[發(fā)明專利]一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210205022.2
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102711244A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永民;江峰;李直
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中防視信科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04B17/00;G01S5/00
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,特別涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)定位方法。

背景技術(shù)

節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，近年來很多研究人員對節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)都做了深入的研究。節(jié)點(diǎn)的精確定位功能產(chǎn)生了很多新的應(yīng)用，如醫(yī)療監(jiān)控、動物追蹤和急救服務(wù)。在很多情況下，為了使節(jié)點(diǎn)之間的信息有利用價值，節(jié)點(diǎn)位置是必不可少的，例如，如果我們部署一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)控儲物室的設(shè)備，需要動態(tài)更新節(jié)點(diǎn)位置來監(jiān)控設(shè)備的具體位置。在許多情況下，特別是突發(fā)事件情況下，需要迅速和隨機(jī)地部署傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此沒有足夠的時間測量節(jié)點(diǎn)的位置。在這樣的應(yīng)用場景下，需要自動知道節(jié)點(diǎn)位置信息。

協(xié)作定位是一種有效的節(jié)點(diǎn)定位方法，其在給定部分已知節(jié)點(diǎn)的位置信息的前提下，估計(jì)未知節(jié)點(diǎn)信息。基于信號接收強(qiáng)度（RSS，Received?Signal?Strength）的協(xié)作節(jié)點(diǎn)定位方法具有部署簡單且不需要額外的硬件，因此得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的基于RSS的節(jié)點(diǎn)協(xié)作定位方法通常是將接收到的RSS值直接轉(zhuǎn)化為距離信息，沒有考慮到環(huán)境中物體對RSS產(chǎn)生的衰減，或者僅考慮了靜態(tài)障礙物對節(jié)點(diǎn)定位造成的影響，當(dāng)環(huán)境中有隨機(jī)出現(xiàn)的移動障礙物時，RSS會產(chǎn)生很大的波動，因而嚴(yán)重影響節(jié)點(diǎn)定位精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)定位方法，該方法在有移動障礙物的情況下，能夠有效減小障礙物對節(jié)點(diǎn)定位精度的影響。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)定位方法，包括以下步驟：

步驟1：建立每個鏈路RSS值的混合高斯模型；

步驟2：通過背景學(xué)習(xí)方法將RSS值中的背景RSS值分離出來；

步驟3：根據(jù)路徑損耗模型將背景RSS值轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)間的距離信息，并利用貝葉斯估計(jì)方法計(jì)算得到未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。

而且，所述步驟1的混合高斯模型的數(shù)學(xué)模型為：

P(Rt)=Σk=1kwk·g(Rt;μk,σk)]]>

其中，R_t是時刻t的RSS值，μ_k,σ_k分別為均值和方差，w_k是第k個高斯分布的權(quán)重值，g(R_t;μ_k,σ_k)是第k個高斯分布：