【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,基于無線通信技術(shù)的地理位置信息服務(wù)與我們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)往往存在通信距離短、功耗高等缺點(diǎn),極大的限制了其應(yīng)用范圍。特別地,無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各類終端節(jié)點(diǎn)大多采用電池供電,無法進(jìn)行能量的自給自足。因此,開發(fā)一種低功耗、遠(yuǎn)距離且自供能的無線傳感網(wǎng)定位系統(tǒng)尤為重要。針對無線傳感網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)自供能問題,本文提出了一種人體肢體運(yùn)動勢能的能量收集方案。利用動作捕捉設(shè)備采集人體自然行為下的肢體運(yùn)動信息,對肢體部位動作的運(yùn)動特征進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了一類適應(yīng)于人體肢體動作特征的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。針對轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的能量輸出特性,設(shè)計(jì)了一類能量收集電路,將人體能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)輸出的微弱脈沖能量存儲轉(zhuǎn)換為可供無線傳感網(wǎng)絡(luò)中終端節(jié)點(diǎn)的能量來源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的能量收集系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)41.5%,能夠收集人體小腿部位運(yùn)動能量的輸出功率可達(dá)2.5mW,滿足許多低功耗電子產(chǎn)品的日常所需。針對傳統(tǒng)無線通信技術(shù)定位存在通信距離短、功耗高以及定位精度不高等問題,本文采用基于LoRa通信技術(shù)解決方案。通過對LoRa通信技術(shù)以及傳統(tǒng)RSSI定位方法特點(diǎn)的分析,提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的LoRa無線傳感網(wǎng)定位系統(tǒng)。在離線階段建立各錨節(jié)點(diǎn)自身坐標(biāo)與接收到的RSSI值的映射關(guān)系的數(shù)據(jù)采集模型;在線階段進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,并對數(shù)據(jù)預(yù)處理,利用訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)RSSI定位算法相比,本文提出的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的LoRa無線傳感網(wǎng)定位系統(tǒng)在定位精度和穩(wěn)定性上均有較大提高。
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2741099