基于Area-login方法的区域定位系统分析

郭 军,黄炎子,陆思梦,刘守印

(华中师范大学,湖北 武汉,430079)

0 引言

随着物联网、移动互联网的逐步发展，基于位置的服务需求日益增长，典型的定位系统有Active Badge、RADA、SpotON和Cricket Location等，这些系统大部分使用UWB、WIFI、ZigBee、RFID、AGPS、红外或超声波等技术，距离的测量通常采用 Received Signal Strength Indication（RSSI，接收信号强度）、Angle-of-arrival（AOA）、 Time-of-arrival（TOA）和 Time-difference-of-arrival（TDOA）等算法。其中基于ZigBee技术的定位已有许多研究，但多以得到定位目标的坐标点为定位目的。实际应用中，许多应用场景不关心定位目标的具体坐标，而是关注定位目标是否在一定的区域范围，例如我们关注小学生是否在校园内，或者在教室内，而在这些区域内的具体位置并不重要。针对此类应用，本文利用双收发机相互协同及RSSI随距离变化的特点，提出一种以区域范围为目标的Arealogin定位方法，采用类似区域登录的机制，使用ZigBee技术实现一种低复杂度、低功耗、高效的区域定位系统。

1 研究背景

目前专门实现区域定位的研究较少，主要存在设备复杂、不易部署、覆盖范围小等问题。Active Badge系统依靠分布的传感器节点来检测近距离内定位目标发射的红外线信号，实现了区域级别的定位，其网络为有线连接，且需布置大量传感节点。WALRUS系统使用PDA装置接收每个房间内PC机发射的超声波和无线电信号进行定位，应用时需相应PC支持且功耗大。文献[6]将接收信号强度值最大的基站所在区域作为定位结果，结果受环境影响有波动。文献[7]以ZigBee作为定位技术，在各房间入口和房间内设置两个定位锚节点，当同时接收到两者信号判断为进入房间，锚节点密度较大。……