基于无线传感器网络的车载节点定位

　　WSN(Wireless Sensors Network)是集传感器技术、MEMS技术和网络技术于一体的一种信息获取和信息处理技术[1]，它具有自组织、自适应能力，在智能交通方面具有独特的优点和广阔的应用前景[2]。

　　在智能公交系统中，车辆位置的准确求取和传递是其他系统功能实现的先决条件。当前已经有了一些利用无线传感器搭建智能公交系统的通信网络的方案[4-6]，但这些方案均利用其他手段实现车辆的定位，鲜有利用无线传感器自身的TOF测距功能实现车辆定位功能。而利用基于TOF的无线传感器实现公交车载节点的定位可以降低系统建设和实用成本，对公交系统智能化改造具有参考意义。

　　在无线传感器定位算法中，由于Range-free定位算法要求大密度的参考节点，所以不适合智能公交系统车辆定位。而通常基于TOA、TDOA以及AOA的定位技术需要添加额外的硬件，导致系统的定位成本增加。基于RSSI测距的方法虽然易于实现，但由于其有效定位距离近，远距离情况下定位精度较低，因此很难单独应用。近年来，英国Jennic公司最新推出了采用TOF(Time Of Flight)测距技术的ZigBee芯片JN5148，能够有效地提高无线传感器测距精度。本文即以此为背景对公交车载节点的定位算法和策略进行了深入研究。

　　1 基于TOF/RSSI定位算法分析研究

　　为了充分发挥JN5148的测距能力，本文对其进行了测距实验，并对其在车载节点定位上的应用方法进行了研究和讨论。

　　1.1 TOF测距效果实验分析

　　JN5148通过测定无线信号在两节点间双向传递时间计算节点间距离[5-6]，同时其数据帧中包含RSSI参数。JN5148芯片在户外的测距实验曲线如图1所示，图1(a)是在300 m范围内每10 m进行一次测量的测距误差图;图1(b)是10 m范围内每0.2 m进行一次测量的测距误差图。