基于ZigBee網(wǎng)絡的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設計及在醫(yī)院的應用.pdf

1、隨著無線通信技術的不斷發(fā)實時定位系統(tǒng)展，定位技術越來越得到人們的關注，而GPS無疑是目前應用最為廣泛的定位技術。然而定位需求不只局限于室外定位，室內(nèi)定位尤其在醫(yī)院、大型樓宇等安防方面有了更多的應用需求。由于GPS系統(tǒng)在室內(nèi)定位領域的局限性：GPS信號易受建筑物的影響而導致信號強度大大衰減，其定位精度也明顯下降甚至無法進行工作。如何在復雜的室內(nèi)環(huán)境中實現(xiàn)精確定位將是定位技術亟待解決的問題。
　　本文通過對室內(nèi)定位系統(tǒng)涉及的所有相關關

2、鍵技術的研究和討論，提出并設計了一種基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術，室內(nèi)定位地理信息構建技術，質心算法的加權改良方法等多種技術的無線室內(nèi)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效實現(xiàn)了在復雜室內(nèi)環(huán)境的精確定位，并且支持實時定位和軌跡回放。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新包括以下四方面：
　　第一，本文研究并設計了一種室內(nèi)定位地理信息的構建方法。根據(jù)AutoCAD圖紙解析，對其中所包含的地理信息進行空間數(shù)據(jù)解析和坐標變換，并建立室內(nèi)的地理信息數(shù)據(jù)庫，將

3、轉換后的數(shù)據(jù)存儲到空間數(shù)據(jù)庫中，然后通過室內(nèi)定位數(shù)據(jù)實時顯示模塊，以電子地圖的方式展示給用戶。在理論上達到了空間信息采集的全面性和即時性，利用室內(nèi)地理信息提高了定位數(shù)據(jù)顯示的精確度。
　　第二，本文分析研究了傳統(tǒng)RSSI質心算法，并提出了一種基于傳統(tǒng)算法的改良算法，通過實驗證明該算法精度明顯要高于傳統(tǒng)質心算法，并且隨著錨節(jié)點數(shù)量增加，傳統(tǒng)三角質心算法的誤差趨于不變，但是加權質心算法的誤差確一直隨著錨節(jié)點的增加而越來越精確。

4、　　第三，系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式采用軟、硬件相結合的方式。在硬件方面，采用8051單片機和CC2430/CC2431芯片的組合，實現(xiàn)ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡硬件平臺的搭建，平臺主要有ZigBee傳感網(wǎng)絡模塊、數(shù)據(jù)服務模塊和外部系統(tǒng)接口模塊三大部分組成。其次在軟件方面，系統(tǒng)采用C＃開發(fā)語言編程，采用地理信息的構建方法對醫(yī)院的AutoCAD地圖進行解析，同時，再結合質心算法計算出定位對象的坐標數(shù)據(jù)信息，在電子地圖上實時顯示其軌跡，達到實時定位

5、的效果。
　　第四，本文所設計實現(xiàn)的系統(tǒng)是以醫(yī)院的實際應用為基礎，在實現(xiàn)基本室內(nèi)定位功能的基礎上，對系統(tǒng)做了性能的測試，實驗結果表明該系統(tǒng)有較高的檢測率，較低的誤報率，和較快的檢測速度，不只可以達到較為滿意的實時定位效果，軌跡回放效果也更真實可信，能夠很好的滿足室內(nèi)定位的準確率和實時性的要求?？蓮V泛用于醫(yī)院內(nèi)部的醫(yī)療人員、物資和患者的實時定位，實時掌握醫(yī)護人員的物理位置，實現(xiàn)對醫(yī)院醫(yī)護人員的實時調(diào)度、物資管理以及患者的有效監(jiān)控，提