第七章、Zigbee定位系统

7.1，Zigbee定位系统概述

由于Zigbee网络的自组网、自动路由特点，一个Zigbee网络可以覆盖很大的一块区域。在这个由Zigbee网络覆盖的区域内，定位卡会不断尝试与它周边的Router通讯，一旦通讯建立，定位卡则将自己的位置信息（离哪个Router最近，信号值是多少）报告给Coordinator，Coordinator在后台收到后，即可以确定定位卡的大概位置。

7.2，Zigbee定位系统实例一（隧道施工管理）

（1），在隧道口内、外各布置一个Router，则可以探知人员在隧道内或外面
（2），在作业面放置一个Router，则可探知在此施工作业的人员
（3），隧道中间可以放置适当数量的路由，这样所有的数据可以无线传输给Coordinator
（4），整个系统以无线方式传输数据，减低施工难度

7.3，Zigbee定位系统实例二（养老院人员管理）

（1），在每个房间各布置一个Router，则可以探知人员在哪个房间
（2），每个房间的Router，相互之间可以路由数据
（3），在护士台布置一个Coordinator，则定位数据就可以自动传过来
（4），整个系统以无线方式传输数据，减低施工难度

7.4，Zigbee定位系统原理

7.4.1，位置检测原理

在一个Zigbee网络中，将Router作为固定点（或位置参考点，用来标识位置），End Device作为移动点（定位卡），定位卡会尝试与周围的位置参考点通讯，并记下通讯的信号强度，比较这些信号强度后，定位卡找出三个离得最近的Router，并把数据整理后发送给Coordinator（数据节点，或Zigbee网关），后台的电脑即可以监控定位卡的位置。
Zigbee定位不是精确的位置定位，只能告诉您定位卡在哪个位置参考点附近。

定位卡（End Device）用相对距离来表示与位置参考点（Router）的远近。
相对距离的本质是信号强度，是介于0-100的数值，没有单位，相对距离越大，表示定位卡离位置参考点越近。
上位机软件，可以利用定位卡离某个位置参考点最近，来确定定位卡的位置，也可以利用定位卡离三个位置参考点的相对距离，来更精确的确定定位卡的位置。

实例：定位卡（End Device）用卡号表示，如3B120A（16进制数字）
位置参考点，用短地址表示，如2AC7，2348，3F79。

定位卡（End Device）产生定位数据后，会将定位数据发送给离得最近的位置参考点（Router），Router会将定位数据自动路由给Coordinator，然后由上位机软件来显示定位卡的位置。
定位数据格式如下：

定位卡（End Device）电池电压低的时候，会产生低电压报警数据包，提示更换电池
低电压数据包：第一个相对距离是FF，其它字节一样

7.4.2，定位卡数据实例（以下为16进制数字）：

FA 3B 12 0A 60 2A C7 A2 FB 45 23 48 3A 3F 79 E1
表示定位卡（3B120A）离位置参考点（2AC7）最近，相对距离为60
定位卡（3B120A）离位置参考点（2348）第二近，相对距离为45
定位卡（3B120A）离位置参考点（3F79）第三近，相对距离为3A

在定位系统DEMO软件上显示为：3B120A在2AC7附近

7.5，Zigbee定位系统的构成及搭建

用户购买的Zigbee模块即可以用来搭建Zigbee定位系统：
数据节点（Coordinator）：推荐使用DRF2670C（网口），也可以使用DRF2657C，DRF2658C，DRF2659C
设置参数：
节点类型 = Coordinator，
波特率 = 115200，串口格式 = 8-N-1，
PAN ID = DEBF，频道 = 15

如果使用DRF2670C，网口参数设置为：
网络协议 = UDP，
IP方式 = 静态IP，
IP地址 = 一般为 192.168.1.X，
子网掩码 = 一般为 255.255.255.0，
网关 = 192.168.1.1，
端口 = 20108，
目标IP地址 = （接收数据电脑的IP地址）一般为 192.168.1.X，
目标端口 = 8567

位置参考点（Router）：推荐使用DRF2659C，也可以使用DRF2657C
设置参数：与Coordinator一致，或在Coordinator附近连按Function按键三次，自动加入网络，位置参考点不需要连接数据线，直接供电即可

定位卡：需要购买专门的定位卡（型号DRF2607）
没有数据口，参数不可以设置，定位卡为低功耗设备，1个2450纽扣电池，可以使用一年
用户也可购买Zigbee定位系统套件，该套件已全部设置好，开箱即可使用：
套件含： 1个数据节点（DRF2670C）
3个位置参考点（DRF2659C）
4个定位卡（DRF2607A）
4个5V电源（赠送的）

7.6，构建大型的Zigbee定位系统

DRF2670C作为Zigbee定位系统的数据节点，通过网络将各个小的Zigbee网络连接起来，构成大型的Zigbee定位系统

7.7，Zigbee定位系统应用软件的使用

（1），用Zigbee配置软件读取一下位置参考点的参数，记下来短地址，这个就是位置参考点的地址

（2），将数据节点通过路由器连接电脑（或者直接连接到电脑）。假设您购买的是“Zigbee定位套件”，网络参数按下图设置：

如果是使用Zigbee模块来搭建，Zigbee参数按下图设置：

（3），运行Zigbee定位系统应用软件，在地图模式下，点击鼠标右键，添加位置参考点

（4），点击“连接网口”，此时可以看到 3BC9CA在921D附近（定位在在1004房间）

（5），用户可导入自己的地图，构建自己的定位系统，而不需要开发任何代码。定位系统V6.0已经成功应用于“深圳航空”，如下图：

7.8，数据节点参数：（DRF2670C（推荐），或DRF2659C， DRF2657C）

数据节点推荐采用DRF2670C（网络接口，可以构成更大的定位系统）；
Zigbee参数设置为：PAN ID=DEBF，频道=15，节点类型=Coordinator；

7.9，位置参考点参数：（DRF2659C 或 DRF2657C）

位置参考点可由Zigbee模块担任（如DRF2659C，DRF2657C）；
设置为Router，PAN ID=DEBF，频道=15，节点类型=Router；
位置参考点可同时进行普通的Zigbee数据传输；
位置参考点的地址=Zigbee模块的短地址，用配置软件读出来，记下来即可；（备注：数据节点一定要打开，位置参考点已经联网，读出来的短地址才有效（不是FFFE）。

7.10，定位卡参数（DRF2607A）

定位卡由一个CR2450纽扣电池（500MAH）供电，可以使用一年
定位卡每5秒产生一次定位数据
定位卡无线参数：PAN ID=DEBF，频道=15，定位卡是不能设置的
Zigbee网络，同时具有Zigbee定位系统的功能，将Zigbee网络的无线参数设置成与定位卡一致即可
定位卡产生定位数据后，通过位置参考点（Router）将定位数据传输给数据节点（Coordinator）

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