刘洲洲，张亚杰，全定可

(1.西安航空学院，陕西 西安 710077；2.西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072；3.西安元智系统技术有限责任公司，陕西 西安 710000)

基于超声波检测的传感器网络定位测距系统

刘洲洲1,2，张亚杰2，全定可3

(1.西安航空学院，陕西 西安 710077；2.西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072；3.西安元智系统技术有限责任公司，陕西 西安 710000)

为了实现无线传感器网络节点内部、节点与节点之间有效的通信，根据定位网络的应用需求以及数据命令的用途，制定了节点消息格式、消息类型和消息内容，明确了消息的具体走向，确定了节点的应用层框架结构。其中，Sink节点主要负责监控网络的建立、上位机命令的分析处理和操作、数据的收集等任务，是整个网络的数据存储和处理中心，在上位机和监控网络之间起到桥梁的作用；每个节点由无线数据传输模块和主控DSP模块组成，同一节点的两个模块之间通过UART总线进行通信，节点之间通过无线RF射频方式进行通信；Sink节点与上位机使用UART总线进行通信，通过超声波相关定位测距的算法来对网络节点的定位测距性能进行实验分析。定位测距实验结果表明，构建系统的节点可测得最远距离为19 m，平均定位测距误差为3.6 cm，最大定位测距误差为17.2 cm，相对定位测距误差范围为0%～0.91%。

无线传感器网络；超声波；定位测距；系统设计

0 引 言

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)具有信息采集、传输、处理功能和动态的拓扑结构。微小型传感器节点具有计算能力、通信能力，将其部署在监控区域内，构成可以自主自组织完成特定任务的WSN智能网络信息系统[1]。……