本文關(guān)鍵詞： 室內(nèi)定位算法 ZigBee技術(shù) 自適應(yīng)定位算法 融合性定位算法　出處：《南京郵電大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的逐步推廣和實(shí)用,基于位置的服務(wù)越來越被人們所需要。實(shí)現(xiàn)基于位置的服務(wù)的核心是精確定位用戶的位置。基于此,對于移動物體的實(shí)時跟蹤就顯得十分得有必要。然而無論GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))還是中國的北斗系統(tǒng)都只能運(yùn)用于室外環(huán)境,尋求一種精度高、成本低、時延少的室內(nèi)定位算法是目前研究的熱點(diǎn)。本文提出一種基于ZigBee技術(shù)的融合性室內(nèi)定位算法,該算法在已有的部分算法基礎(chǔ)上再進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,最終有效實(shí)現(xiàn)算法精度的提高,降低定位復(fù)雜度。本文主要研究工作如下:(1)研究了主要兩類基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位算法,并對比評估了幾種常用定位算法的性能。測距算法精度高,但系統(tǒng)成本也較高,非測距算法;非測距算法成本低更適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò),不需要額外設(shè)備系統(tǒng)部署簡易。(2)結(jié)合ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)中各類傳統(tǒng)定位算法的優(yōu)劣特點(diǎn),提出一種不受定位環(huán)境限制的自適應(yīng)定位算法。該算法在節(jié)點(diǎn)安裝前無需對部署環(huán)境進(jìn)行過多的配置,該算法可以有效針對當(dāng)前的部署環(huán)境獲得獨(dú)一性的信號能量——距離矩陣,同時該定位算法考慮到了各類環(huán)境因素,因此算法具有很強(qiáng)的系統(tǒng)自適應(yīng)能力。(3)在自適應(yīng)算法的定位實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)算法具有一定的不穩(wěn)定性,且存在對信標(biāo)節(jié)點(diǎn)精度依賴度高等一些問題�；诖�,本文結(jié)合APIT(Approximate Point-On-Triangulation Test,三角形內(nèi)點(diǎn)近似定位)算法的優(yōu)勢,提出一種APIT與自適應(yīng)ZigBee定位算法相融合的室內(nèi)定位算法。融合性算法對比于常用ZigBee的定位算法精度有了較大的提高,相比較于APIT算法,復(fù)雜度以及時延都有較大降低。(4)利用IRIS XM2110傳感節(jié)點(diǎn)搭建ZigBee無線定位系統(tǒng),并對ZigBee自適應(yīng)算法以及融合性算法的定位精度以及定位時延進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。
[Abstract]:Along with the wireless network technology, the mobile communication network technology and the computer technology gradually popularizes and the practical. Location-based services are increasingly needed by people. The core of location-based services is to accurately locate the location of users. Real-time tracking of moving objects is necessary, however, regardless of GPS(Global Positioning System. Global Positioning system (GPS) or China's Beidou system can only be used in outdoor environment, seeking a kind of high precision and low cost. The indoor localization algorithm with less delay is a hot topic at present. In this paper, a fusion indoor location algorithm based on ZigBee technology is proposed, which is improved and optimized on the basis of some existing algorithms. Finally, the accuracy of the algorithm is improved effectively, and the localization complexity is reduced. In this paper, the main research work is as follows: 1) two kinds of indoor localization algorithms based on ZigBee technology are studied in this paper. The performance of several common localization algorithms is compared and evaluated. The accuracy of ranging algorithm is high, but the system cost is also high, and the non-ranging algorithm is also high. The low cost of non-ranging algorithm is more suitable for large-scale networks, without the need for additional equipment system deployment. 2) combined with the advantages and disadvantages of various traditional positioning algorithms in ZigBee sensor networks. This paper presents an adaptive localization algorithm which is not restricted by the location environment and does not need to configure the deployment environment too much before the node is installed. This algorithm can effectively obtain the unique signal energy-distance matrix for the current deployment environment, and the location algorithm takes into account all kinds of environmental factors. Therefore, the algorithm has a strong system adaptive ability.) in the localization experiment of the adaptive algorithm, we find that the algorithm has some instability. And there are some problems such as high dependence on the accuracy of beacon nodes. This paper combines the advantages of APIT(Approximate Point-On-Triangulation Test (approximate location of triangle interior points) algorithm. An indoor localization algorithm combining APIT and adaptive ZigBee localization algorithm is proposed. The accuracy of the fusion algorithm is greatly improved compared with the common ZigBee localization algorithm. Compared with the APIT algorithm, the complexity and delay are greatly reduced. 4) using the IRIS XM2110 sensor node to build the ZigBee wireless positioning system. The localization accuracy and localization delay of ZigBee adaptive algorithm and fusion algorithm are verified.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92

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本文編號：1479102