无线传感器网络的室内定位节点设计※

韩鹏霄，刘继尧，周东平

（公安部第一研究所，北京 100048）

引 言

公共安全领域内，室内定位技术在羁押场所预警监控、取保候审、监视居住，以及紧急情况救援与救灾应急指挥调度等应用中具备良好的应用前景。ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低复杂度、低功耗、低成本的无线通信技术，具有自组网、低延迟、可实现128位的AES加密和组网方式灵活等特性，非常适合用于室内定位技术的应用需求。基于ZigBee技术的室内定位系统，具有成本低、节点续航时间长、自组网方便灵活、便于快速部署和安全性较高等优点。

1 基于ZigBee的室内定位节点简述

基于ZigBee的定位网络是一个WSN网络（Wireless Sensor Network，无线传感器网络），为定位应用系统提供定位特征信息及节点状态报警信息，由网络协调器、参考节点和盲节点组成。定位算法需要至少3个参考节点对1个盲节点进行定位。定位网络结构图如图1所示。

定位网络中，ZigBee网络协调器承担着ZigBee网络的发起和管理功能。ZigBee网络协调器汇集定位网络内所有参考节点产生的定位信息，并将定位信息发送给应用系统。

图1 基于ZigBee的室内定位网络结构图

参考节点固定布置在定位区域范围内的特定位置上，接收盲节点发送的特征信息数据信号，并提取出该信号的场强特征信息，即RSSI（Received Signal Strength Indica－tion，接收信号强度指示）值。参考节点将其自身的特征信息和盲节点的特征信息数据、RSSI值打包生成定位信息，通过ZigBee网络发送给ZigBee网络协调器。参考节点是网络中的路由节点。

盲节点佩戴或安装在被定位人员或物品上，周期性地通过ZigBee网络广播发送自身的特征信息数据。……