[发明专利]一种基于RSSI和RSS的ZigBee技术定位方法

摘要

一种基于RSSI和RSS的ZigBee技术定位方法，特别适用于突发事件的应急处理，如突发事件发生后对受困人员的准确定位，有利于解决对受困人员的及时解救等问题。本发明在已有的基于ZigBee的定位算法的基础上，提出了一种基于RSSI和RSS的ZigBee技术定位方法，包括以下过程：接收功率pRX的计算，RSS的计算，定位标签节点M的坐标计算，基于权值定位过程，各个基站节点的平均权值的计算，基站节点与定位标签节点的权值计算，求得定位标签节点M的坐标。本发明提供一种定位精度较高、适用性良好的基于RSSI和RSS的ZigBee技术定位方法。

主权项

1.一种基于RSSI和RSS的ZigBee技术定位方法，其特征在于：包括以下步骤： 1)接收功率p_RX的计算：其中RSSI为接收信号强度指示，p_Ref为发射功率值，三者之间的关系为： 其中p_Ref=1mW； 2)RSS的计算：RSS是根据发射端发射功率与接收功率的关系来构造的，其中发射功率由公式（1）求得； 3)定位标签节点M的坐标计算：令任意3个基站节点J₁，J₂，J₃的节点坐标为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，定位标签节点的坐标为(x，y)，则可得到： 其中d_1M，d_2M，d_3M分别表示基站节点J₁，J₂，J₃与目标节点M的距离； 4)基于权值定位过程：定位标签向周围基站节点发送信号，在这个范围内至少有3个基站节点，在确定至少3个基站收到信号的情况下，令这3个基站节点分别为J₁，J₂，J₃，定位标签接收到3个不同的自动应答信号，来计算标签节点M的位置，其中，每个基站节点的位置固定不变，且相邻基站节点之间的距离不变，则基站节点之间的权值方程为： 其中W₁₂，W₁₃，W₂₃分别表示基站节点J₁和J₂，基站节点J₁和J₃，基站节点J₂和J₃的权值；d₁₂，d₁₃，d₂₃分别表示基站节点J₁和J₂，基站节点J₁和J₃，基站节点J₂和J₃之间的距离；RSS₁₂，RSS₁₃，RSS₂₃分别表示基站节点J₁和J₂，基站节点J₁和J₃，基站节点J₂和J₃之间的信号强度值； 5)各个基站节点的平均权值的计算：由公式（4）、（5）、（6）可以得出各个基站节点与其相邻的基站节点的权值，从而求得各个基站节点的评价权值： 其中AvewJ₁，AvewJ₂，AvewJ₃分别表示基站节点J₁，J₂，J₃的平均均值，即代表基站节点J₁，J₂，J₃所处的主要环境； 6)基站节点与定位标签节点的权值计算：基站节点与定位标签节点的权值方程为： 其中d_1M，d_2M，d_3M分别表示定位标签节点M到基站节点J₁，J₂，J₃的距离；RSS_1M，RSS_2M，RSS_3M分别表示基站节点J₁，J₂，J₃与定位标签节点M之间的信号强度值； 7)根据公式（11）、（12）、（13）和公式（2）、（3）、（4），求得定位标签节点M的坐标(x，y)。