文档介绍
| 随着无线通信技术的不断发实时定位系统展，定位技术越来越得到人们的关注，而GPS无疑是目前应用最为广泛的定位技术。然而定位需求不只局限于室外定位，室内定位尤其在医院、大型楼宇等安防方面有了更多的应用需求。由于GPS系统在室内定位领域的局限性：GPS信号易受建筑物的影响而导致信号强度大大衰减，其定位精度也明显下降甚至无法进行工作。如何在复杂的室内环境中实现精确定位将是定位技术亟待解决的问题。本文通过对室内定位系统涉及的所有相关关键技术的研究和讨论，提出并设计了一种基于ZigBee无线传感网络技术，室内定位地理信息构建技术，质心算法的加权改良方法等多种技术的无线室内定位系统，该系统有效实现了在复杂室内环境的精确定位，并且支持实时定位和轨迹回放。本文的主要工作和创新包括以下四方面：第一，本文研究并设计了一种室内定位地理信息的构建方法。根据AutoCAD图纸解析，对其中所包含的地理信息进行空间数据解析和坐标变换，并建立室内的地理信息数据库，将转换后的数据存储到空间数据库中，然后通过室内定位数据实时显示模块，以电子地图的方式展示给用户。在理论上达到了空间信息采集的全面性和即时性，利用室内地理信息提高了定位数据显示的精确度。第二，本文分析研究了传统RSSI质心算法，并提出了一种基于传统算法的改良算法，通过实验证明该算法精度明显要高于传统质心算法，并且随着锚节点数量增加，传统三角质心算法的误差趋于不变，但是加权质心算法的误差确一直随着锚节点的增加而越来越精确。第三，系统的具体实现方式采用软、硬件相结合的方式。在硬件方面，采用8051单片机和CC2430/CC2431芯片的组合，实现ZigBee无线传感器网络硬件平台的搭建，平台主要有ZigBee传感网络模块、数据服务模块和外部系统接口模块三大部分组成。其次在软件方面，系统采用C#开发语言编程，采用地理信息的构建方法对医院的AutoCAD地图进行解析，同时，再结合质心算法计算出定位对象的坐标数据信息，在电子地图上实时显示其轨迹，达到实时定位的效果。第四，本文所设计实现的系统是以医院的实际应用为基础，在实现基本室内定位功能的基础上，对系统做了性能的测试，实验结果表明该系统有较高的检测率，较低的误报率，和较快的检测速度，不只可以达到较为满意的实时定位效果，轨迹回放效果也更真实可信，能够很好的满足室内定位的准确率和实时性的要求。可广泛用于医院内部的医疗人员、物资和患者的实时定位，实时掌握医护人员的物理位置，实现对医院医护人员的实时调度、物资管理以及患者的有效监控，提高医院综合管理效率，优化管理流程。 |
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机械设计
