基于測(cè)距的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及定位技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是涉及多學(xué)科交叉、備受國(guó)際關(guān)注的前沿高端科技,也是21世紀(jì)最熱門的研究領(lǐng)域之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)自愈能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、覆蓋區(qū)域廣、網(wǎng)絡(luò)自組織功能等優(yōu)點(diǎn),在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用并收到了良好的效益?；跍y(cè)距的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)有著較高的定位精度,對(duì)它的研究有著重大的理論和實(shí)際意義,已成為定位技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。
　　 由于傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗大、成本高,而且大多都工作在惡劣的環(huán)境中

2、,這對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署和節(jié)點(diǎn)的使用壽命提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。同時(shí),在大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,如何在保證定位精度的前提下,利用最少的錨節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的定位也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,本文在查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款功耗低、體積小、成本低,而且具有一定環(huán)境抗毀能力的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。同時(shí),在深入研究通用型定位算法的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),并用Matlab進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,驗(yàn)證了算法性能的提高。最后將本文設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感

3、器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急車上,取得了預(yù)期的效果。本文的主要工作和成果如下:
　　 1.針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在的不足,完成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì),使其具有體積小、功耗低、成本低的特點(diǎn)和一定的環(huán)境抗毀能力。在軟件上,使用C語(yǔ)言結(jié)合Keil C和XBee-PRO芯片協(xié)議規(guī)則實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)、節(jié)點(diǎn)間以及節(jié)點(diǎn)和儀表之間的通信。
　　 2.在深入研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)通用型定位算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),

4、提高了升級(jí)的錨節(jié)點(diǎn)的定位精度,降低了下一階段未知節(jié)點(diǎn)升級(jí)為錨節(jié)點(diǎn)的誤差累積,并在Matlab軟件上進(jìn)行仿真,和改進(jìn)前的通用型定位算法相比,在平均定位精度上有了一定的提高。
　　 3.將設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急車中,節(jié)點(diǎn)的小體積可以方便攜帶,方便部署,節(jié)點(diǎn)的低成本可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的大范圍部署,節(jié)點(diǎn)的低功耗和環(huán)境抗毀能力大大延長(zhǎng)了節(jié)點(diǎn)的使用壽命。同時(shí),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)也有助于構(gòu)建污染物擴(kuò)散模型。
　　 最后,