为了使科学家更容易理解野生动植物的活动,设计了一种基于无线传感器网络的动物定位系统。解决方案基于Arduino LilyPad微控制器,结合Zigbee技术的XBee模块和无源RFID标签,使用RSSI模型以及一种测量和三边定位方法来处理模块数据并进行分析。生动物的位置。物保护一直在维护全球生态平衡中发挥着非常重要的作用,但是由于生态环境的恶化,野生动物的数量并不乐观。动物研究领域,应根据实际情况进行检查和监测。前的手工观测研究方法,其数据可靠性低,数据采集的时间间隔长,不仅影响工作效率,而且阻碍了研究进展[1]。了填补手动监控方法中的空白,本文档利用了无线传感器网络的优势,并使用Zigbee和RFID技术来应用RSSI模型和三边测量方法来定位野生动物。
解决方案使得可以在不干扰动物的生活活动的情况下获得动物的位置信息,从而直观地获得动物在保护区域中的分布。
RSSI(接收信号强度指示),也称为接收信号强度指示,是一种测量接收功率,计算传播损耗并将信号功率损耗转换为基于信号模型的近似距离的技术。于已知传输功率的信号传播。取RSSI信息很容易。无线信号强度-距离关系模型可以测量信号传播距离,恒温阀芯信号强度衰减和信号传播距离的函数为:Pr = f(Pt,d),其中Pr是接收信号的可测量强度,Pt是信号发射强度,d是信号传播距离,f是信号强度和距离的经验模型缓解。们可以看到,通过假设发射功率和信号传播的经验模型,在某处测量了信号强度Pr的值后,可以根据上述模型[3]来求解距离。线传感器节点配备了通信模块,不需要其他硬件[2]。算是相对较弱的,其更适合于无线传感器网络的节点的计算能力,并且不需要定制更快的中央计算模块。
边测量法是一种使用三角几何运算的定位方法。二维平面中,假设三个节点A,B和C的坐标是已知的,并且使用RSSI技术获得了这三个点与未知节点D之间的距离。B和C成立。
序组解析点D的坐标。
过去,干电池通常用于为节点供电。果使用半小时的采样频率进行计算,则节点的寿命只能持续几个月。是,在当前的研究中,通常需要获得一年甚至几年动物活动范围的统计数据,并且在人迹罕至的保护区内,无法手动更换电池。该解决方案中,节点由锂聚合物电池供电,该锂聚合物电池可以在有限的体积内具有大容量,并配备有太阳能模块,从而大大延长了节点的使用寿命。解决方案结合了Arduino Lilypad MCU和XBee模块来设计定位节点。
LilyPad是Arduino的特殊版本,主要针对便携式设备和电子纺织品而开发。LilyPad处理器的核心是ATmega168或ATmega328,它具有14个数字输入/输出端口(其中6个可用作PWM输出,一个可用作蓝牙模块的复位信号),6个模拟输入和1个16 MHz晶体振荡器。
个ICSP接头和一个复位按钮,该芯片高度集成,尺寸仅为普通房间的大小,并且可以很好地隐藏在保护区域中而不受动物的影响。美国DIGI公司生产的XBee模块使用Zigbee技术。

的主要特点是高性能,低成本和低功耗。重要的功能是长距离。其他使用Zigbee的模块相比,它在室内条件下可以传输40至100米的距离,而在室外视线条件下则可以传输300米的距离。阻塞条件下至少100米的信号。保护区中使用的理想选择。模块与LilyPad一样小,可以插入。Zigbee技术的联网速度很快,该模块包含RSSI值的寄存器,可用于存储相关数据,然后计算与动物的距离。外,为了执行完整的定位过程,必须将RFID标签粘贴到野生动物上。设计选择使用无源标签,这可以减少使用能量的成本,并且不会通过传输能量来破坏动物的身体。

于RSSI距离估计技术,可以通过传感器节点的XBee模块测量并获取定位数据。助这种通过无线传感器网络进行遥测的方法,将RFID和Zigbee技术相结合的设计可以有效地完成对动物的跟踪和定位。文设计了一种基于无线传感器网络的野生动物定位图,为保证节点寿命并延长节点周期,本设计采用锂聚合物电池和太阳能电池板提供能量,长期收集数据用于分发动物。特定动物的有效分析,鉴定和监控。外,该解决方案中使用的材料又小又紧凑,适合在受保护区域伪装,不易被动物破坏。位方法采用RSSI来确定,使用起来更加方便,简洁。
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