基于物联网的室内定位--毕业论文

毕业设计综合文档设计题目基于物联网的室内定位系统学生姓名xxx指导教师xxx班级13级物联网班学号1333xxxxxxx完成日期：2017年04月乐山师范学院计算机科学学院毕业设计综合文档I目录第一章绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------11引言----------------------------------------------------------------------------------------------------------11.1编写目的-------------------------------------------------------------------------------------------11.2背景-------------------------------------------------------------------------------------------------11.3定义-------------------------------------------------------------------------------------------------22Zigbee系统简介------------------------------------------------------------------------------------------22.1Zigbee系统基本组成---------------------------------------------------------------------------22.2Zigbee系统基本原理---------------------------------------------------------------------------42.3Zigbee系统工作频率与相关协议------------------------------------------------------------53国内外研究现状------------------------------------------------------------------------------------------63.1Zigbee的研究发展现状------------------------------------------------------------------------63.2室内定位的研究发展现状--------------------------------------------------------------------73.3研究概况以及趋势-----------------------------------------------------------------------------84论文的选题意义和主要研究内容-------------------------------------------------------------------85其他系统的比较----------------------------------------------------------------------------------------9第二章室内定位无线技术-----------------------------------------------------------------------------------131室内无线传播的特点-----------------------------------------------------------------------------------132无线定位的原理------------------------------------------------------------------错误!未定义书签。3定位信息的获取------------------------------------------------------------------错误!未定义书签。3.1基站和终端间距离的获取---------------------------------------------错误!未定义书签。3.2由信号传播计算距离---------------------------------------------------错误!未定义书签。第三章无线定位基本算法-----------------------------------------------------------------------------------131三边定位算法--------------------------------------------------------------------------------------------132基于接受信号的定位--------------------------------------------------------------------------------15第四章项目测试分析报告-----------------------------------------------------------------------------------151定位数据汇总-----------------------------------------------------------------------------------------162抓包数据分析-----------------------------------------------------------------------------------------16第五章总结------------------------------------------------------------------------------------------------------171本文工作总结--------------------------------------------------------------------------------------------182研究中遇到的问题以及解决方法-------------------------------------------------------------------18说明：1、本综合文档至少要包含如目录所示的5份子文档，也可根据具体情况添加其他子文档。总字数不低于10000字。根据项目的具体情况，经指导教师同意后，允许学生适当地修改本文档结构。2、本综合文档打印并装订成一册，指导教师检查后需手写签字。乐山师范学院计算机科学学院毕业设计综合文档1第一章项目需求分析说明书1引言1.1编写目的全球卫星定位系统（GPS）的成功使人们对定位服务的需求日益增多，然而在室内环境下，由于卫星信号接收受到严重干扰，GPS无法满足定位精度的要求。基于物联网的室内定位技术由于使用范围广,能够以纯软件的方式实现,定位系统成本低等优点,成为近年物联网位置感知领域的一个研究热点。本文对这一技术进行了较深入、系统的研究,并针对定位准确度、定位算法等方面存在的问题,提出了相应的解决方案。通过算法比较和实验分析,证明了方案的有效性和可行性。1.2背景1.基于物联网的定位系统开发；2.该项目是基于前人的一些半成熟的定位算法做的实验；3.该定位系统采用的硬件系统是CC2530，软件层面是采用VB语言，架构层面采用的国际标准是：IEEE802.15.4。1.3定义Zigbee:是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。物联网：顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。乐山师范学院计算机科学学院毕业设计综合文档21.4参考资料1《ZIGBEE入门基础》，《RFID基础原理与应用》2《VisualBasic入门基础》3《C语言编程基础》4《基于RSSI的多维度室内定位算法》——石欣，印爱民，陈曦5《基于ZIGBEE的贝叶斯室内定位算法的研究》——杨艳红2Zigbee系统简介2.1Zigbee系统基本组成多功能调试底板USB供电口：为网关供电RS-232：中文名:异步传输标准接口；型式:DB-9(9个引脚)或DB-25(25个引脚)；功能：把网关的数据传到PCDEBUG接口：功能，用于程序的烧写与读出外部电源接口：可对其它目标板供电CC2530IO接口：用于二次开发MAX3232E:描述：具有二路接收器和二路驱动器，提供1uA关断模式；功能：具有+/-15kvIESESD保护的3V至5V多通道RS-232线路；产商：德州仪器；型号：:MAX3232ECD,MAX3232ECDB等；报价：6.0RMBSLC2104F25651425+:即SLC，英文全称：singlelevelcell,中文：单层式储存；两个LED灯，一个按键：测试CC2530的IO的功能产商：德州仪器型号：CC2530F128RHAR，CC2530F128RHAT等报价：18RMB示例图片：乐山师范学院计算机科学学院毕业设计综合文档3远距离射频模块：电源接口：为节点供电仿真下载接口：烧写或读取程序IO开发调试接口：二次开发产商：德州仪器实例图片：乐山师范学院计算机科学学院毕业设计综合文档42.2Zigbee系统基本原理基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ,915MHZ和2.4Z频带。其最大数据速率是250Kbps.ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用，这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。在一些ZigBee应用中，无线设备持续处于活动状态的时间是有限的，大部分时间无线设备是处于省电模式（也称休眠模式）的。因此，ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。Zigbee是一种崭新的,专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。也是嵌入式应用的一个大热点。1、低功耗在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。2、低成本通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。3、低速率Zigbee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。4、近距离传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。5、短时延Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3~10s、WiFi需要3s。6、高容量Zigbee可采用星状、片状和网状网络结构，