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点。每个Zigbee网络节点可以支持最多31个的传感器和受控设备。
ZigBee技术成功的关键不在于技术本身,而在于丰富而便捷的应用。在使用GPS效果差的室内局部区域移动目标的定位应用方面,正好可以利用基于ZigBee技术的无线传感器网络来实现。
3、无线定位技术
无线定位技术是指通过对设备接收到的无线电波的参数如传输时间、相位、信号幅度强度及到达角等进行一些测量,然后根据特定算法计算出被测物体的位置,定位的精度取决于测量方法、精度以及所采用的算法。
无线传感器节点定位机制的常用方法是,网络中的少量节点可以知道自身的精确位置即作为锚节点,然后将这些锚节点作为参照基准,按照某种定位机制,对其他大量节点进行正确定位。锚节点是已知自身精确位置的节点,在网络节点中所占的比例很小,作用是协助移动或其他节点定位。移动节点与临近的锚节点交互,根据一定的定位算法计算出自身所在的位置。
目前已经有了大量关于无线设备间距离估计和定位的研究。在基于测距的定位算法中,现有的测量2个无线设备间距离的技术大致有:接收信号强度RSS、到达时间TOA、时间差TDOA和到达角度AOA,以RSSI和TDOA两种方法最为常用。
AOA:角度到达AOA的原理是根据基站发送信号到达移动节点接收信号的角度,利用角度关系来实现的定位,移动节点通过使用阵列天线或多个超声波接收器的结合,来进行信号到达方向的测量。4它是无线传感器网络中的一种测距技术,被应用在较高精度的定位系统中。但AOA技术容易受到外界环境的干扰,且需要额外硬件支持,在硬件的尺寸和功耗上不适用于大规模的无线传感器网络。
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TOA:基于TOA的定位方法通过估计法计算无线传感器节点的距离,根据信号的传播速度和传播时间来计算的。我们只要测量出信号发射的时间和接收到信号的时间,两个时间差就是信号传播的时间,这样就可以估算节点间的距离了。最后再通过已有的定位算法来计算被定位节点的具体位置。TOA技术的应用会受到节点硬件尺寸、价格和功耗的限制,与无线传感器网络节点小型化、低成本和低功耗的要求是相反的。
TDOA:通常是在无线传感器节点上安装超声波和无线电信号收发器,这样接收信号节点就可以根据这两种信号到达的时间差来计算信号发射节点与接收节点之间的距离。已有多种定位算法使用TDOA实现测距,该技术的测距精度较RSSI高。相比TOA方法而言,TDOA方法只要求无线传感器节点之间满足时间同步要求,但它同样存在加装额外装置r
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