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        無線傳感器網絡的室內定位節點設計

        作者: 時間:2013-10-09 來源:網絡 收藏
        與網絡鏈接中斷,則需要重新入網,這類被稱為孤。孤節點的相鄰表中存有原父節點的信息,它可以直接給原父節點發送加入網絡的請求信息。如果父節點有能力同意它加入,則直接告之它以前被分配的網絡地址,孤節點重新入網成功;如果此時原父節點的網絡地址已經分配滿,父節點便無法批準它加入網絡,孤節點只能以新節點的身份重新尋找并加入網絡。孤節點的入網處理方法對于定位系統穩定和數據可靠具有重要意義。
        節點加入網絡的流程圖如圖7所示。

        f.jpg


        節點在網絡內的數據傳輸是系統定位的關鍵。定位網絡存在兩種數據的交互:RSSI特征信息數據和定位信息數據。簇ID是ZigBee協議定義的重要配置信息,用于區分ZigBee網絡傳輸中不同的數據類型。盲節點向參考節點發送自身特征信息數據時采用的簇ID為GETRSSI—CLU,參考節點向協調器轉發定位信息數據時使用的簇ID為INFO—CLU。
        ZigBee數據的發送通過調用AF_DataRequest()函數實現。ZigBee數據的接收由Z—Stack完成,接收數據完成后協議棧觸發SYS_EVENT_MSG事件和AF_INCOMING_MSG_CMD消息,OSAL在接收到該事件和消息后,調用用戶應用任務進行后續處理。
        3.3 軟件流程
        節點加入網絡后,通過應用任務進行程序設計,實現節點特征信息的定時廣播發送、定位信息的生成和發送、路由轉發、節點狀態信息的檢測與報警信息發送等功能。盲節點和參考節點的應用程序流程如圖8所示。

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        4 測試結果
        為驗證節點功能,對本文描述的基于ZigBee的節點進行了相應的測試。測試環境為室內走廊環境,2個參考節點分別放置在長度為58 m的走廊兩端位置,測試者持盲節點在走廊的兩端之間勻速往復走動,實時記錄節點收發數據、報警狀態信息,以及實時跟蹤定位信息隨距離變化的結果,測試結果略——編者注。
        為驗證節點的功耗性能,本文對盲節點工作模式和空閑模式的功耗分別進行了測試。盲節點供電電壓為3.3 V,正常工作時,以2 Hz的頻率更新定位信息數據,平均電流實測為11.3 mA;空閑模式實測電流低至1.2 mA。節點設計較好地實現了低功耗的設計目標。實驗表明:本文所設計的節點在系統測試中,能夠滿足定位系統對節點的功能及性能要求。

        結語
        本文討論了基于節點的設計與實現,對節點設計中的關鍵技術進行了介紹。經實驗證明,節點具有網絡通信穩定、工作距離遠、功能豐富和功耗低等優點。在殲展的基于ZigBee的室內定位系統測試和應用中取得了良好的效果。

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