[发明专利]一种基于RSSI的室内三维定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及到一种基于RSSI的室内三维定位方法。 

背景技术

近年来，无线传感器网络技术发展迅速，室外的定位系统已经相当成熟，广泛应用于矿井人员定位、抢险救灾、环境监测等领域，对人们的生活和工作产生了重大的影响。由于室内定位难度较大，有许多干扰因素，且室内定位技术尚不够成熟，缺陷较多，以至于室内定位精度难以和室外定位相比，并且稳定性很差。 

当前的大多数定位算法只是针对无线传感器的二维网络展开研究的，然而在实际应用中并非总是如此，无线传感器网络节点也会经常处于三维环境中，如矿井、森林、海洋和复杂的建筑物等，这些场合下都是需要提供节点的三维位置信息。 

但是由于三维空间运算更为复杂，相关的三维定位技术的研究有待深入。目前已有部分文献对三维定位算法进行研究，可是为了提高定位精度，大多数算法采用了增加节点数量，提高成本来实现，如基于RSSI差分修正的WSN定位算法，立体式RSSI无线传感器网络定位算法，基于RSSI差分修正的加权质心定位算法等。但是如果控制成本，减少节点数量时，运算量会增加，且定位误差较大，定位精度得不到保证。由于室内干扰因子较多，会大大影响定位精度，然而目前的算法基本没有对路径损耗因子进行修正，导致个别误差较大。目前的室内三维定位系统要么定位精度不高，要么稳定性不高，要么成本太高，且没有明确的方法去减小室内干扰因子的影响力，所以暂无一种定位精度高，误差小，稳定性强，节点数量少的定位方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是正对上述存在的技术不足，提供一种节点数较少，成本低廉，减小室内干扰因子的影响力，提高定位稳定性和精确性的基于RSSI的室内三维定位方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种基于RSSI的室内三维定位方法，其特征在于：包含有用于组建网络的网关，用于收 发无线数据包的读卡器和多个移动标签，其定位步骤为： 

网关组建无线网络，读卡器和移动标签都加入无线网络后，通过上位机软件对各个读卡器的位置坐标进行设定，其中读卡器的位置坐标需要保证任意4个读卡器不能处于在X、Y、Z方向的水平面上；设定读卡器的传输参数a和n的初始值及数据包的收集时间，a代表传输损耗，n代表环境对信号的衰减系数，根据具体环境而不同； 

利用读卡器间互相发送数据包，包括RSSI值、自身ID和位置信息；读卡器根据接收到其它读卡器的RSSI值，由以下公式分别计算出作为差分修正参考节点时相对应的传播参数a和n；