由于设计的蓝牙传感器网络系统中各个传感器节点位置固定，可以采用基于测距的节点定位机制。通过测量节点问点到点的距离，使用最大似然估计法计算节点位置。基于测距定位机制要求2个节点具有测量相互间距离的能力。采用了TDOA(time difference on arrival)：测距技术。在节点上安装超声波收发器和蓝牙收发器。测距时，在发射端，2种收发器同时发射信号，利用声波与电磁波在空气中传播速度的巨大差异在接收端通过记录2种不同信号到达时间的差异，基于已知信号传播速度，直接把时间转换为距离。该技术的测距精度可达到厘米级，但受限于超声波传播距离有限和非视距(NLOS)问题对超声波信号的传播影响。

2 传感器节点设计

　　传感器节点的设计主要包括：硬件的设计、软件的设计和电源的设计。

2.1 传感器节点总体设计

　　在不同的应用中，传感器节点设计也各不相同，但是，它们的基本结构是一样的。根据具体需要，设计出的传感器节点主要包括以下几个子系统：数据处理子系统、数据采集子系统、无线通信子系统和电源子系统构成，节点结构示意图如图2所示。

 
2.2 传感器节点硬件设计

　　传感器节点主要由超低功耗处理器、各种传感器及其辅助电路构成。节点原理图如图3所示。 
 

2.3 电源问题

　　电源问题是WSNs中的关键问题。只有提供长期有效的能源才能使传感器网络降低维护运行成本，进一步体现其巨大优势 。为了最大限度节约电能，在节点的设计中，单片机以最快的速度执行任务，一旦有可能就进入节能模式。在节能模式中，通过电源管理电路，将除单片机、蓝牙模块和硬件看门狗以外器件的供电切断。这时只有硬件看门狗、单片机的串口中断逻辑和蓝牙模块消耗电能，可以最大限度地节约电能。

　　节点启动后，执行完必须的任务，包括初始化蓝牙设备，获得本地地址等，就进入节能模式。进入节能模式后，如果监控中心需要访问该节点，就通过蓝牙模块唤醒该节点的单片机。

2.3.1 电源管理

　　传感器网络的电源管理采用动态功率管理模式是降低系统耗能的有效设计方法。动态功率管理是一种有效地能够在降低系统功率消耗而不影响系统性能的办法。最基本的思想就是传感器节点内部各个设备在不需要时关闭，而在需要时唤醒。从而可以使传感器适时进入相应的低功耗模式，降低总体能量消耗。动态功率管理技术适用的基本前提是，系统元件在工作时间内有着不相同的工作量，大多数的系统都具有此种情况。另一个前提是，可以在一定程度上确信能够预知系统、元件的工作量的波动性。这样才有转换耗能状态的可能，并且，在对工作量的观察和预知的时间内，系统不可以消耗过多的能量。在传感器网络中，构成传感器节点的各个模块有不同的功率状态，因而，电源管理采用动态功率管理是比较合适的。动态功率管理系统中，不同元件的工作状态要动态地适应不同程度的性能要求，只有这样才能最小化空闲时间浪费的能量或者无用元件浪费的能量。对于电源管理实施时间的判断，要用到动态预知方法，根据历史的工作量预测即将到来的工作量，决定是否转换工作状态和何时唤醒。