2 CC2431簡介
CC2431以強大的IAR集成開發(fā)環(huán)境為支持，結合Zig-Bee協(xié)議棧、工具包和參考設計，展示領先的ZigBee解決方案，其產(chǎn)品廣泛應用于汽車、工控系統(tǒng)和無線傳感器網(wǎng)絡等領域，同時也適用于ZigBee之外的2．4 GHz頻率的其他設備。CC2431的定位引擎基于RSSI技術．根據(jù)接收信號強度與已知參考節(jié)點位置準確計算出有關節(jié)點位置。然后將位置信息發(fā)送至接收端。

3 基于CC2431定位原理及實現(xiàn)
3．1 RSSI定位技術
RSSI是指節(jié)點接收到的無線信號強度大小。在基于RSSI的定位中，已知發(fā)射節(jié)點的發(fā)射信號強度，接收節(jié)點根據(jù)接收到信號的強度計算出信號的傳播損耗。利用理論和經(jīng)驗模型將傳輸損耗轉化為距離．并進一步利用三角定位法確定待定位節(jié)點位置。該技術硬件要求較低、算法相對簡單，并且一些通信協(xié)議中已攜帶有RSSI的信息，這樣使得基于RSSI定位方法具有廣泛的應用前景。該技術在實驗室環(huán)境中表現(xiàn)出良好特性，但由于環(huán)境因素變化等原因．實際應用中還需進一步改進。
3．2 基于CC2431的定位系統(tǒng)
定位系統(tǒng)由參考節(jié)點和定位節(jié)點組成。參考節(jié)點是一個位于已知位置的靜態(tài)節(jié)點，該節(jié)點確知自身的位置并可將其位置通過發(fā)送數(shù)據(jù)包通知其他參考節(jié)點(采用CC2430)。定位節(jié)點從參考節(jié)點處接收數(shù)據(jù)包信號，獲得參考節(jié)點位置坐標及相應的RSSI值并將其送入定位引擎，然后讀出由定位引擎計算得到的自身位置。
由參考節(jié)點發(fā)送給定位節(jié)點的數(shù)據(jù)包至少包含參考節(jié)點的坐標參數(shù)水平位置X和垂直位置Y。而RSSI值可由接收節(jié)點計算獲得。圖1為具體定位系統(tǒng)原理框圖。

該定位系統(tǒng)原理框圖中各部分的作用如下：
(1)主機 采用一臺普通的PC，主機連接網(wǎng)關實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡的工作調度，編寫的定位軟件可實時觀察各個定位節(jié)點和參考節(jié)點的運行情況。
(2)網(wǎng)關 該網(wǎng)關用于組建一個ZigBee WSN網(wǎng)絡，并充當協(xié)調器，把定位節(jié)點坐標及外部環(huán)境參數(shù)傳送給主機。
(3)參考節(jié)點 在網(wǎng)絡中充當路由器的角色。而且在定位系統(tǒng)中，它由用戶指定固定坐標，并為定位節(jié)點提供該坐標和RSSI平均值。參考節(jié)點(reference node)是一種已知靜態(tài)節(jié)點，其坐標(x，y)是固定的，并且不參與定位計算，可由CC2430或CC2431器件實現(xiàn)。一個定位區(qū)域通常由8個參考節(jié)點組成。系統(tǒng)至少需要3～4個參考節(jié)點才能進行定位。本文采用CC2430作為參考節(jié)點來實現(xiàn)。
(4)定位節(jié)點 其內部具有定位引擎，能夠根據(jù)參考節(jié)點提供的同定坐標和RSSI平均值計算出自身的精確位置(坐標)，并把該坐標協(xié)同定位節(jié)點標識號發(fā)送給網(wǎng)關。本文中核心器件采用CC2431實現(xiàn)。
3．3 定位工作流程
定位節(jié)點(blind node)是一類可移動的節(jié)點，可在參考節(jié)點包圍的區(qū)域內任意移動。定位節(jié)點接收區(qū)域內所有參考節(jié)點的RSSI值后，通過定位算法來計算其坐標位置。定位節(jié)點南CC2431器件實現(xiàn)。采用該器件，可實現(xiàn)0．25 m的定位分辨率和3 m左右的定位精度，定位時間小于40μs。圖2是參考節(jié)點工作流程圖，圖3為定位節(jié)點工作流程圖。