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高精度无线定位，0.25米分辨率 国内独家实现网关节点串口直接输出实时坐标，方便任何用户二次开发 无线龙最新CC2431实时定位系统      由成都无线龙通讯开发的CC2431无线定位开发系统C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK现以全新面貌，大量现货正式供应市场。      该系统实现最高精度0.25米精确无线定位分辨率。在煤矿井下人员定位系统，监狱人员管理系统，集装箱运输跟踪系统，长距离RFID系统，车辆管理系统，人员管理系统，运动会运动员的计时计圈系统，城市公交智能站台和车辆调度的智能管理系统，列车、车厢自动抄号、调度管理系统，小区门禁系统等方面有广泛应用前景。      该系统以3-8个参考节点，构成一个最大区域为64X64米的无线定位网 (以井下定位系统为例子是将参考节点布置在巷道两侧，构成一个无线定位网络)。参考节点之间，通过802.15.4无线通讯标准，保持无线联系，通过上位机软件可以实现对全部参考节点的无线参数配置。     当一个或者多个移动节点(CC2431芯片为核心，对井下无线定位系统而言，就是戴在矿工头上矿帽上用电池供电的RFID卡片)进入监控网络内部时，移动节点就会自动被准确定位，并将定位信息和移动节点ID等信息，实时无线发送给上位机。      采用该系统实现的无线实时定位网络和目前国内已经广泛采用NRF2401等无线芯片为核心的定位系统相比较(这样的系统已经广泛应用于井下监控系统)，有以下的 显著优点 :        1、采用802.15.4/ZIGBEE标准网络，可靠性大幅度提高；        2、完善的MAC防冲突机制，可以实现几十/几百/几千节点同时无线实时定位；        3、容易实现多个无线定位网络的无线连接；        4、非常高的实时定位精度。 无线龙通讯开发的这套无线定位系统的主要功能是: A)兼容CHIPCON/TI    CC2431DK开发平台       采用3-8G个参考节点布网和一个无线网络协议分析仪连接PC，运行CHIPCON上位机无线定位软件，可以设置修改自己的地图。并通过PC机GUI界面，直观实时显示全部移动节点和参考节点，并对移动和参考节点主要网络参数进行无线设定。 B)国内独家实现网关节点串口直接输出实时坐标，方便任何用户二次开发       由于CHIPCON/TICC2431DK平台并没有开放系统软件和提供相应API给客户，所以CC2431DK系统只能用于评估无线定位性能，而不能进行二次开发(因为你不能通过协议分析仪USB接口提取相应实时定位信息)。      成都无线龙通讯公司采用一个低成本的无线龙通讯的串口网关(一个无线模块)，替代了网络协议分析仪，直接对定位网络进行实时监控。并实现了从串口输出全部实时定位信息和参考节点信息，这样用户可以方便的使用任何上位机和其他任何微处理器连接无线龙网关，方便的开发自己的各种无线定位系统。      同时，无线龙通讯还自主开发了无线定位上位机监控软件，GUI图像无线定位监视软件，同时提供客户API，方便客户自主开发。 C)提供全面的附加服务和全面技术支持       如果用户需要设计无线节点的新功能(包括附加各种传感器)或开发无线网络监控、遥控、多个无线定位网络间的ZIGBEE无线网络通讯等，无线龙通讯将全面提供这些服务，代客户设计、开发。       同时，无线龙对无线定位开发系统提供全方位技术支持和服务。 C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK无线定位系统配置如下：     入门无线定位评估系统C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK-1           1) CC2430/31实时USB在线仿真器1台；           2)低功耗CC2431无线移动节点1个 ；           3)低功耗CC2430无线参考节点3个；           4)USB电缆；           5) 802.15.4 无线网络分析仪/CC2431无线定位监视系统；           6)资料光盘。      OEM无线定位开发系统C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK-2       增加:           7)开发光盘：ZIGBEE协议栈精简版C51源代码；           8)无线龙通讯无线定位网关系统(串口输出定位坐标信息)；           9) 5个无线参考节点模块。      高级无线定位开发系统C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK-3 (即将推出)       增加:           10)无线龙通讯自主开发的上位PC无线定位GUI软件,API用户接口；           11)无线龙无线定位485接口网关,以太网网关(100M)。      白金无线定位开发系统C51RF-LOC-CC2431/2430-LPK-4 (即将推出)       增加:             CC2431/CC2430无线定位参考节点，移动节点，网关节点全部C51源代码，包括在IAR下的工程文件，CC2430/2431 802.15.4 C51源代码，特别的802.15.4无线定位层C51源代码，应用测试源代码。 同时无线龙通讯开发的无线定位网络ZigBee路由器(实现多个无线定位网络间的ZigBee网络通讯)也将很快上市。

高精度无线定位新技术，让矿井更安全                                                       作者    吴线      发布日期     2007-7-17 目前网络上掀起了网络视频热，一个偶然的机会，我看到一部这样的短片： 初春，深邃的井下，成千的矿工在不同的工作面工作，欢声笑语，运送矿物的货车象穿梭一样往返，一片繁忙景象。     突然一声巨响，矿井里一片黑暗，大量的石块从天而降，矿井被完全阻断，几千矿工被分隔在不同地方，矿井内的通讯电缆大部分中断，一场突如其来的灾难降落了。 救援工作立即开始，在地面中心控制室的大型彩色屏幕上，电脑图象已经明确指示出每个矿工在爆炸发生瞬间的精确位置，精度达到 2.5 平方米的准确度 ( 一张床大小 ) 。 这个煤矿安装了 TI 、 CHIPCON 公司 CC2431 无线定位芯片为核心的高精度无线定位系统，每个矿工的工作服都有一个钮扣是无线定位传感器，内装 CC2431 无线芯片（无线移动节点）。巷道内的另外有若干个 CC2430 无线 SoC-ZigBee/802.15.4 组成的无线定位子网络，这些遍布矿井的无线子网络将每个矿工的在每分每秒的精确位置通过 ZigBee2006 无线网络发送到地面的中心电脑的数据库中。 由于有了这些精确的数据，救援工作完全是有条不紊地进行，大型钻井机，向井下有矿工的地方钻孔，送入宝贵的氧气和急需的药品。同时，从钻孔处送入新的无线信标，收集该处矿工腕带式无线传感器上矿工的体温、心跳等生理数据，确定救援方案。 几天几夜的救援工作进展顺利，遇险矿工几乎全部生还。担架上的一位矿工，在被抬上救护车时，举着胸前的无线定位装置，万分激动的对电视台记者说：“多亏了高科技 , 多亏了 ZigBee 无线定位新技术”。 看完这个网络视频短片，我对电子高科技的巨大进步感到欣慰，也为这些新技术能够为人类造福而感到高兴。   集成电路的高速发展，已经可以将全部无线定位的功能芯片化，包括 8051 微处理器、闪存、 2.4GHZ 高频无线电路。全部做到不到 1 平方厘米大小的芯片上，无线定位装置包括天线，电池等全部电子零件和全部电路板面积也只有钮扣大小，无线节点在这样的电池下可以工作若干年。 由摩托罗拉和 TI 公司共同开发的 CC2431 无线定位芯片，就是这类产品的代表作。该技术不需要卫星，通过有几千几万个 CC2431/CC2430 芯片组成的无线定位网络和运行国际标准的 802.15.4/ZIGBEE2006 无线网络技术软件无线定位节点。就可以在低成本下 ( 每个无线定位节点小于 5 美元 ) 实现非常高的定位分辨率 (0.25 平方米 ) 和非常高的定位精度 ( 小于三平方米 ) 。 CC2431 芯片推出后，用户还需要进行大量开发工作，包括开发运行于 CC2431 内部的 8051 代码和应用软件。由于必须使用 ZigBee 2006 网络软件，所以软件开发工作量应该是不小的。同时对 CC2431 微处理器的硬件开发、调试、也需要专门仿真器和专门的开发工具。 TI 推出了开发工具 CC2431ZDK 要价每套 2 万人民币。由于价格较贵，很少有国内公司可以购买。 成都无线龙通讯科技公司（ www.c51rf.com ）牢牢地跟踪国际先进技术，开发出各种无线单片机，无线定位芯片设计工具和软件，大大加快了国内跟踪世界先进无线技术的技术创新能力。 成都无线龙通讯科技公司最近已经推出了国内首套 C51RF-CC2431-ZDK   ZIGBEE2006 无线定位开发设计工具。系统包括： CC2431 开发仿真器， 8 个无线参考节点， 2 个定位节点，全部 PC 表演软件， ZIGBEE2006 无线网状网络协议栈，全新的 ZIGBEE2006 无线定位软件等。定位准确可靠（完全解决了初期采用 802.15. 4 MAC 技术简易定位方法定位不可靠的技术难题），价格大大低于国外同类产品。   而且无线龙通讯科技公司还提供 CC2431ZIGBEE2006 ，井下定位解决方案的技术支持，包括提供模块、提供无线传感器设计技术、网络通讯技术等。也可以以“交钥匙”方式 , 提供全部井下人员监控系统，监狱人员监控系统，停车场管理等全套解决方案。 相信使用这样的开发工具，国内的相关企业会很快大量采用这种先进的无线定位技术在不同的应用领域中。  

采用最新 ZigBee2006网状网络技术，全图形化高级定位软件； 高精度无线定位， 0.25M分辨率、节点串口直接输出实时坐标。              无线龙最新 ZigBee2006网状网络实时定位系统 由成都无线龙通讯 (WWW.C51RF.COM)开发的CC2431无线定位开发系统C51RF-CC2431-ZDK现以全新面貌，大量现货正式供应市场。 该系统 实现最高精度 0.25M 精确无线定位分辨率。 在煤矿井下人员定位系统、监狱人员管理系统、集装箱运输跟踪系统、长距离 RFID系统、车辆管理系统、人员管理系统、运动会运动员的计时计圈系统、城市公交智能站台、车辆调度的智能管理系统、列车/车厢自动抄号、调度管理系统、小区门禁系统等方面有广泛应用前景。 该系统以 3-12 个参考节点，构成一个最大区域为 64X64米的无线定位网(以井下定位系统为例子：是将参考节点布置在巷道两侧，构成一个无线定位网络)。参考节点之间，通过802.15.4/ZigBee无线通讯标准，保持无线联系，通过上位机软件可以实现对全部参考节点的无线参数配置。   图 2 参考/移动节点数据显示 对井下无线定位系统而言，移动节点 (CC2431芯片为核心)就是戴在矿工头上的矿帽(用电池供电的RFID卡片)进入监控网络内部时，移动节点就会自动被准确定位，并将定位信息和移动节点ID等信息，实时无线发送给上位机。 采用该系统实现的无线实时定位网络与目前国内已经广泛采用 NRF2401等无线芯片为核心的定位系统相比较(这样的系统已经广泛应用于井下监控系统)，有以下的显著优点： 1)采用ZigBee2006网状网络，可靠性大幅度提高，并可以实现多个定位网络见的高可靠通讯。 2)完善的ZigBee网络防冲突机制，可以实现几十/几百/几千节点同时无线实时定位。 3) 移动节点将自动计算自己的精确位置，显示监控单元，可以使用任何 PC ， PDA 和其他移动终端等设备和任何高级单片机系统。 4)非常高的实时定位精度。 无线龙通讯推出的这套无线定位系统的主要功能是 : (A)兼容CHIPCON/TI CC2431ZDK高级无线定位开发平台 采用 3-12个参考节点布网和一个无线网络协议分析仪连接PC，运行CHIPCON上位机无线定位软件，可以设置修改自己的地图，并通过 PC 机 GUI界面，直观实时显示全部移动节点和参考节点，并对移动和参考节点主要网络参数进行无线设定。   图 3 CHIPCON上位机无线定位软件 (B) 参考节点串口直接输出实时坐标，方便任何用户二次开发 C51RF-CC2431-ZDK可以采用系统包含成都无线龙提供C51RF-3-PK(ZigBee开发系统)的扩展板作为 串口网关，无须网络协议分析仪，直接对定位网络进行实时监控，并实现了从串口输出全部实时定位信息和参考节点信息。这样，用户可以方便的使用任何上位机和其他任何微处理器连接无线龙网关，方便的开发自己的各种无线定位系统。如图 2所示。 (C)多种GUI实时定位监控软件支持 C51RF-CC2431-ZDK可以使用TI 免费下载的各种图形软件显示定位系统工作状态，也可以 使用无线龙通讯还自主开发了无线定位上位机监控软件， GUI图像无线定位监视软件，同时提供客户API，方便客户自主开发，还可以使用其它第三方兼容定位软件。   图 4 图形软件显示定位 (D) 提供全面的附加服务和全面技术支持 采用 ZigBee2006 协议栈构建网状网络实时定位系统，是一个全新、很具有挑战性的工作，无线龙作为这个行业的先锋，具有很强的技术能够协助用户需要，包括：设计无线节点的新功能 ( 包括附加各种传感器 ) 或开发无线网络监控、遥控、多个无线定位网络间的 ZigBee 无线网络通讯等，无线龙通讯将全面提供这些服务。代客户设计、开发。 同时，无线龙对无线定位开发系统提供全方位技术支持和服务。 低价格的 C51RF-CC2431-BS 无线定位 系统 : 1、无线龙CC2430/31实时USB在线仿真器一台； 2、低功耗CC2431无线移动节点1个 ； 3、低功耗CC2430无线参考节点4个； 4、USB电缆1条、RS232电缆1条 ； 5、开发光盘:ZigBee2004协议栈精简版C51源代码； 6、ZigBee 2006有无线定位功能的协议栈应用源代码和ZigBee库代码（无线龙效验版）； 7、无线龙通讯无线定位网关(C51RF-3-PK扩展板+CC2430模块)一套。   C51RF-CC2431-ZDK无线定位系统标准配置如下： 1、无线龙CC2430/31实时USB在线仿真器一台； 2、低功耗CC2431无线移动节点2个 ； 3、低功耗CC2430无线参考节点8个； 4、USB电缆1条、RS232电缆1条 ； 5、开发光盘:ZigBee2004协议栈精简版C51源代码； 6、ZigBee 2006有无线定位功能的协议栈应用源代码和ZigBee库代码（无线龙效验版）； 7、无线龙通讯无线定位网关(C51RF-3-PK扩展板+CC2430模块)一套(串口输出定位坐标信息)； 8、TI GUI 实时定位显示、设定PC 软件全套。 C51RF-CC2431-PK无线定位系统扩展配置如下： 1、无线龙CC2430/31实时USB在线仿真器一台； 2、低功耗CC2431无线移动节点2个 ； 3、低功耗CC2430无线参考节点8个； 4、USB电缆1条、RS232电缆1条 ； 5、开发光盘:ZigBee2004协议栈精简版C51源代码； 6、ZigBee 2006有无线定位功能的协议栈应用源代码和ZigBee库代码（无线龙效验版）； 7、无线龙通讯无线定位网关(C51RF-3-PK扩展板+CC2430模块)一套(串口输出定位坐标信息)； 8、TI GUI 实时定位显示、设定PC 软件全套。 9) 802.15.4 无线网络分析仪/CC2431无线定位监视系统1套； 10)无线龙通讯自主开发的上位PC无线定位GUI软件，API用户接口； 11)无线龙无线定位485接口网关，以太网网关(100M)； 12)802.15.4无线定位层C51源代码，应用测试源代码(TI报价1万美元)。  

成都无线龙通讯的 C51RF-CC2431 无线定位开发系统具有 ZigBee 网络实现 GPS 功能 ，同时提供各种 ZigBee(CC2430/CC2431) 开发工具。        定位引擎提供 ZigBee 网络无线装置高定位精确度，且耗电低，还能减少额外通讯负担，并能利用现有 ZigBee 基础设施计算无线装置在网络里的位置，再由中央资料点搜集信息以供追踪使用，或由使用者启动此功能引导其在建筑物内移动。      想像到一个商场的卖场，想购买一样称心的商品，该从那里着手？其实很简单，如果商场上布置了定位系统，只要拿出行动电话或 PDA 搜寻商品区，行动装置就会显示卖场地图，并且告诉消费者往那个方向走，当消费者穿过卖场时，还会显示可能感到兴趣的商品。      德州仪器 (TI)ZigBee 无线射频元件 CC2431 所含的定位引擎 (Location Engine) 就像是室内全球卫星定位系统 (GPS) ，利用 ZigBee 网络的无线射频基础设施计算物品或人员的位置。相较于 GPS 系统，把定位引擎和微控制器 (MCU) 全部整合至单晶片射频收发器，不仅耗电量远少于 GPS 硬体，成本更不到其十分之一，且无论在室内或室外，只要有 ZigBee 网络的地方就能使用。常见应用包括从屋内不同房间移动时，遥控开灯或关灯；装运码头的货柜追踪，以及从仓库追踪特定货物。定位引擎还能简化无线网络设定，能在新设备加入网路时找出其所在位置。        多数无线传感器网络都需一套方法判断网络节点的位置，所以使用者必须在安装时决定应该互相交换的资料，以及应与中央资料搜集点互传资料的节点。市场上许多解决方案透过软体计算网络节点位置，这类系统的节点读取位置计算所需的参数，然后把信息送到中央资料搜集点，算出位置后再传回给节点，这个过程的运算量很庞大，须用到个人电脑或高效能微控制器。      这种计算位置的方式仅对小型网络和少数节点有用，因为执行计算所需的网络流量会随着节点数目的指数增加。高流量负载和频宽不足让这套方法只能用于电池供电的网络，可利用分布式定位计算解决这个问题，可先让网络节点找出多个已知位置且距离最近的参考节点，然后根据参考节点传来的信息计算本身的位置，因此，网络流量将只出现在定位 ( 移动 ) 节点 (Blind Node) 连接范围内的节点。另外，由于网络流量只会随定位 ( 移动 ) 节点的数目等比例增加，所以同一个网络可有很多个定位 ( 移动 ) 节点。本文介绍的结果是以 ZigBee 网络测量值为基础，但也适用于较简单的 IEEE 802.15.4 网路。 剖析定位引擎技术      定位引擎会根据无线网络里，相邻无线装置传来的接收信号强度指标 (RSSI) 计算自己的位置。随着环境不同，两台无线装置之间的 RSSI 信号会有很大差异，举例来说，若有人在两台无线装置的中间走过，接收信号就可能减少 30dBm ，为弥补这么大的差异，定位引擎增加多台无线装置传来的 RSSI 值进行计算，以便得到精确的位置，这种做法的逻辑是利用多个节点求取平均值，即可将 RSSI 的变异量消除。      在无线射频网络里，已知位置的定位引擎无线装置称为参考节点 (Reference Nodes) ，须要计算其位置的节点称为定位 ( 移动 ) 节点。参考节点与定位 ( 移动 ) 节点之间须要传送的信息就是参考节点的 X 和 Y 座标以及 RSSI 值。定位引擎会根据参考节点传来的讯息测量 RSSI 值，配合所收到的 X 和 Y 座标计算其位置。      有些定位引擎应用须安装多个参考节点，做为基础设施架构的一部分。 ZigBee 技术提供家庭、办公室和工业应用无线遥控能力，可广泛用于家庭和工业自动化应用，且会有更多 ZigBee 装置安装到建筑物的基础设施，使 ZigBee 技术更普及化。      典型的办公室环境可能会利用 ZigBee 应用装置控制每间办公室和会客室的空调设备及含有温度感测器的交流电源管线，每个房间还可能有 ZigBee 控制的电灯开关及设施，这些不同的设备很容易就能当做定位引擎的参考节点使用，一般而言， ZigBee 无线装置只需很少程式，就能担任 ZigBee 协定堆叠之上的参考节点。定位引擎能搜集 3 至 16 个参考节点的资料 ( 实际参与计算的最多 8 个参考节点信息 ) ，再利用这些资料计算位置，其若收到超过 8 个节点的资料，会根据这些参考节点的位置排序，然后使用前面 8 个节点的 RSSI 值。

扩大定位引擎连线距离      定位引擎的连线范围为 64 米× 64 米 ( 实际有效距离为 63.75) ，多数应用却须要涵盖更大的范围。有两种方法能扩大这个距离，其一为增加参考节点的输出功率，同时降低定位引擎的计算解析度，第二种为将多个参考节点放在较大的区域；执行定位计算时，先找出信号最强的参考节点，然后计算其与该节点的相对位置。      第二种方法的效果较好，因不须降低精确度，就能让定位引擎涵盖很大的区域。网络的定位 ( 移动 ) 节点会送出一个广播讯息，然后搜集所有相邻参考节点传回的资料，并找出信号最强的参考节点及其 X 和 Y 座标。接着，定位引擎会计算其他节点相对于该参考节点的座标，处理完这些资料后，只要再加上最近参考节点的位移值，即可得到其在这个庞大网络里的实际位置。      天花板和地板无论在室内或室外环境都会吸收信号，因此选择参考节点位置时必须将这些因素列入考虑，才能提供最远的连线距离。最理想的情形是让所有节点的高度相同，并且远离地面、天花板和墙壁，但这在实际网络布建却很难做到。此时，不妨将参考节点固定在天花板或略低于天花板的位置，并将天线倒置以便射频信号向外和向下传送，至于定位 ( 移动 ) 节点，无论是手提式或固定在某些设备，其高度都应位于一般人站立时的头部和腰部之间。这种设定方式将天花板和地板吸收的信号减到最少，同时将人员和其他物体在环境中不断移动所造成的干扰降低最低。      为了计算室内效能，此处以一个包含八个参考节点的办公室网络为例。这些参考节点分布在各角落和其他有空间的地方，如办公室家具和其他设施的表面，高度则介于腰部和肩膀之间，把这 8 个节点编号为 A ～ H 。      位置估计值是由 6 个预先选择的节点负责搜集，每个定位 ( 移动 ) 节点还会将每次定位计算所得到的二十个读数平均，其结果如表 1 所示。