基于ZigBee無線環(huán)境監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著智能網(wǎng)絡(luò)的普及和技術(shù)不斷的革新，無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless SensorNetworks，WSN)對(duì)人們的生活水平和工作效率起到了至關(guān)重要的影響。針對(duì)傳統(tǒng)的有線環(huán)境監(jiān)測(cè)布線復(fù)雜、功耗高、設(shè)備維護(hù)困難等問題，提出了基于ZigBee無線環(huán)境監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在監(jiān)測(cè)環(huán)境的同時(shí)對(duì)無線定位做了進(jìn)一步的研究，結(jié)合定位算法提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的精度，由于其具有低功耗、低速率、低成本、可靠性強(qiáng)、時(shí)延短以及網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、煤礦、

2、地下停車場(chǎng)以及現(xiàn)代樓宇等生活服務(wù)中。
　　論文首先分別對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與無線定位的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)作了詳細(xì)的描述，接著分別對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件與軟件平臺(tái)的搭建、系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)、ZigBee協(xié)議與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)、ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能指標(biāo)要求以及各類典型的定位方法進(jìn)行分析，提出利用RSSI信號(hào)損耗測(cè)距方法估算出節(jié)點(diǎn)之間的距離，并對(duì)信號(hào)衰減特性做了自由空間傳播模型、雙線地面反射模型及對(duì)數(shù)-常態(tài)模

3、型分析，同時(shí)利用無線的方式監(jiān)測(cè)環(huán)境，將采集到的數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)和手機(jī)，實(shí)現(xiàn)精確定位和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的功能。
　　最后利用MATLAB對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與走廊兩種不同環(huán)境下采集的各12組RSSI數(shù)值，分別使用傅里葉與指數(shù)兩種不同的方法進(jìn)行擬合和離散分析，分別得出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與走廊相應(yīng)的擬合曲線和殘差分析，通過曲線與殘差分析得出指數(shù)擬合最接近真實(shí)的數(shù)值，然后在對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境測(cè)試進(jìn)行分析，分別對(duì)溫度與氣體采集實(shí)驗(yàn)、濕度與紅外采集實(shí)驗(yàn)，上位機(jī)和手機(jī)都同步顯