基于RSSI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體探測(cè).pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是一種特殊的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)密集，數(shù)量巨大且分布在十分廣泛的區(qū)域。目前，基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和開(kāi)發(fā)已得到越來(lái)越多的關(guān)注。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)通常并不需要較高的傳輸帶寬，但卻需要較低的傳輸延時(shí)和極低的功率消耗，使用戶(hù)能擁有較長(zhǎng)的電池壽命和較多的器件陣列，ZigBee有著高通信效率、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全數(shù)字化等諸多優(yōu)點(diǎn)。

2、這些優(yōu)點(diǎn)使得ZigBee與無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)完美地結(jié)合在一起。
　　本文結(jié)合無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與ZigBee技術(shù)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)利用接收信號(hào)強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)值進(jìn)行人體的探測(cè)。首先進(jìn)行了WSN的星形網(wǎng)絡(luò)的硬件組建以及軟件優(yōu)化，采用無(wú)線(xiàn)射頻芯片CC2500遠(yuǎn)程進(jìn)行對(duì)包含RSSI值的數(shù)據(jù)包傳輸，并通過(guò)串口通訊將數(shù)據(jù)包傳送到計(jì)算機(jī)上位機(jī)軟件，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)統(tǒng)計(jì)收包

3、率(Packet Reception Ratio，PRR)來(lái)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量，然而無(wú)線(xiàn)鏈路質(zhì)量是隨無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳播環(huán)境的變化而動(dòng)態(tài)變化的，基于大量數(shù)據(jù)包的PRR不能準(zhǔn)確的反應(yīng)實(shí)時(shí)的鏈路質(zhì)量，故本文提出了一種基于RSSI值和指數(shù)平滑法原理相結(jié)合的實(shí)時(shí)鏈路質(zhì)量評(píng)估方法。該方法利用窗口平均時(shí)間對(duì)PRR進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，并依據(jù)RSSI統(tǒng)計(jì)特性選擇平滑常數(shù)的大小，同時(shí)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　其次本文討論了無(wú)線(xiàn)電磁波室內(nèi)環(huán)境下傳播的復(fù)

4、雜特性，利用發(fā)射系數(shù)和透射系數(shù)相關(guān)知識(shí)分析地板反射功率曲線(xiàn)特性和“3σ”法則，將室內(nèi)環(huán)境電磁波遇障礙物的傳播損耗定為高斯隨機(jī)分布并對(duì)其理論方差進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。并利用同樣理論分析了人對(duì)電磁波的影響，利用自相關(guān)函數(shù)分析了無(wú)人環(huán)境下室內(nèi)RSSI值的瞬時(shí)特性。
　　本文的RSSI人體探測(cè)方法不需要外置傳感器，利用RSSI的波動(dòng)性即可進(jìn)行探測(cè)。該探測(cè)法考慮到數(shù)據(jù)包丟失的情況，首先利用間歇卡爾曼濾波濾除室內(nèi)環(huán)境引起的波動(dòng)，并通過(guò)卡爾曼濾波計(jì)算出