無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于超聲波的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由大量散布的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)一定方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)相互之間的分工協(xié)作，可感知、監(jiān)測(cè)和采集分布區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)對(duì)象或周圍環(huán)境的信息。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)定位有著與傳統(tǒng)方法明顯不同的技術(shù)特征和要求。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)要求同時(shí)滿足低功耗，低成本，方便使用。目前移動(dòng)機(jī)器人對(duì)于環(huán)境的位置感知仍然沒(méi)有一個(gè)比較適合應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，昂貴的定

2、位設(shè)備只有高檔的機(jī)器人才裝備得起。針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，為研制低成本，高精度的具有應(yīng)用前景的移動(dòng)機(jī)器人位置感知系統(tǒng)，我們開發(fā)了MUTE定位系統(tǒng)：一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)。 本系統(tǒng)主要基于TOA(time of arrival)測(cè)距定位原理，與GPS定位原理相似。本論文描述了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及通訊接口，以及開發(fā)過(guò)程包含的軟硬件工具。 目前基于IEEE802

3、.15.4的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)資源有限，因此節(jié)點(diǎn)數(shù)目增多后網(wǎng)絡(luò)的性能明顯受到影響。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以作為潛在的解決方案，來(lái)解決如何保證網(wǎng)絡(luò)性能的情況下，增加網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的問(wèn)題。本系統(tǒng)為一種簇狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，簇頭節(jié)點(diǎn)之間的連接中引入了異構(gòu)網(wǎng)架構(gòu)。 不僅在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中有靜態(tài)sink節(jié)點(diǎn)，而且設(shè)置了移動(dòng)sink節(jié)點(diǎn)。機(jī)器人將不僅僅是網(wǎng)絡(luò)中被定位跟蹤的對(duì)象，通過(guò)移動(dòng)sink節(jié)點(diǎn)機(jī)器人可以接收和處理網(wǎng)絡(luò)信息。MUTE為研究移動(dòng)機(jī)器人與