无源定位(无设备定位)zigbee..

典型定位方式
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无设备目标定位
--目标不需要携带定位装置 --定位设备通过比较定位区域的无线信 号接收的强度RSSI来判定目标的位置。
Zigbee技术介绍
• 简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和 GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准 的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。 • ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网 络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相 互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。 • 与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工 业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方 便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建 立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站” 却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控 对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动 中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络 节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中 转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
背景提取
在背景环境相对复杂的情况下将背景提 取，只保留被定位的物体的图像。
背景提取
3Q
Zigbee的应用
• • • • • • • • • 无线传感器网络WSN； ������ 带负载管理功能的自动抄表(AMR)系统； ������ 智能交通、油气生产遥测遥控通信系统； ������ 监控照明、HVAC和写字楼安全; ������ 农田耕作、环境监测、水利水文监测无线通信； ������ 工业制造、过程控制遥测遥控； ������ 对病患、设备及设施进行医疗和健康监控； ������ 家庭监控、HVAC、安防报警系统运用； ������ 有源RFID应用，用于产品运输、产品跟踪、存储较 大物品和财产管理； • ������ 军事应用，包括战场监视和机器人控制； • ������ 汽车应用，配合传感器网络报告汽车所有系统的状 态。
无源定位（DFPL）技术的研 究
背景：
无线定位现在已经被人们广泛的使用，广域网的定位有GPS卫星定位、蜂窝网定 位等，局域网的定位有Wi-Fi定位、蓝牙定位、ZigBee定位、UWB定位等，这些 都是在我们日常生活中经常碰到的定位方式。而这些定位方式都有一个先决条件， 就是被测人或者物必须是携带定位设备的。如果在一些特定的场景中，例如：地 震灾后的救援现场；突发恐怖事件的人质劫持现场等等，这些地方想要让被测单 位携带定位设备，几乎是不可能做到的事情，所以，无设备目标定位（DSPL） 理论的产生，解决了这一难题。
Z-stack协议栈
增加轮循结构
无设备目标定位方式
动画演示（幻灯片下播放）
实测RSSI值
增加数据集中收集和处理
Matlab处理数据并成像
RSSI值的处理
• 中间空间分割为25个衍生点，通过吉洪诺 夫正则化计算出上图人站的位置的定位为 下图。
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 0.5
ZigBee模块
项目部分：
（1）关于无设备目标定位方法研究 研究无设备目标定位的理论依据。掌握具体实现无设备目标定位的操作方法，学习 计算定位位置的数学方法，了解使用该方法所需要的条件和未知量，确定我们在研究 过程中需要得到的相关数值并进行计算，分析不同外界环境对定位精度的影响。 （2）CC2430芯片的外围硬件电路设计 研究CC2430芯片的特性和原理并设计我们所需要用到的外围电路。利用CC2430芯 片进行信号强度值的采集，对其无线收发的能力与结构进行系统化分析。对控制芯片 收发的参数进行分析，掌握各个参数对芯片的作用以及影响。 （3）Z-stack协议栈的软件编程设计 研究Z-stack协议栈的工作机制。利用Z-st口参数的使用目的、使用方式和使用条件，编写本次 实验所需要用到的轮循发送程序。 （4）关于背景提取的数字图像处理方法研究 研究不同的背景提取的处理方法，分析每种方法的优点和缺点，并重点研究该方法 是否适用于本课题的定位图像的处理，并对可适用的方法进行适当优化。
Zigbee的传输范围及数据传输率
Zigbee和其他无线网络的对比
Zigbee的优点： (1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,所以发射功率可以控制在 1mW,而且采用了休眠模式，功耗十分低,因此基于ZigBee的无线通 信设备非常的省电。据估计，ZigBee设备只靠两节5号电池就可以 维持6个月到2年左右的使用时间,甚至更长，这是其它Wi-Fi、蓝牙 等无线设备无法做到的。 (2) 低成本：ZigBee模块的成本在6美元左右, 并且ZigBee协议是无 需专利费的。低成本对于ZigBee的广泛流行也是一个十分关键的因 素。 (3) 时延短: ZigBee设备的通信时延和从休眠状态激活的时延都非常 短，适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4) 网络容量大： 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个 从设备和一个主设备， 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee 网络, 而且网络组成灵活。 (5) 自组织，自修复。