Zigbee与CSS定位特性比较
转自：http://blog.csdn.net/wellnode/archive/2010/03/24/5408943.aspx
目前在市面上有多种定位系统，包括
Zigbee
、
WiFi
等，以及最新的
CSS
定位系统。从定位原理上分析，一般的定位系统都可以归纳到基于时间的系统、基于信号强度系统，而这两类系统都有着各自的共性。下面以这两种系统的典型代表
CSS
系统（基于时间）和
Zigbee
系统（基于信号强度）进行比较，从而得出其是否适用的结论。
以下对比均设定
CSS
系统和
Zigbee
系统的射频功率为
0dBm, 1mW
。
一、
测量原理
从原理上说，任何定位系统首先需要获取邻节点之间的距离。
CSS
采用
SDS-TW
的测量方法，获取双向传输的时间，进而获取节点距离；
Zigbee
采用测算节点之间连接信号强度
(RSSI)
的方法，利用无线信号的空间传输衰减模型估算出节点间传输距离。
图1
CSS
基于
SDS-TW
算法距离测量原理
图2
Zigbee
基于RSSI
信号传输衰减模型的测量原理
从上述图
1
可以看出，
CSS
进行了精确的双向到达时间测量以及内部反应时间测量。由于采用了高质量的时钟电路，精确度可以达到
1ns,
因而实际测量精确度可以达到
1m
以下。
图
2
显示了
Zigbee
进行
RSSI
测量估算的原理。这种测量是区域性的，和节点前端的低噪音处理电路有很大关系。空间自由传输模型的
RSSI
衰减估算公式如下：
Loss=32.44+10klgd+10klgf
其中，
d
为节点距离（单位为
km
），
f
为频率，单位为
MHz
；
k
为路径衰减因子。在实际应用环境中，由于多径、绕射、障碍物等因素，无线电传播路径损耗与理论值相比有较大变化。而由于在不同的空间环境中，上述干扰因素是不确定的，
K
因子具有较大的不确定性。有研究人员对环境干扰进行进一步的处理，期望获取更接近于实际空间传输特性的模型，如用对数
-
常态分布模型。进一步用对数
-
常态分布模型绘制
RSSI
曲线图观察，发现有如下的明显结论：
1．
节点到信号源的距离越近，由
RSSI
值的偏差产生的绝对距离误差越小；
2．
而当距离大于
80 m
时，由于环境随机数
Xσ
的影响，由
RSSI
波动造成的绝对距离误差将会很大；
图
3
RSSI
衰减模型（接收强度
-
接收距离）
因此有如下结论：
1．
CSS
由于基于时间系统，在测量精度
1ns
的情况下，无线电检�
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