圖3? 感器網(wǎng)絡(luò)定位通信網(wǎng)流程

　　考慮到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)除了組網(wǎng)和串口通信功能外，它可以作為參考節(jié)點(diǎn)使用，故只需要編寫兩種節(jié)點(diǎn)程序即可。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)特有的功能用虛線標(biāo)出。各類節(jié)點(diǎn)工作流程如圖4和圖5所示。

圖4 盲節(jié)定點(diǎn)位流程

圖5? 網(wǎng)關(guān)節(jié)定點(diǎn)位流程

?　　5 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

　　5．1 上位機(jī)功能及其實(shí)現(xiàn)

　　無(wú)線傳感器定位系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控軟件中，與定位相關(guān)的功能主要包括2大類：定位工程管理和定位信息處理。定位工程管理完成加載定位區(qū)域示意圖和配置參考節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息功能。定位信息處理完成參數(shù)采集、數(shù)據(jù)處理功能。具體來(lái)說(shuō)，定位工程管理需要包括以下3方面：1)加載定位區(qū)域平面圖，用戶為特定定位場(chǎng)景自行選擇bmp、jpg、gif等格式的定位區(qū)域示意圖；2)配置參考節(jié)點(diǎn)信息，用戶自行配置參考節(jié)點(diǎn)并在工程中設(shè)置參考點(diǎn)號(hào)，在定位區(qū)域示意圖中標(biāo)示參考節(jié)點(diǎn)位置；3)保存和修改工程，隨時(shí)保存和修改工程信息。而定位信息處理包括2個(gè)方面：1)提供PC和協(xié)調(diào)器間接口，通常使用串口與協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，PC機(jī)向下發(fā)送命令信息，協(xié)調(diào)器向上讀取數(shù)據(jù)。2)區(qū)域定位，根據(jù)從參考節(jié)點(diǎn)讀出的信息進(jìn)行定位并顯示和保存定位結(jié)果。

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　　上位機(jī)功能實(shí)現(xiàn)流程如圖6所示。其中，系統(tǒng)初始化包括：定位區(qū)域示意圖加載、區(qū)域尺寸參數(shù)設(shè)置、參考節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置和串口相關(guān)參數(shù)設(shè)置以及串口打開(kāi)等功能。

圖6? 上位機(jī)實(shí)現(xiàn)流程

　　5．2 定位算法選取

　　基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)的算法，利用RSSI與距離之間的關(guān)系，在特定定位環(huán)境采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲取二者關(guān)聯(lián)曲線，利用基于測(cè)距的定位算法實(shí)現(xiàn)未知節(jié)點(diǎn)的位置確認(rèn)。

　　基于場(chǎng)地信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)的算法，就室內(nèi)定位而言，要實(shí)現(xiàn)精確定位，最直接的方法是建立待定位場(chǎng)地的信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)值比對(duì)確定盲節(jié)點(diǎn)位置。但數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建費(fèi)時(shí)費(fèi)力，室內(nèi)環(huán)境改變(如室內(nèi)設(shè)施移動(dòng)了位置、改變了參考節(jié)點(diǎn)位置等)需要重新構(gòu)建采樣數(shù)據(jù)庫(kù)。為了以較小代價(jià)獲得盡可能高的精度，可以將2種定位方法進(jìn)行適當(dāng)融合。每種算法都有它的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)具體應(yīng)用需要選擇合適的算法。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　本文詳細(xì)介紹了無(wú)線傳感器定位系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，該定位系統(tǒng)可以充分利用軟件方法實(shí)現(xiàn)較高的定位精度。降低對(duì)定位硬件的要求。使得無(wú)線傳感器定位系統(tǒng)維持在較低的成本上。從實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明：該定位系統(tǒng)是切實(shí)可行的，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便。