無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)定位系統設計
5 上位機軟件設計
5.1 上位機功能及其實(shí)現
無(wú)線(xiàn)傳感器定位系統上位機監控軟件中,與定位相關(guān)的功能主要包括2大類(lèi):定位工程管理和定位信息處理。定位工程管理完成加載定位區域示意圖和配置參考節點(diǎn)坐標信息功能。定位信息處理完成參數采集、數據處理功能。具體來(lái)說(shuō),定位工程管理需要包括以下3方面:1)加載定位區域平面圖,用戶(hù)為特定定位場(chǎng)景自行選擇bmp、jpg、gif等格式的定位區域示意圖;2)配置參考節點(diǎn)信息,用戶(hù)自行配置參考節點(diǎn)并在工程中設置參考點(diǎn)號,在定位區域示意圖中標示參考節點(diǎn)位置;3)保存和修改工程,隨時(shí)保存和修改工程信息。而定位信息處理包括2個(gè)方面:1)提供PC和協(xié)調器間接口,通常使用串口與協(xié)調器進(jìn)行通信,PC機向下發(fā)送命令信息,協(xié)調器向上讀取數據。2)區域定位,根據從參考節點(diǎn)讀出的信息進(jìn)行定位并顯示和保存定位結果。
上位機功能實(shí)現流程如圖6所示。其中,系統初始化包括:定位區域示意圖加載、區域尺寸參數設置、參考節點(diǎn)位置設置和串口相關(guān)參數設置以及串口打開(kāi)等功能。
5.2 定位算法選取
基于接收信號強度指示(RSSI)的算法,利用RSSI與距離之間的關(guān)系,在特定定位環(huán)境采集數據,對數據進(jìn)行擬合,獲取二者關(guān)聯(lián)曲線(xiàn),利用基于測距的定位算法實(shí)現未知節點(diǎn)的位置確認。
基于場(chǎng)地信號強度數據庫的算法,就室內定位而言,要實(shí)現精確定位,最直接的方法是建立待定位場(chǎng)地的信號強度數據庫,通過(guò)數值比對確定盲節點(diǎn)位置。但數據庫的構建費時(shí)費力,室內環(huán)境改變(如室內設施移動(dòng)了位置、改變了參考節點(diǎn)位置等)需要重新構建采樣數據庫。為了以較小代價(jià)獲得盡可能高的精度,可以將2種定位方法進(jìn)行適當融合。每種算法都有它的優(yōu)缺點(diǎn),根據具體應用需要選擇合適的算法。
6 結束語(yǔ)
本文詳細介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器定位系統的軟硬件設計,該定位系統可以充分利用軟件方法實(shí)現較高的定位精度。降低對定位硬件的要求。使得無(wú)線(xiàn)傳感器定位系統維持在較低的成本上。從實(shí)際測試結果表明:該定位系統是切實(shí)可行的,并且實(shí)現簡(jiǎn)便。
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