无线传感器网络的室内定位节点设计
ZigBee节点加入网络的流程图如图7所示。
节点在ZigBee网络内的数据传输是系统定位的关键。ZigBee定位网络存在两种数据的交互:RSSI特征信息数据和定位信息数据。簇ID是ZigBee协议定义的重要配置信息,用于区分ZigBee网络传输中不同的数据类型。盲节点向参考节点发送自身特征信息数据时采用的簇ID为GETRSSI—CLU,参考节点向协调器转发定位信息数据时使用的簇ID为INFO—CLU。
ZigBee数据的发送通过调用AF_DataRequest()函数实现。ZigBee数据的接收由Z—Stack完成,接收数据完成后协议栈触发SYS_EVENT_MSG事件和AF_INCOMING_MSG_CMD消息,OSAL在接收到该事件和消息后,调用用户应用任务进行后续处理。
3.3 软件流程
节点加入网络后,通过应用任务进行程序设计,实现节点特征信息的定时广播发送、定位信息的生成和发送、路由转发、节点状态信息的检测与报警信息发送等功能。盲节点和参考节点的应用程序流程如图8所示。
4 测试结果
为验证节点功能,对本文描述的基于ZigBee的室内定位节点进行了相应的测试。测试环境为室内走廊环境,2个参考节点分别放置在长度为58 m的走廊两端位置,测试者持盲节点在走廊的两端之间匀速往复走动,实时记录节点收发数据、报警状态信息,以及实时跟踪定位信息随距离变化的结果,测试结果略——编者注。
为验证节点的功耗性能,本文对盲节点工作模式和空闲模式的功耗分别进行了测试。盲节点供电电压为3.3 V,正常工作时,以2 Hz的频率更新定位信息数据,平均电流实测为11.3 mA;空闲模式实测电流低至1.2 mA。节点设计较好地实现了低功耗的设计目标。实验表明:本文所设计的节点在室内定位系统测试中,能够满足定位系统对节点的功能及性能要求。
结语
本文讨论了基于CC2530的室内定位节点的设计与实现,对节点设计中的关键技术进行了介绍。经实验证明,节点具有网络通信稳定、工作距离远、功能丰富和功耗低等优点。在歼展的基于ZigBee的室内定位系统测试和应用中取得了良好的效果。
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