数字技术与应用
基于ZigBee的无线定位系统的研究
费武
李国军
吕实减
(哈尔滨理工大学测通学院哈尔滨
150080)
摘要：本文提出了一种利用CC2431内部集成的定位引季来实现ZigBee无线定位的方法。关键调：ZigRee无线定位
CC2431芯片
表考节点
中图分类号：TP393 1引言
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2010)11-0052-01
器、协调器等来实现，用于对目标进行定位
随着尤线通信技术的快速发展，无线定位技术成为现在国内外的一个重要的研究领城。由于现在广泛应用的具有海，路、空全方位实时三维导航与定位能力的GPS定位系统应用于建筑物内部时，其定位精度就明显降低，甚至无法工作的待点，本文提出了一种基于ZigBee技术可用于建筑物内部的无线定位方法，ZigBee技术是一种近距离。低功耗、低复杂度、低成本、低数据速率的双向无线通信技术，ZigBee节点有几十米的覆盖范围，且可以增加路由节点，扩展覆盖范图，因此适用于家庭住宅，
2ZigBee无线定位系统设计
整个定位系统包括定位主机和ZigBee 无线传感器节点网络两个部分。定位主机主要由CC2430与PC机或者嵌人式系统组成，用来向网络发送相关命令和接收来自无线节点网络发来的信号并对其进行处理和输出，由于CC2431内含定位引擎而CC2430没有定位功能，所以ZigBee无线传感器节点网络选用TI/Chipcon公司的CC2431和路由
（打开定位引擎读坐标*
读完所有的垒标？
LY 开始计算等待
完成计设关闭定位引擎结束
图1
52
N
定位引擎定位过程
数宇技本与皮用方方数据
并将生成的位置信号利用无线通信方式发送给监控主机。
2.1芯片CC2430
0/CC2431
TI/Chipcon公司推出的CC2430/CC24 31模块是专门针对ZigBee应用的片上系统解决方案，沿用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了2.4GHz的符合IEEE8 02.15.4标准的ZigBee射频(RF)前端，内存和8位高性能增强型低功耗的8051微控器内核，有很高的接收灵缴度和抗干扰能力，CC 2430不含有定位引擎，特别适合于需要低功耗的应用场合，而CC2431则集成高精度的定位限踪引掌，定位范围为64m，定位篇差在3m以内。CC2430/CC2431的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常短的应用。
2.2无线定位程序设计
在定位系统中主要有位置已知的参考节点和需要计算坐标的定位节点。要确定一个定位节点的位置至少需要布置三个参考节点，定位精度和布置的参考节点的数目成正比。定位节点必须有内含定位引擎的CC2 431芯片来实现，而参考节点用CC2430和C C2431皆可以。
移动节点启动后首先发出一定强度的信号，不同的参考节点由于距离移动节点的距离不同而接收到的信号强度不同，参考节计算接收到的信号强度，然后将发送给移动节点一赖数据，这赖数据包括参考节点的 X，Y坐标值和信号强度值，移动节点收到这些信号以后，运用内部的定位引擎计算出自已的坐标位置。定位引擎定位过程如图1所示，
定位引擎的操作函数如下：
void CaiculatePosition(LOC_REF_NOD E.refNodes[LOC_ENGINE_NO-
DE_CAPA), uint a_val,uint n_index,uin
t locX, uint +locY) uint it
LOC_DISABLEO,
LOC_ENABLEO),
//启动定位引攀
LOC_REFERENCE_LOAD(TRUE)// 准备写人参数坐标
for(i=0,i ACITY,i++)
//写人参数坐标
REFCOORD=refNodesdi]l.X;
Digital technology and application
应用研究：
REFCOORD=reNodesi].y,
LOC_REFERENCE_LOAD(FALSE),//参考坐标写人完成
LOC_PARAMETER_LOAD(TRUE),//准备写人测量参数
MEASPARM=a_val,
for(i=0,i MEASPARMrefNodesi].rssi,
LOC_PARAMETER_LOAD(FALSE),//测量参数写入完成
//启动定位估计计算
LOC_RUNO),
while(ILOC_DONE(),
*locX-LOCX, locY-LOCY,
LOC_DISABLEO), 3结语
//关闭定位引擎
本文利用TI公司提供的CC2431内置的定位引擎来实现对移动节点的点位，将移动节点计算出来的坐标值通过ZigBee无线通信网络发送到定位主机即可完成定位过程。该定位系统与GPS等传统定位系统相比不但可以实现小范围内的精确定位，还具有低成本低功耗的特点，可以将其广泛应用于矿并下的人员定位、医院对看护对象的定位等
各种场合。参考文献
[1]疆雷，一种新的无线网络通讯技术ZigBe c[].单片机与嵌人式系统应用，2006,01(7):4245
[2] EIDEMANN J,ESTRI D.Medium Acce
ss Control with Coordinated Adaptive S leeping for Wireless Sensor Networks[J]. IEEE/ACM Transactions on Networkin g,2004,12(3) :493506.
[3] KINNEY P. ZigBee technology: wirele
ss control that simply works[M].ZigBee Alliance.2004(10);8588.