[发明专利]一种基于ZigBee技术的定位系统

权利要求书

1.一种基于ZigBee技术的定位系统，包括参考节点模块、定位节点模块、网关和上位机-服务器；所述参考节点的个数为6个，包括CC2430芯片的无线模块和电源，所述定位节点的个数为1个，包括CC2431芯片的无线模块和电源，所述的网关硬件平台包括选定的网络扩展主板和CC2430芯片，所述的上位机-服务器包括数据库管理系统与定位系统；网关、参考节点、定位节点通过自组网建立ZigBee无线网络；基于ZigBee技术的定位系统系统采用无线测距技术RSSI(Received Signal Strength Indictor)作为关键技术对参考节点和定位节点之间的距离进行测量，在运行时，通过ZigBee无线网络，通过相应的网关获取定位节点和参考节点之间的信息，同时将相应信息传递给PC服务器，同时通过多边定位算法及定位算法优化处理的信息传给网关，再由网关传递给参考节点和定位节点，来实现对定位节点的位置确定。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的定位系统，其特征在于：所述参考节点个数设定为6个，采用六边定位确定定位节点的位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的定位系统，其特征在于：所述六边定位算法的优化算法采用泰勒级数展开法和最小二乘法相结合，利用迭代运算对定位节点的位置机械修正，使得定位更为准确。

4.根据权利要求3所述的基于ZigBee技术的定位系统，其特征在于：通过六个固定位置的节点确定一个未知节点，同时采用优化算法对真实位置进行逼近。步骤如下：

S1：算法基于六边测量法，首先要确定待定位节点的真实位置坐标(x,y)到参考节点的距离R₁,R₂,...,R₆，初始化参考节点坐标值为(X₁,Y₁)、(X₂,Y₂)、(X₃,Y₃)，…..，(X₆,Y₆)，其中

S2：由待定位节点的近似坐标和真实坐标和近似坐标之间的偏移量(Δx，Δy)来表述待定位节点的坐标(x,y)，即

S3：计算出测量距离和近似距离，分别表示为：

S4：将测量距离f_i(x,y)按泰勒级数展开，并删去一阶偏导数之后的式子，得到

上式线性化了偏移量(Δx，Δy)，上式简化为

于是对原来问题的求解简化为对方程组的求解。

S5：采用最小二乘法求解方程，求解过程是令函数式以矩阵排列方式表示为解得Δx和Δy。

S6：结合步骤2的x，y表示式和步骤5的表示式求的待定位节点的位置。以求得的位置作为下一次迭代运算的近似坐标多次利用迭代运算对求解的位置机械修正，求得更为精确的移动节点的位置，直到Δx和Δy小于相应的精度误差迭代结束，否则转到步骤2。