一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法和系统的制作方法_3

文档序号:9755590阅读:来源:国知局
回定位信号;
[0064]定位处理模块,配置为使定位装置接收定位信号并启动定位模块计算自己的位置坐标。
[0065]从上述的实施例可以看出本发明的技术方案相对于现有技术的的具体优点:通过RSSI值平均与剔除极端值后的坐标值平均相结合的定位精度优化方案和差分定位装置修正两个方法,优化定位算法,从根本上提高了定位系统的精度和稳定性。开发的工作量小,优化时所带来的副作用小,适用性广,效果好,硬件成本低。另外,通过合理分配任务,优化了定位的处理过程,减轻了服务器端的工作量,有效地增大了定位系统的最大容量并提高了其稳定性。
[0066]本发明从算法优化和策略优化两方面优化了定位系统的定位精度、稳定性和同一时间可接受的定位装置数量。本发明的硬件成本为0,易移植,适用于范围大、规模大的Zigbee资讯供应与交互系统。另外,差分定位装置修正的方法不但可以应用于使用Zigbee技术定位的场景中,还可以适用于用其他定位技术的定位系统中,适用范围广。
[0067]更具体地:1、定位装置在确定自身坐标时,通过对原数据(RSSI)的平均以及对直接(不对原数据进行处理)计算出的坐标值进行坏点剔除处理结合的方式,较好地兼顾了原数据误差和处理数据误差的处理;2、引入差分定位装置,可针对具体的环境误差和短期误差进行较好的优化,优化效果好;3、优化定位过程中的任务分配,提高系统稳定性和增大系统容量。
[0068]以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
【主权项】
1.一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,包括: 定位装置发送Zigbee网络联入申请信号,Zigbee网络联入申请信号包括定位装置ID和联网指令; 定位参考装置接收定位装置的Zigbee网络联入申请信号,并返回Zigbee网络准入信号; 定位装置确认Zigbee网络准入信号,并发射用于测量距离的测距信号; 定位参考装置接收到测距信号之后,记录信号强度值(RSSI值)并返回定位信号; 定位装置接收定位信号并启动定位模块计算自己的位置坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述信号的通信过程使用Zigbee技术。3.根据权利要求1所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述的Zigbee网络包括: 定位参考装置组,由数个定位参考装置组成,其中,定位参考装置用于提供自身的位置坐标信息并测量定位装置发射的测距信号的信号强度值(RSSI值); 定位修正装置组,由数个定位修正装置组成,其中,定位修正装置用于发射测距信号、接收定位参考装置返回的定位信号并启动定位模块计算自己的位置坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述的定位信号包括定位参考装置测量到的信号强度值(RSSI值)和定位参考装置的位置坐标信息。5.根据权利要求1所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述的定位模块在计算自己与定位参考装置的距离之前,还包括加载参数文件,参数文件包括定位参考装置和定位修正装置的位置坐标的信息,信号强度值(RSSI值)与定位参考装置的距离关系表和位置算法。6.根据权利要求5所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述的位置算法: 设定定位装置的位置坐标为UO,yO); 三个定位参考装置的位置坐标为(xl,yl),(x2,y2) ,(x3,y3); 由所述信号强度值(RSSI值)与定位参考装置的距离关系表得到的定位装置到三个定位参考装置的距离dl,d2,d3; 定位参考装置和定位装置的位置关系为: (xl-x0)2+(yl-y0)2 = dl2; (x2-x0)2+(y2-y0)2 = d22; (x3-x0)2+(y3-y0)2 = d32o7.根据权利要求1所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述的定位模块计算自己的位置坐标包括以下步骤: A、从接收到的信号强度值(RSSI值)中选取数值最大的三个,记录其所代表的定位参考装置的位置坐标; B、根据参数文件的距离关系表和位置算法,求出定位装置的初始位置坐标; C、进行定位装置的初始位置坐标误差修正,求出位置坐标。8.根据权利要求7所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述步骤B还包括信号强度值(RSSI值)的优化: 在5秒钟内通过重复采样,对采样的信号强度值(RSSI值)求平均值,算出平均值的位置坐标(X4,Y4); 在5秒钟内通过重复采样,对采样的信号强度值(RSSI值)进行位置计算,根据正态分布原理剔除误差较大的点后计算位置坐标的平均值(X5,Y5); 求以上两步的平均值,即初始位置坐标为X= (X5+X4)/2,Y = (Υ4+Υ5)/2。9.根据权利要求7所述的一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法,其特征在于,所述步骤C通过以下方法实现: 根据已得出的初始位置坐标,选取一个位置临近的定位修正装置,使其发射测距信号,并接收周围定位参考装置返回的定位信号; 定位修正装置解析返回的定位信号,通过定位模块计算出位置坐标; 将定位模块计算出的位置坐标和定位修正装置的实际坐标比较,得到位置坐标误差量; 初始位置坐标与位置坐标误差量相加,得到位置坐标,即修正过的定位装置的位置坐标。10.一种基于RSSI和Zigbee技术的定位系统,其特征在于,包括: 定位启动模块,配置为使定位装置发送Zigbee网络联入申请信号,Zigbee网络联入申请信号包括定位装置ID和联网指令; 定位参考模块,配置为使定位参考装置接收定位装置的Zigbee网络联入申请信号,并返回Zigbee网络准入信号; 定位发射模块,配置为使定位装置确认Zigbee网络准入信号,并发射用于测量距离的测距信号; 定位参考处理模块,配置为使定位参考装置接收到测距信号之后,记录信号强度值(RSSI值)并返回定位信号; 定位处理模块,配置为使定位装置接收定位信号并启动定位模块计算自己的位置坐标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于RSSI和Zigbee技术的定位方法和系统,其中该方法包括定位装置发送Zigbee网络联入申请信号;定位参考装置接收联入申请信号,返回准入信号;定位装置确认准入信号,并发射测距信号;定位参考装置接收到测量距离的信号,返回定位信号;定位装置计算位置坐标。该系统包括定位启动模块,定位装置发送Zigbee网络联入申请信号;定位参考模块,接收联入申请,返回准入信号;定位发射模块,确认准入信号,发射测距信号;定位参考处理模块,接收到测距信号,返回定位信号;定位处理模块,接收定位信号并计算位置坐标。本发明使用Zigbee技术作为通信手段,基于RSSI值来计算距离,采用合理的优化方法和修正措施,显著提高定位的精度。
【IPC分类】H04W84/18, H04W64/00
【公开号】CN105517149
【申请号】CN201510890765
【发明人】周国富, 李沛洋, 李光耀, 刘先明, 王利, 易子川
【申请人】深圳市国华光电研究院, 深圳市国华光电科技有限公司, 华南师范大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月7日
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