基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及在醫(yī)院的應(yīng)用.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)展，定位技術(shù)越來(lái)越得到人們的關(guān)注，而GPS無(wú)疑是目前應(yīng)用最為廣泛的定位技術(shù)。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(yīng)用需求。由于GPS系統(tǒng)在室內(nèi)定位領(lǐng)域的局限性：GPS信號(hào)易受建筑物的影響而導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度大大衰減，其定位精度也明顯下降甚至無(wú)法進(jìn)行工作。如何在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精確定位將是定位技術(shù)亟待解決的問(wèn)題。
　　本文通過(guò)對(duì)室內(nèi)定位系統(tǒng)涉及的所有相關(guān)關(guān)

2、鍵技術(shù)的研究和討論，提出并設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，室內(nèi)定位地理信息構(gòu)建技術(shù)，質(zhì)心算法的加權(quán)改良方法等多種技術(shù)的無(wú)線室內(nèi)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境的精確定位，并且支持實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)了一種室內(nèi)定位地理信息的構(gòu)建方法。根據(jù)AutoCAD圖紙解析，對(duì)其中所包含的地理信息進(jìn)行空間數(shù)據(jù)解析和坐標(biāo)變換，并建立室內(nèi)的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將

3、轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到空間數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后通過(guò)室內(nèi)定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊，以電子地圖的方式展示給用戶(hù)。在理論上達(dá)到了空間信息采集的全面性和即時(shí)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(zhì)心算法，并提出了一種基于傳統(tǒng)算法的改良算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該算法精度明顯要高于傳統(tǒng)質(zhì)心算法，并且隨著錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加，傳統(tǒng)三角質(zhì)心算法的誤差趨于不變，但是加權(quán)質(zhì)心算法的誤差確一直隨著錨節(jié)點(diǎn)的增加而越來(lái)越精確。

4、　　第三，系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式采用軟、硬件相結(jié)合的方式。在硬件方面，采用8051單片機(jī)和CC2430/CC2431芯片的組合，實(shí)現(xiàn)ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)的搭建，平臺(tái)主要有ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)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(kāi)發(fā)語(yǔ)言編程，采用地理信息的構(gòu)建方法對(duì)醫(yī)院的AutoCAD地圖進(jìn)行解析，同時(shí)，再結(jié)合質(zhì)心算法計(jì)算出定位對(duì)象的坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，在電子地圖上實(shí)時(shí)顯示其軌跡，達(dá)到實(shí)時(shí)定位

5、的效果。
　　第四，本文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)是以醫(yī)院的實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)，在實(shí)現(xiàn)基本室內(nèi)定位功能的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)做了性能的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)有較高的檢測(cè)率，較低的誤報(bào)率，和較快的檢測(cè)速度，不只可以達(dá)到較為滿(mǎn)意的實(shí)時(shí)定位效果，軌跡回放效果也更真實(shí)可信，能夠很好的滿(mǎn)足室內(nèi)定位的準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)定位，實(shí)時(shí)掌握醫(yī)護(hù)人員的物理位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員的實(shí)時(shí)調(diào)度、物資管理以及患者的有效監(jiān)控，提