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    赫立讯ZigBee无线定位应用方案

    2007-06-27 赫立讯科技(北京)有限公司

    应用范围:
      无线定位主要分为精确定位和区域定位。在煤炭、医疗看护、消防、建筑工地管理等众多行业中,多采用区域定位技术。鉴于无线网络部署的灵活性,ZigBee无线定位非常适合在布线条件不具备的应用场合(如:刚刚兴建的建筑工地、室外货场等)。
      矿井下人员定位 — 利用区域定位技术,可以随时了解矿工的工作位置和相关信息。 
      医院中被看护对象的定位 — 利用区域定位技术,可以随时了解被看护对象活动区域或贵重医疗设备的放置场所。被看护对象也可以通过随身装置,向医护人员发出求救信号。
      消防人员定位 — 利用区域定位技术,可以动态掌握进入火灾现场消防队员的活动范围,为现场指挥提供有效的资料。
      建筑工地管理 — 利用区域定位技术,可以了解施工人员的考勤及活动状况。

    定位系统的构成:
      由一个无线定位骨干网络(无线Reader)和几百个移动的目标节点(Tag)构成,再配以不同的定位应用算法和配置工具。
      无线定位网络(Reader) — 利用ZigBee无线网络模块,根据实际应用环境合理布局,组成一套ZigBee无线定位骨干网络,网络形态可以是链状或网状拓扑。定位网络中的参考节点(Reader)将接收到目标节点(Tag)信息(无线信号强度RSSI或无线信号质量LQI、报警、ADC),以无线方式或辅助其他传输方式送到中心控制PC端进行最终处理。
      移动目标节点(Tag) — 利用低价ZigBee无线模块(只完成无线收发不需要网络功能的RFD模块),制成一个便携式的移动装置。根据需要该装置可以连接不同的感测器,组成一个既有身份识别,又有感测功能的移动装备。利用IEEE802.15.4无线传输技术,合理地控制模块的休眠、唤醒过程,从而达到节电的目的。



      定位应用算法 — 根据观察,当移动目标节点(Tag)一直处于移动状态时,移动目标位置的估计值会出现波动。此波动由固定节点的RSSI或LQI读数不规则变化引起,原因可以是在同一频段内的干扰信号,临近物体对无线电波传播扰动,移动节点的天线方向突然转变等等。由于其随机性,要完全消除这种波动不太容易,但是可以采用一些合适的数据处理算法来减少这种位置估计值的波动。通过现场实际测量并进行适当校正,也可以减小上述波动所带来的测量误差。

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