[发明专利]基于RSSI的ZigBee节点定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器网络的位置定位，尤其涉及一种基于RSSI的ZigBee节点定位方法

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是近几年出现的比较热门的一个课题。随着现代科技的发展，网络方便了人们的生活，并成为人们不可或缺的部分，而通过部署大量传感器节点至目标区域可以改变我们与客观世界的交互方式。无线传感器网络的出现是微机电系统、无线通信和数字电子技术快速发展的结果，而大量廉价微型传感器节点的出现，更加速发展了无线传感器的大量应用。传感器网络属于自组织的系统，是一个协同工作的具有感知、采集、处理对象信息能力的系统。但如果不知道传感器节点位置而获得的对象信息是没有任何意义的，无线传感器网络节点必须明确知道自身位置才能够实现目标的定位、跟踪以及网络的路由和管理。因此必须通过相关的算法和机制来首先实现传感器网络自身节点的定位。

鉴于上述问题，有必要提供一种基于RSSI的ZigBee节点定位方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种基于RSSI的ZigBee节点定位方法，该基于RSSI的ZigBee节点定位方法对锚节点的数量没有限制，锚节点越多定位精度越高且对锚节点的位置没有特殊要求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于RSSI的ZigBee节点定位方法，所述ZigBee节点包括若干位置已知的锚节点、位置未知的待测节点以及网关节点，所述基于RSSI的ZigBee节点定位方法包括如下步骤：S1：待测节点定时以指定功率向整个ZigBee无线传感器网络发送定位信标信号；S2：每个锚节点接收所述定位信标信号后，分别计算出每个定位信标信号的功率值，并将计算出的功率值和对应的锚节点网络ID打包成定位数据包，发送给对应的待测节点；S3：所述待测节点将接收到的定位数据包整合后发送给网关节点；S4：所述网关节点将接收到的定位数据包传输给计算机进行处理，所述计算机机根据定位数据包中的功率值计算出所述待测节点和每个锚节点之间的距离；S5：所述计算机机根据计算出的待测节点和每个锚节点之间的距离计算出所述待测节点的位置坐标。

进一步地，在步骤S4中，所述计算机根据定位数据包中的功率值并通过RSSI信号强度测距建模计算出待测节点和每个锚节点之间的距离，计算公式为RSSI=-(10nlogL+A)，其中，RSSI为每个锚节点接收定位信标信号后得到的功率值，n为信号传播常数，A为距离发送的待测节点1米时的信号强度，L表示待测节点和每个锚节点之间的距离。

进一步地，在步骤S5中，所述计算机根据计算出的待测节点和每个锚节点之间的距离并通过极大似然估计法获得待测节点的位置坐标。

进一步地，在步骤S2中，每个所述锚节点接收所述定位信标信号并分别得到每个定位信标信号的功率值后，首先利用高斯滤波模型进行滤波；然后将所述取值范围内的功率值取平均值，得到最终的功率值，并将最终的功率值和对应的锚节点网络ID打包成定位数据包，发送给对应的待测节点。

进一步地，任意定位区域中至少设置有三个所述锚节点，在步骤S3中，所述待测节点将接收到的定位数据包中的功率值进行阀值处理后再发送给网关节点。

本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明基于RSSI的ZigBe节点定位方法对锚节点的数量没有限制，锚节点越多定位精度越高且对锚节点的位置没有特殊要求。

附图说明

图1为本发明基于RSSI的ZigBee节点定位方法的流程示意图。

图2为本发明基于RSSI的ZigBee节点定位方法的网络节点结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。