本文關(guān)鍵詞：基于無線網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位技術(shù)研究平臺設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 室內(nèi)定位 WiFi ZigBee RSSI 陀螺儀 指紋識別

【摘要】：近年來,隨著無線網(wǎng)絡(luò)和移動終端用戶量的快速增長,人們對位置服務(wù)(Location Based Services, LBS)的需求明顯表現(xiàn)出快速、大幅增長的趨勢,這很大程度上是由于無線網(wǎng)絡(luò)的快速普及以及移動智能終端用戶量的迅猛增長。位置服務(wù)在社會生產(chǎn)和人們生活的各個領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注,并且逐漸展示出了良好的發(fā)展前景以及巨大的市場空間。其商業(yè)價值將不可估量,定位技術(shù)作為位置服務(wù)的基礎(chǔ),近年來也取得了飛速的發(fā)展。定位技術(shù)除了大家所熟知的GPS(室外定位)之外,還有室內(nèi)定位。因?yàn)镚PS的信號在室內(nèi)并不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位,只能夠大體上定位到目標(biāo)處在哪一棟建筑物,在室內(nèi)環(huán)境中,由于信號衰減等因素影響,GPS已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的應(yīng)用對定位精度的要求,所以,這也使得室內(nèi)定位得以越來越被重視。一套完整的室內(nèi)定位系統(tǒng),包括硬件和算法兩部分,相比硬件而言,算法則更加靈活多變,對于同一個硬件平臺,可以使用多種算法,或者對算法進(jìn)行優(yōu)化,從而提高定位精度,這也是研究人員對算法的研究要多于硬件的原因之一,基于這一現(xiàn)狀,本課題設(shè)計了一套室內(nèi)定位技術(shù)的研究平臺,為研究人員提供一個室內(nèi)定位算法的研究平臺,該平臺兼容的定位硬件包括現(xiàn)階段應(yīng)用比較多的ZigBee和WiFi,除此之外,考慮到陀螺儀和加速度計在室內(nèi)在線定位中的重要作用,所以本平臺也提供基于陀螺儀和加速度計的算法接口[31141。整個平臺包括硬件和上位機(jī)兩部分組成,硬件包括：錨節(jié)點(diǎn),定位節(jié)點(diǎn),通訊節(jié)點(diǎn),其中錨節(jié)點(diǎn)的主要作用是產(chǎn)生ZigBee和WiFi信號,定位節(jié)點(diǎn)除了負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和傳輸,也提供算法接口和顯示功能。通訊節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)建立上位機(jī)和定位節(jié)點(diǎn)之間的通信。上位機(jī)主要提供算法接口,另外也有顯示功能。本課題主要工作包括：各個模塊的選型,電路的原理圖設(shè)計、PCB制作、焊接、調(diào)試,硬件驅(qū)動程序編寫,通訊協(xié)議設(shè)計,以及最后的測試工作。實(shí)驗(yàn)證明,本系統(tǒng)能夠?yàn)槭覂?nèi)定位技術(shù)研究提供兼容性比較好的軟硬件平臺、使得研究人員可以更加專注于算法優(yōu)化研究,具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 WiFi ZigBee RSSI 陀螺儀 指紋識別
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題背景和研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本課題研究內(nèi)容11-12
• 1.4 課題工作與論文組織12-13
• 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計與各部分需求分析13-23
• 2.1 室內(nèi)定位方法概述13-18
• 2.1.1 主要室內(nèi)定位算法13-16
• 2.1.2 主要室內(nèi)定位技術(shù)16-18
• 2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計18
• 2.3 系統(tǒng)各部分需求分析18-22
• 2.3.1 硬件部分需求分析19-21
• 2.3.2 軟件部分需求分析21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計23-33
• 3.1 錨節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計23-26
• 3.1.1 各個模塊選型23-24
• 3.1.2 錨節(jié)點(diǎn)原理圖設(shè)計24-26
• 3.2 定位節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計26-31
• 3.2.1 各個模塊選型26-27
• 3.2.2 最小系統(tǒng)外圍電路設(shè)計27-31
• 3.2.3 定位節(jié)點(diǎn)整體原理圖設(shè)計31
• 3.3 通訊節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計33-48
• 4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計33-35
• 4.1.1 Qt Creator33
• 4.1.2 上位機(jī)界面33-35
• 4.2 下位機(jī)驅(qū)動程序設(shè)計35-44
• 4.2.1 WiFi發(fā)射模塊配置程序設(shè)計35-38
• 4.2.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計38-41
• 4.2.3 陀螺儀模塊驅(qū)動程序設(shè)計41-42
• 4.2.4 LCD顯示驅(qū)動設(shè)計42-43
• 4.2.5 STM32程序設(shè)計43-44
• 4.3 算法接口44-47
• 4.3.1 上位機(jī)算法接口44-46
• 4.3.2 下位機(jī)算法接口46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 系統(tǒng)測試48-56
• 5.1 硬件各功能模塊測試48-51
• 5.1.1 錨節(jié)點(diǎn)測試48-49
• 5.1.2 定位節(jié)點(diǎn)測試49-50
• 5.1.3 通訊節(jié)點(diǎn)測試50-51
• 5.2 上位機(jī)界面測試51-52
• 5.3 系統(tǒng)整體測試52-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 本文工作總結(jié)56-57
• 6.2 未來工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 附錄A61-62
• 在學(xué)期間的研究成果62-63
• 致謝63

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1 本報記者 馬靜t，

本文編號：909200