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2.1.2 媒体访问控制层 5
2.2 Zigbee无线通信技术 5
2.3 无线传感器网络接入技术 6
2.3.1 当前接入技术概况 7
2.3.2 对常见的WSN接入技术分析异同 7
2.4 本章小结 8
3. 基于三角形的无线传感网络定位系统的算法 9
3.1 基于三角形定位算法 9
3.1.1 定位原理 9
3.1.2 定位算法的实现 9
3.2 定位算法的优化 10
3.2.1 平均值法 10
3.2.2 混合定位算法 10
3.3 本章小结 11
4.定位系统总体设计方案 12
4.1 总体设计 12
4.1.1 总体设计要求 12
4.1.2 总体设计方案 13
4.2 定位系统的实现的功能 13
4.3 系统模块框图 14
4.4 控制器选择 14
4.5 无线通信模块的选择 16
4.6 本章小结 17
5 硬件设计 18
5.1 主控制器Arduino 18
5.1.1 Arduino 最小系统板模块 18
5.1.2 电源模块 18
5.1.3 串口模块 19
5.1.4 USB转 RS-232串口 20
5.1.5 复位电路 20
5.2 无线通信模块Xbee 22
5.2.1 Xbee模块 22
5.2.2 Xbee的电平转换电路 23
5.3 本章小结 23
6 软件设计 24
6.1 Arduino-IDE开发软件简介 24
6.2 X-CTU的简介及使用 24
6.3 系统软件的设计 24
6.3.1 协调器 26
6.3.2 移动节点 26
6.3.3 参考节点 26
7 总结和展望 29
附录 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 研究背景
随着无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)越来越成熟应用领域越来越广，其应用领域与普通的网络有着显著区别。如军事上的应用是利用WSN能够非常快速的部署、自组动的进行组织网络、它隐蔽性也是非常的高、同时也具有很高的容错性的特点。可以在战场上得到广泛应用。包括：对敌方的军队的兵力、重要的武器的实时准确的监测、战场上战争情况的实时监视、打击目标可以进行定位与锁定、战争的结果的评估等等。重要和暂时的场合面临严重的自然灾难洗礼后，有线的通信网络设备有可能会被全部的打击或者不能进行常规的工作；比较远或比较偏的荒野地区、植被不可以毁坏的自然保护区，不能够用有线或提前架设的网络设施进行通信。当遇到上面类似的状况时，全部能够使用WSN这样迅速展开和自我组织特性来完成。环境监测 比如：农田浇灌状况监测、土壤的比例成分监查、自然环境人物破坏情形的监控、森林出现火情警报工作、江海湖泊情况的监控、空气的温度测试、光的照射时间情况的采集等非常多情况。 智能家居在家用电器和其他家庭设备中加入WSN的传感器节点，并且可以和互联网在一起进行通信。能够让人们过上越来越舒服、便捷、更体现人情关怀的家庭居住美好人间天堂。在工厂业务上的监测控致 太多的工厂里面有很多数据希望被测量，俱往矣因为信号线不太容易布置设计，故监测控制感觉到非常的不容易。采用WSN技术可以很方便的进行监测。医疗护理包括：患病人员生理上需要采集大量的数据、医疗设备的护理、药品的配送以及极其重要人的实时准确定位，跟踪保护等等。由于国家年纪大的人越来越多,由于年纪大的人而产生的问题越来越严重，政府和社会越来越看重医疗健康的进步。根据人们对医疗保健的要求越来越大，又考虑到老人身体疾病越来越严重，人们在医疗保健的要求上逐渐变高。一开始国家的医疗物资非常少，平常人们的就医需求,一些医院的管理和治疗就有一定的压力。正因为各大医院的服务不能让所有的人感到满意，就因为这样病人和医生常常有很多矛盾，对我们国家的基本国策严重不符。又因为现在所有国家的医院都采用了很多无线技术，让无线传感网络技术应用的场合非常快的变的广泛,带有无线网络的医院以及医疗设备地应用以跳跃式地势头增加。又紧接着医院变得很智能也变得非常的信息化。