RSSI定位方法
发布时间:2012/3/31 19:41:09 访问次数:4780
在RSSI定位过程中,未知节点根ADG451BRZ-REEL7 据接收到的信号强度值计算信号的传播损耗,按照相应的传播损耗模型将传播损耗转化为距离,然后再根据三边定位法或者多边极大似然估计法计算未知节点的位置。
RSSI定位方法是未知节点利用RSSI测距技术测得到多个信标节点的距离,然后再根据三边定位法或者多边极大似然估计法计算未知节点的位置。SpotON项目,微软的RADAR系统‘71都利用了RSSI测距技术。
RADAR是一个基于RSSI测距的室内定位系统,用于确定用户所在楼层的具体位置。它一般使用信号传播经验模型和理论模型两种方法进行未知节点的定位。
(1)信号传播经验模型
该系统在分布区域内布置了3个基站,并且每个信标节点拥有信号强度检测装置,首先在整个区域内选出一部分节点作为测试节点,在系统启动前基站收集这些测试节点的信号强度值,并建立相应的离线数据库,存储数据格式为(x,y,ssl,SS2,SS3),在系统运行过程中基站测得未知节点的信号强度(ssl,ss2,ss3;),则把该值与数据库中的记录进行比较,选取信号强度方差最小的记录点作为该未知节点的位置。
从上述方法中可知,利用信号传播经验模型测得的位置指示近似估计位置,为了提高定位精度可以使用多次测量求平均值后的信号强度进行计算,也可以取均方差最小的几个记录点,然后再求这几个点的质心坐标作为信标节点的坐标位置。从效果上看,这种方法具有较高的精度,但是它与网络节点的分布以及测试节点的选取有关,并且基站不能移动,一旦移动,所建立的离线数据库便失效,需要重新建立数据库。
(2)信号传播的理论模型
在4.1.1小节讲解的基于RSSI测距技术中就讲到无线信号传播理论模型,其中以部分是根据环境而定的,在RADAR系统中,由于是室内定位的,主要考虑了室内墙壁对信号传播的影响,建立信号衰减和传播距离之间的关系,如式(4-11)所示。根据3个基站测得的信号强度,利用该式计算基站到未知节点的距离,然后利用三边测量法计算该未知节点的坐标。
该式中部分符号语义在前面部分已经讲解,这里不再重复,其中”表示路径长度和路径损耗之间的比例因子:如表示参考节点和基站之间的距离;门形表示节点和基站之间墙壁的个数;C表示信号穿过墙壁个数的阈值;WAF表示信号穿过墙壁的衰减因2和WAF均依赖于建筑物的结构和使用的材料。
此种方法定位精度逊于信号传播经验模型,但是不用提前建立数据库,开销小,成本低,并且适合无人值守的区域。
总体来讲,基于RSSI的定位受到周围环境的影响很大,定位精度不稳定,尤其是在室外,影响因素会更多,该技术离实际应用还有一段距离。
在RSSI定位过程中,未知节点根ADG451BRZ-REEL7 据接收到的信号强度值计算信号的传播损耗,按照相应的传播损耗模型将传播损耗转化为距离,然后再根据三边定位法或者多边极大似然估计法计算未知节点的位置。
RSSI定位方法是未知节点利用RSSI测距技术测得到多个信标节点的距离,然后再根据三边定位法或者多边极大似然估计法计算未知节点的位置。SpotON项目,微软的RADAR系统‘71都利用了RSSI测距技术。
RADAR是一个基于RSSI测距的室内定位系统,用于确定用户所在楼层的具体位置。它一般使用信号传播经验模型和理论模型两种方法进行未知节点的定位。
(1)信号传播经验模型
该系统在分布区域内布置了3个基站,并且每个信标节点拥有信号强度检测装置,首先在整个区域内选出一部分节点作为测试节点,在系统启动前基站收集这些测试节点的信号强度值,并建立相应的离线数据库,存储数据格式为(x,y,ssl,SS2,SS3),在系统运行过程中基站测得未知节点的信号强度(ssl,ss2,ss3;),则把该值与数据库中的记录进行比较,选取信号强度方差最小的记录点作为该未知节点的位置。
从上述方法中可知,利用信号传播经验模型测得的位置指示近似估计位置,为了提高定位精度可以使用多次测量求平均值后的信号强度进行计算,也可以取均方差最小的几个记录点,然后再求这几个点的质心坐标作为信标节点的坐标位置。从效果上看,这种方法具有较高的精度,但是它与网络节点的分布以及测试节点的选取有关,并且基站不能移动,一旦移动,所建立的离线数据库便失效,需要重新建立数据库。
(2)信号传播的理论模型
在4.1.1小节讲解的基于RSSI测距技术中就讲到无线信号传播理论模型,其中以部分是根据环境而定的,在RADAR系统中,由于是室内定位的,主要考虑了室内墙壁对信号传播的影响,建立信号衰减和传播距离之间的关系,如式(4-11)所示。根据3个基站测得的信号强度,利用该式计算基站到未知节点的距离,然后利用三边测量法计算该未知节点的坐标。
该式中部分符号语义在前面部分已经讲解,这里不再重复,其中”表示路径长度和路径损耗之间的比例因子:如表示参考节点和基站之间的距离;门形表示节点和基站之间墙壁的个数;C表示信号穿过墙壁个数的阈值;WAF表示信号穿过墙壁的衰减因2和WAF均依赖于建筑物的结构和使用的材料。
此种方法定位精度逊于信号传播经验模型,但是不用提前建立数据库,开销小,成本低,并且适合无人值守的区域。
总体来讲,基于RSSI的定位受到周围环境的影响很大,定位精度不稳定,尤其是在室外,影响因素会更多,该技术离实际应用还有一段距离。
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