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工業(yè)連接

赫立訊ZigBee無線定位應用方案

ainet.cn   2007年06月28日

應用范圍:
  無線定位主要分為精確定位和區(qū)域定位。在煤炭、醫(yī)療看護、消防、建筑工地管理等眾多行業(yè)中,多采用區(qū)域定位技術。鑒于無線網(wǎng)絡部署的靈活性,ZigBee無線定位非常適合在布線條件不具備的應用場合(如:剛剛興建的建筑工地、室外貨場等)。

  礦井下人員定位 — 利用區(qū)域定位技術,可以隨時了解礦工的工作位置和相關信息?!?BR>  醫(yī)院中被看護對象的定位 — 利用區(qū)域定位技術,可以隨時了解被看護對象活動區(qū)域或貴重醫(yī)療設備的放置場所。被看護對象也可以通過隨身裝置,向醫(yī)護人員發(fā)出求救信號。
  消防人員定位 — 利用區(qū)域定位技術,可以動態(tài)掌握進入火災現(xiàn)場消防隊員的活動范圍,為現(xiàn)場指揮提供有效的資料。
  建筑工地管理 — 利用區(qū)域定位技術,可以了解施工人員的考勤及活動狀況。
  
定位系統(tǒng)的構成:
  由一個無線定位骨干網(wǎng)絡(無線Reader)和幾百個移動的目標節(jié)點(Tag)構成,再配以不同的定位應用算法和配置工具。
  無線定位網(wǎng)絡(Reader) — 利用ZigBee無線網(wǎng)絡模塊,根據(jù)實際應用環(huán)境合理布局,組成一套ZigBee無線定位骨干網(wǎng)絡,網(wǎng)絡形態(tài)可以是鏈狀或網(wǎng)狀拓撲。定位網(wǎng)絡中的參考節(jié)點(Reader)將接收到目標節(jié)點(Tag)信息(無線信號強度RSSI或無線信號質(zhì)量LQI、報警、ADC),以無線方式或輔助其他傳輸方式送到中心控制PC端進行最終處理。
  移動目標節(jié)點(Tag) — 利用低價ZigBee無線模塊(只完成無線收發(fā)不需要網(wǎng)絡功能的RFD模塊),制成一個便攜式的移動裝置。根據(jù)需要該裝置可以連接不同的感測器,組成一個既有身份識別,又有感測功能的移動裝備。利用IEEE802.15.4無線傳輸技術,合理地控制模塊的休眠、喚醒過程,從而達到節(jié)電的目的。

  定位應用算法 — 根據(jù)觀察,當移動目標節(jié)點(Tag)一直處于移動狀態(tài)時,移動目標位置的估計值會出現(xiàn)波動。此波動由固定節(jié)點的RSSI或LQI讀數(shù)不規(guī)則變化引起,原因可以是在同一頻段內(nèi)的干擾信號,臨近物體對無線電波傳播擾動,移動節(jié)點的天線方向突然轉變等等。由于其隨機性,要完全消除這種波動不太容易,但是可以采用一些合適的數(shù)據(jù)處理算法來減少這種位置估計值的波動。通過現(xiàn)場實際測量并進行適當校正,也可以減小上述波動所帶來的測量誤差。

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