[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位方法和裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910241347.4
• 申請(qǐng)日: 2009-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102083201A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃孝斌;魏劍平;樊勇;張瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京時(shí)代凌宇科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W64/00
• 分類號(hào): H04W64/00;H04W84/08
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位方法，其特征在于，包括步驟：

配置各錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，根據(jù)各錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)劃分其所屬區(qū)域，根據(jù)各錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域?yàn)槠渑渲盟鶎賲^(qū)域標(biāo)識(shí)；

獲取多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果和接入信號(hào)強(qiáng)度，選取具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度的錨節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域標(biāo)識(shí)，選取與該錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域標(biāo)識(shí)相同的多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)作為錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算。

2.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根據(jù)所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算包括：

將所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)每2個(gè)分為一組，然后根據(jù)每組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)及其對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)；

以各組計(jì)算出的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)作為頂點(diǎn)組成一多邊形，計(jì)算該多邊形質(zhì)心的位置坐標(biāo)，以該質(zhì)心的位置坐標(biāo)作為最終定位出的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)包括：

根據(jù)組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及其對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果計(jì)算出2個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)；

選取一個(gè)組外的錨節(jié)點(diǎn)，分別計(jì)算所述2個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)到所述組外的錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)的距離，然后分別計(jì)算所述得到的2個(gè)距離與所述組外的錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距距離之差的絕對(duì)值；

選取最小絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)作為根據(jù)組內(nèi)的兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果和接入信號(hào)強(qiáng)度包括：

各錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距以及計(jì)算接收信號(hào)強(qiáng)度，然后將測(cè)距數(shù)據(jù)和接收信號(hào)強(qiáng)度值發(fā)送給移動(dòng)目標(biāo)；

移動(dòng)目標(biāo)將一預(yù)定時(shí)間內(nèi)接收到的多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的測(cè)距數(shù)據(jù)和接收信號(hào)強(qiáng)度值打包發(fā)送給上位機(jī)；

上位機(jī)接收并解析移動(dòng)目標(biāo)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包，以獲取多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果和接入信號(hào)強(qiáng)度。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

在根據(jù)一錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算前，還判斷所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，只有當(dāng)所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于或者等于3時(shí)，才根據(jù)所述錨節(jié)點(diǎn)序列進(jìn)行定位運(yùn)算。

6.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位裝置，其特征在于，包括配置單元和處理單元，其中：

所述配置單元，用以配置各錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，根據(jù)各錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)劃分其所屬區(qū)域，根據(jù)各錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域?yàn)槠渑渲盟鶎賲^(qū)域標(biāo)識(shí)；

所述處理單元，用以獲取多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果和接入信號(hào)強(qiáng)度，選取具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度的錨節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域標(biāo)識(shí)，選取與該錨節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)域標(biāo)識(shí)相同的多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)作為錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算。

7.如權(quán)利要求6所述的定位裝置，其特征在于，所述處理單元根據(jù)所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算包括：

將所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)每2個(gè)分為一組，然后根據(jù)每組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)及其對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)；

以各組計(jì)算出的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)作為頂點(diǎn)組成一多邊形，計(jì)算該多邊形質(zhì)心的位置坐標(biāo)，以該質(zhì)心的位置坐標(biāo)作為最終定位出的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)。

8.如權(quán)利要求7所述的定位裝置，其特征在于，所述處理單元根據(jù)組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)包括：

根據(jù)組內(nèi)的2個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及其對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果計(jì)算出2個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)；

選取一個(gè)組外的錨節(jié)點(diǎn)，分別計(jì)算所述2個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)到所述組外的錨節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)的距離，然后分別計(jì)算所述得到的2個(gè)距離與所述組外的錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距距離之差的絕對(duì)值；

選取最小絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)作為根據(jù)組內(nèi)的兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)。

9.如權(quán)利要求6所述的定位裝置，其特征在于：

所述處理單元在根據(jù)一錨節(jié)點(diǎn)輸入序列進(jìn)行定位運(yùn)算前，還判斷所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，只有當(dāng)所述錨節(jié)點(diǎn)輸入序列中的錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于或者等于3時(shí)，才根據(jù)所述錨節(jié)點(diǎn)序列進(jìn)行定位運(yùn)算。

10.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)目標(biāo)，以及權(quán)利要求6-9中任何一項(xiàng)所述的定位裝置，其中：

所述錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距以及計(jì)算接收信號(hào)強(qiáng)度，然后將測(cè)距數(shù)據(jù)和接收信號(hào)強(qiáng)度值發(fā)送給移動(dòng)目標(biāo)；

所述移動(dòng)目標(biāo)將一預(yù)定時(shí)間內(nèi)接收到的多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的測(cè)距數(shù)據(jù)和接收信號(hào)強(qiáng)度值打包發(fā)送給所述定位裝置；

所述定位裝置接收所述移動(dòng)目標(biāo)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包，解析出多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)距結(jié)果和接入信號(hào)強(qiáng)度，并據(jù)以進(jìn)行定位運(yùn)算。