[发明专利]一种基于RSSI-LQI的交互ZigBee节点定位方法

摘要

本发明公开了一种基于RSSI‑LQI的交互ZigBee节点定位方法，该方法包括以下步骤：(1)测量信号强度并计算锚节点到待测节点的距离；(2)利用Bounding‑Box算法进行第一次定位，并把第一次定位的节点记作估计节点；(3)利用估计节点和两个锚节点对待测节点进行第二次（三边法）定位，通过以上步骤，可以减小误差，提高精度。

主权项

1.一种基于RSSI‑LQI的交互ZigBee节点定位方法，所述ZigBee节点包括若干位置已知的锚节点以及未知的待测节点，其特征在于，该定位方法包括如下步骤：步骤1，待测节点定时向整个ZigBee无线传感器网络发送RSSI和LQI信号；步骤2，每个锚节点接收到RSSI和LQI信号后，分别计算出相应的RSSI和LQI值；步骤3，根据步骤2中得到的RSSI和LQI值，计算每个锚节点与待测节点之间的距离，具体为：首先，在该ZigBee无线传感器网络中两个ZigBee节点I和J，分别测得节点I和J相距10m和15m时节点J接收到节点I发出的RSSI值，并分别记为RSSI10和RSSI15；其次，若RSSI15＜RSSI≤RSSI10，RSSI为锚节点处接收到的RSSI值，则锚节点与待测节点之间的距离d为方程RSSI＝‑0.006d³+0.3304d²‑5.9004d‑42.8151在区间(10,15]内的解；若RSSI＞RSSI10，则锚节点与待测节点之间的距离d为方程LQI＝‑0.0312d³+1.6208d²‑27.2422d+187.1886在区间[0,10]内的解；若RSSI≤RSSI15，则锚节点与待测节点之间的距离d为方程LQI＝‑0.0312d³+1.6208d²‑27.2422d+187.1886在区间(15,+∞)内的解；步骤4，采用Bounding‑Box方法，利用锚节点对待测节点进行第一次定位，并将第一次定位得到的定位点作为估计节点；步骤5，根据估计节点处接收到的RSSI值和LQI值，计算估计节点与待测节点之间的距离，具体为：首先，在该ZigBee无线传感器网络中两个ZigBee节点I和J，分别测得节点I和J相距10m和15m时节点J接收到节点I发出的RSSI值，并分别记为RSSI10和RSSI15；其次，若RSSI15＜RSSI≤RSSI10，RSSI为估计节点处接收到的RSSI值，则估计节点与待测节点之间的距离d为方程RSSI＝‑0.006d³+0.3304d²‑5.9004d‑42.8151在区间(10,15]内的解；若RSSI＞RSSI10，则估计节点与待测节点之间的距离d为方程LQI＝‑0.0312d³+1.6208d²‑27.2422d+187.1886在区间[0,10]内的解；若RSSI≤RSSI15，则估计节点与待测节点之间的距离d为方程LQI＝‑0.0312d³+1.6208d²‑27.2422d+187.1886在区间(15,+∞)内的解；步骤6，根据估计节点与待测节点之间的距离以及任意两个锚节点到待测节点的距离，利用三边法进行第二次定位，从而得到待测节点的坐标。