RSSI 室内节点定位系统设计

　　摘要：本文介绍了无线传感器网络节点定位系统，分析了系统组成，并且重点介绍了系统硬件和软件的组成和设计，并对RSSI定位算法在该定位系统上进行了验证分析。

　　引言

　　无线传感器网络的各种应用中，节点的位置信息至关重要^[1,2]。针对不同的定位形式，现在已设计出了不同的定位算法，这些定位算法主要从理论上进行了相应的研究，并且使用仿真的方法进行定位算法的验证，设计实际的节点定位系统对于无线传感器网络中各种算法的分析有着更大的现实意义。本文设计了一个无线传感器网络节点定位系统(LSBR)，并对基于RSSI的定位算法在系统上进行了验证分析。本文对节点定位系统的组成、硬件、软件以及试验方法进行了相应的介绍。

　　系统组成及硬件设计

　　系统组成及工作原理

　　LSBR(Localization System Based on RSSI)定位系统基于RSSI测距原理^[3,4]，利用射频信号实现对室内移动目标的定位，系统由信标节点、目标节点、汇聚节点和位置计算装置等部分组成，采用了一种主动式的定位架构，由目标节点向信标节点发送射频信号。其中信标节点一般安装在屋顶天花板上，目标节点安装在移动机器人等装置上。具体的系统组成和工作原理如图1所示。

　　如图1所示，信标节点放置在室内的固定位置，如天花板上，其位置已事先测量获得，并保存在位置计算装置上，目标节点安装在移动机器人上，数据收集器与位置计算装置连接。目标节点同时向屋顶的信标节点发射射频信号，射频同步信号携带目标节点的ID信息。当信标节点接收到射频信号后，检查ID信息，如果ID信息正确则接收信号，接收到信号的节点依次将测量数据通过无线方式发送给汇聚节点。汇聚节点计算出目标节点与信标节点的距离，并通过串口通信传给位置计算装置。位置计算装置根据事先建好的坐标系、信标节点坐标和距离数据计算出目标节点坐标。　　

 

　　系统硬件主要由目标节点、信标节点和汇聚节点组成。其中目标节点和信标节点通过射频模块来实现测距功能，汇聚节点主要负责接收数据并实现距离计算。目标节点和信标节点的系统框图如图2所示。