。
相比于其它技术，ZigBee具有自组网、网络容量大，并且在物联网解决方案领域有着不俗表现等优点。
在传统室内定位方法中，室内环境复杂多变，在定位过程中无法准确测量相关定位参数，从而导致室内定位精度偏低。
近些年，国内外学者相继使用指纹定位技术改善室内定位精度。
因此，论文中以ZigBee技术为依托，探究一种高精度，稳定性强的室内定位系统。
基于测距技术的室内定位方法一直是业界研究的重点。
此方法计算简单，容易实现，但结果却并非差强人意。
室内环境空间小，信号在传播过程中遭受的多径干扰严重，RSSI （Received signal strength indication）波动呈无规律性，导致在定位过程中无法将RSSI 准确的转化为距离信息。
因此，论文中进行了大量实验，探究天线角度，墙壁，障碍物与人体对RSSI波动的影响，在此基础上提出了改进的最大值滤波算法，并且用实验证明改进的滤波算法优于改进前。
不仅如此，论文中在三个不同的环境条件进行定位实验。
实验结果表明该方法稳定性较差，不适用于复杂环境下的室内定位，在4.4m*7m复杂环境下平均定位精度较低，仅为1.21m。
针对基于测距技术的室内定位方法在复杂环境下定位精度较低的问题，论文中提出了一种基于BP神经网络的室内定位方法。
该方法在离线阶段建立样本点的RSSI值与其位置坐标，并进行网络训练，在线阶段采集目标节点的RSSI数据，利用训练好的网络估计位置坐标。
实验结果表明，该方法改善了大部分目标节点的定位精度，但稳定性较差，在4.4m*7m复杂环境下最大定位误差为2.2289m，最小定位误差为0.2895m，平均定位精度为1.1407m。
《基于ZigBee的改进的无线移动目标定位算法研究》范文
《基于ZigBee的改进的无线移动目标定位算法研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，无线移动目标定位技术得到了广泛应用。
在许多领域中，如物流追踪、安全监控和智慧城市等，移动目标的实时定位都是非常重要的任务。
ZigBee作为一种常见的无线通信协议，以其低功耗、低成本、自组织等特点，为移动目标定位提供了重要的技术基础。
然而，传统ZigBee的定位算法往往面临着一些挑战，如多径效应、非线性和定位精度等。
因此，基于ZigBee的改进的无线移动目标定位算法研究具有重要的研究意义和实用价值。
二、ZigBee定位技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，它被广泛应用于各种无线传感器网络中。
在移动目标定位方面，ZigBee通过多个节点间的信号强度或到达时间等信息，实现目标的定位。
然而，由于无线通信环境的复杂性，传统的ZigBee定位算法往往存在定位精度不高、易受干扰等问题。
三、改进的无线移动目标定位算法针对上述问题，本文提出了一种基于ZigBee的改进的无线移动目标定位算法。
该算法主要从以下几个方面进行改进：1. 信号处理：在信号接收端，采用数字信号处理技术对接收到的信号进行滤波和增强，以减少多径效应和非线性等因素对定位精度的影响。
2. 节点优化：通过优化节点布局和数量，提高网络的覆盖率和连通性，从而提升定位的准确性和可靠性。
3. 算法优化：采用改进的定位算法，如基于最小二乘法的加权质心算法等，以提高定位精度和稳定性。
4. 融合其他传感器数据：结合其他传感器（如摄像头、红外传感器等）的数据，提供更丰富的信息以辅助定位。
四、实验与分析为了验证改进算法的有效性，我们在实际环境中进行了大量的实验。
实验结果表明，经过上述改进后，基于ZigBee的无线移动目标定位算法在定位精度、稳定性和实时性等方面均有了显著的提升。
具体来说，改进后的算法在复杂环境下的定位误差明显降低，且能够更好地适应动态变化的环境。
《2024年基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》范文
《基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，井下作业的安全性和效率问题日益受到关注。
无线定位系统作为一种重要的井下安全监控手段，其准确性和可靠性对于保障井下作业人员的生命安全和提升工作效率具有重要意义。
近年来，基于ZigBee的无线通信技术在井下定位系统中得到了广泛的应用。
本文将深入研究基于ZigBee的井下无线定位系统的相关技术和方法，以提高系统的性能和稳定性。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、低复杂度等特点。
在井下无线定位系统中，ZigBee技术可以实现设备间的无线通信，从而实现对井下作业人员的实时定位和监控。
三、井下无线定位系统设计1. 系统架构基于ZigBee的井下无线定位系统主要由定位标签、协调器以及上位机监控系统三部分组成。
其中，定位标签佩戴在井下作业人员身上，用于实时发送自身的位置信息；协调器负责接收定位标签发送的位置信息，并将其上传至上位机监控系统；上位机监控系统对接收到的位置信息进行处理和显示。
2. 定位原理本系统采用基于信号强度的定位算法。
通过在井下布置一定数量的ZigBee信标节点，当定位标签接收到来自不同信标节点的信号强度时，根据信号传播的衰减模型，可以估算出标签与信标节点之间的距离。
通过多个信标节点的测量数据，可以采用三边测量法或最大似然估计法等算法，实现对标签的准确定位。
四、系统实现与性能分析1. 硬件实现硬件部分主要包括ZigBee模块、微控制器、电源模块等。
其中，ZigBee模块负责实现无线通信功能；微控制器负责处理和控制ZigBee模块的工作；电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件实现软件部分主要包括ZigBee协议栈、定位算法以及上位机监控软件等。
其中，ZigBee协议栈负责实现无线通信功能；定位算法负责对接收到的数据进行处理和计算，实现标签的定位；上位机监控软件负责对接收到的位置信息进行显示和处理。
zigbee毕业设计(论文)
zigbee毕业设计(论文)1000字
本篇毕业设计论文将介绍和探讨基于 Zigbee 技术的无线传感器网
络的设计和实现。
该论文主要包含以下几个方面的内容：
1. 绪论
首先，本文将简述 IoT 技术的发展和 Zigbee 技术的基本原理，并阐述 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用及其优点。
2. 系统设计
本文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感器网络系统的设计和
实现。
该系统分为硬件和软件两个部分。
硬件部分包含传感器节点、通信模块和基站节点，软件部分包括节点程序和基站程序。
3. 实验设计
通过实验，本文将验证 Zigbee 技术在无线传感器网络中的可靠性
和性能。
实验将分为两个部分：传感器节点的测试以及基站节点的
测试。
传感器节点测试中将分别测试传感器节点的数据采集、数据
传输和能耗等方面的性能；基站节点测试将测试基站节点对数据的
处理和转发能力。
4. 实验结果与分析
通过实验，本文将分析和总结 Zigbee 技术在无线传感器网络中的
性能和优点，并对实验结果进行解读。
5. 结论与展望
最后，本文将对实验结果进行总结和归纳，并对 IoT 技术发展和Zigbee 技术的应用前景进行展望。
总之，本篇毕业设计论文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感
器网络系统的设计和实现，并通过实验来验证其可靠性和性能，以
了解 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用和优点。
同时，将对Zigbee 技术的应用前景进行探讨。
基于ZigBee技术的定位技术研究与应用_硕士学位论文
单位代码：10293 密级：硕士学位论文论文题目：基于ZigBee 技术的定位技术研究与应用学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。
研究生签名：日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。
涉密学位论文在解密后适用本授权书。
研究生签名：导师签名：日期：摘要无线传感器网络技术能够给人们的生产生活带来方便，从而得到了快速的发展。
其中ZigBee 技术具备规范的协议标准，被广泛地用于无线传感器网络中。
利用ZigBee 技术可以构建廉价的无线传感器网络。
确定网络中节点的位置信息对无线传感器网络技术具有重大意义。
如何方便的获取节点的准确位置成为当今研究的热点。
目前已经有了一些定位问题的解决方案，例如：基于RSSI 定位、基于TOA 或TDOA 定位等。
这些定位技术都存在一些瑕疵，解决无线传感器网络的定位问题仍然需要进一步的研究。
本文对无线传感器网络中的定位技术进行了研究。
首先，介绍了ZigBee 技术及无线传感器网络中已有的针对定位问题的解决方案，重点介绍了基于测距的定位算法。
其次，利用不同芯片的晶振之间时钟频率偏移具有稳定性这一特性，再结合TDOA 定位算法，本文提出了一种适用于无线传感器网络的TDOA 定位算法。
《2024年基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》范文
《基于ZigBee的井下无线定位系统的研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，无线定位技术已广泛应用于各种领域，如室内导航、机器人探索等。
井下环境复杂，安全与定位尤为重要。
传统的井下定位方法由于存在各种局限性，无法满足当前矿山的复杂环境与高效生产的需求。
因此，本文针对这一现状，研究了基于ZigBee的井下无线定位系统，以实现对井下作业人员及设备的精准定位。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、低复杂度、自组织网络等特点。
该技术适合应用于工业控制、环境监测等场景，特别是对数据传输速率要求不高但对系统稳定性要求较高的场景。
因此，采用ZigBee技术作为井下无线定位系统的基础技术，具有良好的适用性和实用性。
三、井下无线定位系统设计3.1 系统架构基于ZigBee的井下无线定位系统主要包括硬件层、通信层和应用层三个部分。
硬件层由多个ZigBee节点组成，负责信号的收发与数据的采集；通信层负责数据的传输与处理；应用层则负责将处理后的数据以直观的方式展示给用户。
3.2 节点布置在井下环境中，根据实际需求和地形特点，合理布置ZigBee 节点。
这些节点包括信标节点、未知节点和网关节点等。
信标节点用于提供位置信息，未知节点用于收集环境数据和位置信息，网关节点则用于连接井上与井下的通信网络。
3.3 信号传输与处理系统通过ZigBee节点的信号传输与接收，实现数据的实时采集与传输。
在接收端，系统对数据进行处理与分析，以获取目标的位置信息。
同时，采用算法优化技术，提高系统的定位精度和稳定性。
四、系统实现与测试4.1 硬件实现根据系统设计要求，选用合适的ZigBee模块和传感器等硬件设备，进行硬件的组装与调试。
同时，对硬件设备进行防水、防尘等处理，以适应井下复杂的环境。
4.2 软件实现根据系统需求，编写相应的软件程序。
包括节点的初始化、数据的采集与传输、信号的处理与分析等。
基于ZigBee的无线传感器网络定位算法的研究与设计
基于ZigBee的无线传感器网络定位算法的研究与设计基于ZigBee的无线传感器网络定位算法的研究与设计摘要：无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）的定位是该领域中的重要问题之一。
本文基于ZigBee的无线传感器网络定位算法进行了研究与设计。
首先介绍了无线传感器网络和ZigBee技术的基本原理和特点，然后分析了无线传感器网络定位的问题和挑战。
接着提出了一种基于ZigBee的多跳定位算法，详细描述了算法的设计思路和步骤。
最后通过实验对算法进行了验证，并进行了性能分析。
关键词：无线传感器网络；ZigBee；定位算法；多跳定位；性能分析1. 引言无线传感器网络是由大量分布式无线传感器节点组成的一个多功能、自组织、自配置的网络体系结构。
在农业、环境监测、智能交通等领域具有广泛的应用前景。
在无线传感器网络中，节点的位置信息对于网络的管理和应用非常重要。
因此，无线传感器网络的定位技术成为了研究的热点之一。
2. 无线传感器网络定位问题与挑战无线传感器网络定位问题主要包括测距误差、节点局部性和多路径传播等。
测距误差是由于测量设备、信号传输等因素引起的位置信息不准确的现象。
节点局部性是指节点只能通过与邻居节点通信，无法直接获取全局位置信息。
多路径传播是指信号在传播过程中受到障碍物和反射等因素的影响，导致位置信息产生偏差。
这些问题给无线传感器网络的定位带来了很大的挑战。
3. ZigBee技术及其应用ZigBee是一种低速、低功耗、低成本的无线通信技术，适合在无线传感器网络中应用。
它能够提供可靠的数据传输、灵活的网络组网和较低的能耗等优势。
目前，ZigBee技术已被广泛应用于智能家居、无线监控等领域。
4. 基于ZigBee的多跳定位算法设计为了解决上述无线传感器网络定位问题，本文提出了一种基于ZigBee的多跳定位算法。
该算法通过节点之间的多跳通信，利用邻居节点的位置信息来实现网络中节点位置的定位。
基于ZigBee的无线定位系统的研究
应 用研 究 ・
基 于 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ的无线 定 位 系 统 的研 究
贾武 李 国军 吕实诚 （ 尔滨 理 工 大 学测 通 学院 哈 尔滨 １０ ８ ） 哈 ５ ０ ０
摘 要 ： 本文提 出了一种 利￣Ｃ ２ ３ 内部 集成的定位 引擎来 实现ｚｇ ｅ 无线定位的方法 Ｃ４１ ｉ ｅ Ｂ 关键词 ： ｉＢ ｅ ｚｇ ｅ 无线定住 Ｃ ２ ３ 芯 片 参考 节点 Ｃ４ １ 中图分 类号 ： Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ７ ９ １ （ ０ Ｏ ｌ 一 ０ ２ Ｏ ｌ ０ — ４ ６２ ｌ ） ｌ ０ ５ｈ ｌ（ＬＯＣ— ＯＮＥ（ ； ｉ ！ ｅ Ｄ ） ）
＊ｏ Ｙ—ＬＯＣＹ ； ｌｃ ＬＯ Ｃ
—
２ ２ 无线 定位程 序设计 ．
在 定 位 系 统 中主 要 有 位 置 已 知 的 参 考 节 点 网 络 发 来 的信 号 并对 其 进 行 处理 和输 节 点 和需 要 计算 坐标 的 定位 节 点 。 要确 定一 出； 由于ＣＣ２ ３ 内含定 位 引擎 而ＣＣ２ ３ 没 个 定 位 节 点 的 位 置 至少 需 要 布 置 三 个 参考 ４１ ４０ 有 定位 功 能 ， 以Ｚ ｇ ｅ 无 线传 感器 节 点 网 所 ｉＢ ｅ 节点 ， 定位 精 度和 布置 的参 考节 点 的数 目成
低 功耗 、 低复 杂度 、 成 本 、 低 低数 据速 率 的双 和 ８ 高性 能 增 强型 低 功耗 的８ ５ 微控 器 内 位 ０ ｌ 向无线 通 信技 术 。 ｉＢ ｅ 点有 几 十米 的覆 核 。 Ｚｇ ｅ节 有很 高 的接 收灵 敏 度和 抗干 扰 能 力 。 ｃ Ｃ 盖 范 围 ， 可 以 增 加路 由节 点 ， 展 覆 盖 范 ２ ３ 不 含有 定位 引 擎 ， 且 扩 ４０ 特别 适合 于 需要 低 功 围， 因此适 用于 家 庭住 宅 。 耗 的应 用 场 合 ； 而ＣＣ２ ３ 则 集 成 高 精 度 的 ４１
基于ZigBee的无线传感器网络定位技术
基于 ＺｉｇＢｅｅ 的无线传感器网络定位技术
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＺｉｇＢｅｅ
肖 勇 林景尧 黄国平 黄理龙 Ｘｉａｏ Ｙｏｎｇ Ｌｉｎ Ｊｉｎｇｙａｏ Ｈｕａｎｇ Ｇｕｏｐｉｎｇ Ｈｕａｎｇ Ｌｉｌｏｎｇ
用时间；
器节点正确定位自身是提供监测目标位置信息的前提，没有
②可靠：采用了碰撞避免机制，节点模块之间具有自组
位置的监测数据往往是没有意义的［６］。例如：部署在矿山环
网的功能，信息在网络中采取自动路由的方式进行传输；
境中的传感器节点如果只能向上反馈此节点处的环境数据
③时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常 而缺少位置信息是不够的，一旦监测到超标数据，工作人员
控设备可以有 ８ 种不同的接口方式，可以采集和传输数字量
目前，无线传感器网络的几个主要研究问题［５］是无线传
和模拟量。
感器网络的硬件设计、软件设计、数据传输、能源调度、节点
ＺｉｇＢｅｅ 技术有以下优点：
定位、目标跟踪等。其中节点的定位技术是无线传感器网络
①省电：两节五号电池即可实现长达 ６ 个月到 ２ 年的使 中重要的支撑技术，对整个系统的研究具有重要意义。传感
分别是蓝牙（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、无线局域网（Ｗｉ－Ｆｉ）和 ＺｉｇＢｅｅ。
Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＳＮ）的研究起源于 ２０ 世纪 ７０ 年代，最早应用于军
１．１ 蓝牙
事领域［１］，由大量高密度分布的处于被观测对象内部或周围
蓝牙（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）是 １９９４ 年由爱立信公司首先提出的
的无线传感器节点组成， 是一种全新的信息获取和处理模 一种短距离无线通信技术规范。蓝牙作为一种小范围无线连
基于ZigBee技术的无线定位算法研究
定位算法 定位误差
图 5 节点分布图
未知节点实际坐标: ( 20 , 18) 未知节点定位坐标: ( 19 . 3508, 15 . 6809) 3 . 5 定位误差分析 假设待定节点的真实坐标为 ( x, y ), 其定位坐标 为 ( x i , y i ), 定义未知节点的定位误差计算如式 ( 3 ) 所 示: = (x - x i ) + ( y - y i )
3dvhop仿真仿真所用参考节点以及未知节点的坐标如表2314182021303025402258582018每个节点都向其邻居节点广播包含自身信息的向量分组其中包含初始化为1的跳数和节点自身的坐标信息接收节点记录下每个参考节点具有最小跳数的向量分组忽略来自同一个参考节点具有较大跳数的向量分组然后将跳数加以后再转发给其他邻居节点如此往复转发
Abstract : A ccordin g to researches about current w ireless lo calization algorithm and techno logy , a new m eth od called TLM ( T hresho ld Localization M ethod) is proposed . W hen the distance betw een beaconnodes and unknown nodes is less than the th resho ld , an i m proved m ethod on RSSI is used and a signal propaga tio n mode l w ou ld be bu il. t O th er w ise , the DV H op a lg orithm based on LQ I is used , the loca lizat io n precisio n can be i m proved after LQ I is invo lv ed . T he techno lo gy of w ireless comm unication used in th is paper is Z igB ee . K ey w ord s : w ireless localization; Z igBee ; RSSI ; DV H op 一般来说, RSS I技术的基本原理是通过射频信号 的强度来进行距离估计, 即已知发射功率 , 在接收节点 测量功率, 计算传播损耗, 使用理论或经验的信号传播 模型将传播损耗转化为距离。常用的传播路径损耗模 型有: 自由空间传播模型、 对数距离路径损耗模型、 哈 它模型、 对数 - 常态分布模型等。经测量验证 , 当距离 大于 5m 后 RSS I变化很小 , 因此本文中定义阈值距离 为 d = 5m。 2 . 2 距离小于阈值 找出特定环境中的 RSSI和距离 d 的变化关系 , 便 可以进行 定位。目前 许多 无线收 /发 芯片 都能提 供 RSS I检测值, 本文采用 T I 公司的 CC2430 系列 芯片, 可以直接读取 RSSI 。 当一个节点向另 外一个节点发 送数据包时 , 在数据包的最后 2 个字节分别是 RSS I和 LQ I值。用 CC2430 实时读取 RSSI 值, 采用曲线拟合 的方法得到一个特定环境的关系式。在一个预定的房 间内分别记录未知节点到各参考节点的 RSS I和距离 d i , 得到距离和 RSSI对应组 ( d i, P r ), 最后根据每个参 考节点所测得的数据 , 以 d 为 X 轴 , P r 为 Y 轴, 得到各
基于ZigBee的无线定位应用研究
基于ZigBee的无线定位应用研究随着物联网和智能家居的快速发展，无线定位技术逐渐成为人们关注的焦点。
其中，基于ZigBee的无线定位应用具有广泛的应用前景和深远的影响。
本文将对基于ZigBee的无线定位应用进行研究和探讨。
基于ZigBee的无线定位应用是指利用ZigBee技术实现的无线定位系统。
ZigBee是一种低功耗、低速率、低成本的无线通信技术，具有自组织、自修复、自配置等特点，适用于大规模的无线传感器网络。
在无线定位应用中，ZigBee可以实现节点之间的通信和数据传输，从而实现对物体位置的准确监测和定位。
基于ZigBee的无线定位应用在室内定位方面具有较大的优势。
室内定位是指在建筑物内部进行定位和导航，对于室内环境的监测和管理具有重要意义。
传统的室内定位技术存在定位误差大、成本高、布设复杂等问题，而基于ZigBee的无线定位应用可以通过部署多个节点实现对室内物体的定位和跟踪，具有定位准确、成本低、部署灵活等优点。
基于ZigBee的无线定位应用在智能家居中也具有广泛的应用前景。
智能家居是指通过各种智能设备和传感器实现对家居环境的自动化控制和管理。
基于ZigBee的无线定位应用可以实现对家居物体的定位和监测，从而实现智能灯光控制、智能安防监测、智能家电控制等功能。
例如，可以通过定位系统实现智能灯光的自动调节，根据人的位置和光照情况自动调整灯光亮度和颜色，提高居住舒适度和能源利用效率。
此外，基于ZigBee的无线定位应用还可以应用于其他领域，如医疗健康、物流仓储、智能交通等。
例如，在医疗健康领域，可以通过定位系统实现对病人的定位和监测，及时发现异常情况并采取措施。
在物流仓储领域，可以通过定位系统实现对货物的跟踪和管理，提高物流效率和准确性。
在智能交通领域，可以通过定位系统实现对车辆的定位和导航，提高交通运输的安全性和效率。
综上所述，基于ZigBee的无线定位应用具有广泛的应用前景和深远的影响。
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基于ZigBee的无线定位技术研究摘要：随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。
本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。
本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。
本文详细介绍了三部分的实现。
其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。
论文最后对定位系统进行了实际测试。
测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。
关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACKThe Research Wireless localization Based on ZigBeeTeacher：liu zhi(Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng)Abstract：With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches.This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits.In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be agood one, it is a low cost and easy achieved system.Keywords: ZigBee Wireless localization CC2430 Z-STACK毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题研究背景与意义 (2)1.2 基于测距的定位技术介绍 (2)1.3 国外研究现状 (3)1.4 无线定位系统未来发展趋势 (3)第二章ZigBee技术概述 (5)2.1 ZigBee简介 (5)2.2 ZigBee网络的构成 (5)2.2.1星状网络拓扑 (6)2.2.2对等网络拓扑 (7)2.3 ZigBee协议的研究 (8)2.4 ZigBee技术应用前景 (8)第三章基于ZigBee技术定位系统的设计 (10)3.1 ZigBee定位技术的介绍 (10)3.2 系统所采用的算法介绍 (11)3.2.1 基于RSSI测距算法 (11)3.2.2三边测量法 (11)3.3 系统硬件设计 (12)3.3.1硬件总体规划 (12)3.3.2无线通信芯片CC2430 (12)3.3.3 CC2430射频模块设计 (13)3.3.5定位节点软件设计 (16)第四章定位功能测试 (20)4.1 测试条件与环境 (20)4.2测试结果 (20)第五章结论 (21)致 (23)参考文献 (24)引言无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃（eMote)”技术，是目前国、外研究的热点技术之一。
该系统基于IEEE802.15.4规的无线技术，工作在2.4GHz，用于个人区域网和对等网状网络。
ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。
他是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案。
主要用于近距离无线连接。
它依据802.15.4标准。
在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器只需要很小的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。
相对于现有的各种无线通信技术，无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术。
这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展，市场前景广阔。
包括国家863计划等项目都在进行相关的研究工作。
因此，本文介绍的基于ZigBee技术的嵌入式无线网络平台，这一无线网络平台可应用于工业控制、信息家电、保安系统、环境监测、港务运输、煤矿安全、农业自动化合医疗监护设备等许多行业和设备。
具有广泛的适应性。
并能弥补其他无线通信技术的不足，保证其安全性，降低服务成本。
第一章绪论1.1 课题研究背景与意义无线定位系统最初是为拉满足远程航海等要求产生的。
随着科学技术的发展，无线定位服务逐渐走进人们的生活。
1996年，两帮通信委员会制定啦E-911服务，要求所有无线业务提供商在移动用户发出紧急呼叫时，必须向安全服务系统提供用户的位置信息和终端。
以便对用户提供紧急救援行动。
此后定位服务就走向人们的生活的各个领域。
在军事上、商业上、生活中都发挥着其不可忽视的作用。
无线定位在实际应用中有两种意义，自我定位和基于网络定位。
其中自我定位是指被定为节点通过测量自己相对某个已知位置发送器的距离或者方向来确定自己的位置；而基于网络的定位则利用一系列的测量方法和算法估算自己在网络中的位置。
无线通信技术的成熟和发展带动啦新兴无线业务的出现，越来越多的应用都需要自动定位服务。
GPS的出现解决啦军事和民用的很多实际问题。
但是，当需要定位的物体位于建筑物部时，其定位精度就明显下降，甚至无法工作。
而且处于其成本高，能耗大等因素，许多情况下他们不适合在室或者是小围区域的环境中使用。
因此，必须研究的室定位技术以弥补GPS的不足。
目前，常见的技术有红外技术，以ZigBee/IEEE 802.15.4为代表的无线局域网技术，超声波技术和RFID技术。