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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:周奕潔
研究生(外文):Yi-Chieh Chou
論文名稱:提升ZigBee室內定位系統效能之研究
論文名稱(外文):The Study of Tracking-Assistant Positioning Algorithm for Improving ZigBee Indoor Location System
指導教授:詹家泰詹家泰引用關係
指導教授(外文):Chia-Tia Chan
學位類別:碩士
校院名稱:國立陽明大學
系所名稱:醫學工程研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:普及運算室內定位系統ZigBee
外文關鍵詞:Wireless sensor networkIndoor positioning systemZigBee
相關次數:
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近年來微電機(Micro Electro-Mechanical Systems, MEMS)、無線通訊相關技術之進步,促使微小的感測器可具有感應、無線通訊及處理資訊的能力,也促成無線感測網路之發展,無線感測網路是由許多微型化、低功率並配有無線通訊介面的感測節點所組成。無線感測網路的應用十分廣泛,其中包含了居家健康照護與醫療照護服務,如病患的生理監測、健康診斷服務、追蹤醫院醫生與病患的動態…等。
普及運算可利用無線科技提供無所不在的資訊及服務給所需要的人。其中,無所不在的資訊又以位置感知的技術最容易實現。在醫院中,即可使用位置感知技術,紀錄醫生及護士的所在地點,當病人需要幫助時,即可透過無線感測網路系統,方便迅速的找到醫療人員進行急救。當病人的生理參數異常時,亦可透過定位系統得知其位置,進而給予協助,提升醫療效率。此外醫療環境較複雜且變異大,系統除了要有良好的定位精準度外,還需待機時間長、價格低廉、建置簡單…等特點才適用於醫療環境中。
近年來室內定位常利用紅外線、超音波及無線電波…等技術進行相關應用發展,各有其優缺點,而本研究則使用電機電子工程協會(IEEE) 所制定的無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network,WPAN) IEEE 802.15.4 ZigBee,藉由其低耗電、支援大量網路節點、及支援多種網路拓樸的特點,研發一套適合應用於複雜環境中的定位系統。ZigBee定位系統採用電磁波的接收訊號強度(Received Signal Strength Indication, RSSI)轉換成距離,以三角定位方式來決定待定位點的位置。此方法最大挑戰在於無線射頻訊號一旦發生訊號飄移時,就會產生定位誤差。而由於醫療環境較為複雜,容易產生訊號飄移,因此本研究提出一套路徑輔助定位演算法協助提升定位精準度,提供有效的位置感知服務提升醫療照護品質。
The advancement of wireless communication and MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) technologies have made wireless sensor network (WSN) become an emerging technology. It greatly facilitates human life to closely interact with environmental context by providing ubiquitous sensing, computing, and communication capability. The easiest way to accomplish context awareness of WSN is to provide location information which can monitor the roaming path of a moving object[1]. For example, combining the indoor location system with wireless sensor network in the hospital, we can find and help the patient quickly by locating their positions while his/her vital sign is unusual.
Therefore, we develop an indoor positioning system based on IEEE 802.15.4 ZigBee, that is a low-cost, low-power, wireless mesh-networking standard and applicable to conveniently provide the location of the patients or medical professionals. The indoor positioning system could provide good accuracy of locations and will be suitable for healthcare environment to meet the goal of improving the quality of the healthcare.
致謝 i
中文摘要 ii
英文摘要 iv
目錄 v
圖目錄 vii
第一章 序論 1
1.1前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 論文架構 6
第二章 文獻回顧 7
2.1現有定位技術介紹與比較 7
2.1.1 室外定位技術 8
2.1.2 室內定位技術 9
2.2動態定位演算法 15
2.3本章小結 20
第三章 ZigBee室內定位系統之架構與設計 22
3.1 ZigBee系統介紹 22
3.1.1 源起 22
3.1.2 原理 23
3.1.3 ZigBee節點類型 26
3.2系統架構 28
3.3 路徑輔助定位演算法 31
3.4 本章小結 33
第四章 實驗結果分析與討論 35
4.1 使用者定位介面 35
4.2 實驗結果 38
4.2.1 環境參數值的設定 38
4.2.2 驗證路徑輔助定位演算法的定位精準度 51
4.3 實驗結果之分析與討論 56
4.4 本章小結 58
第五章 結論與未來展望 59
參考文獻 60
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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