[發明專利]無線傳感器網絡靜止目標定位方法及系統

有效

• 申請號: 201310145553.1
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103220781A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 張曉平;汪洋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術領域

本發明涉及靜止目標定位方法及系統，尤其涉及無線傳感器網絡靜止目標定位方法及系統。

背景技術

在工業生產等領域通常會有大量設備、原材料、產品等相關物質需要管理和調度，其中很多物質會在一段時間內固定存放。面對大量各類物質，如何便捷準確地檢測每項物質的存放位置，將直接決定資產管理效率和水平。無線傳感器網絡目標定位技術應用于資產管理，可發揮其低成本、部署靈活方便、便于維護等諸多優勢，已成為當前無線傳感器網絡目標定位技術重要應用方向。然而，工業生產環境下目標定位結果通常會受到多徑效應、各種障礙物干擾等復雜因素影響，使目標即使在靜止狀態下其定位位置也總是漂移不定，穩定性和可靠性較差，給定位系統準確可靠地輸出靜止目標定位位置帶來難度。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種無線傳感器網絡靜止目標定位方法。

本發明提供了一種無線傳感器網絡靜止目標定位方法，包括如下步驟：

A.目標節點周期廣播單個目標消息包；

B.目標節點每廣播一個目標消息包，所有收到目標消息包的傳感節點測量接收目標消息包的信號強度值，將記錄有接收信號強度值、傳感節點坐標信息的傳感節點數據包經過網關節點和傳輸中介傳送到上位機；

C.判斷定位周期內，上位機是否收滿M個廣播周期的傳感節點數據包，若是，那么執行D步驟，否則執行A步驟；指定連續M個目標節點廣播周期為一個定位周期，其中M大于或等于1；

D.上位機計算同一個定位周期內每個傳感節點測得平均接收信號強度值；

E.上位機利用同一個定位周期內傳感節點測得平均接收信號強度值和傳感節點坐標計算目標定位坐標值；

F.上位機判斷已經歷定位周期數是否大于或等于設定值N，若是，那么執行G步驟，否則執行A步驟，其中N大于或等于2；

G.上位機判斷連續N個定位周期的目標定位位置是否位于指定半徑為R的圓形區域內，若是，那么執行H步驟，否則執行A步驟；

H.上位機根據連續N個定位周期的目標定位坐標計算平均定位坐標，并將該平均定位坐標作為靜止目標定位結果。

作為本發明的進一步改進，所述傳感節點通過無線鏈路自組形成多跳傳輸網絡。

作為本發明的進一步改進，所述傳輸中介類型包括串口線、以太網、WiFi、GPRS或3G。

作為本發明的進一步改進，在所述步驟H中，上位機將靜止目標定位最終確定位置進行顯示和存儲。

作為本發明的進一步改進，在所述步驟H中，當上位機確定出靜止目標定位位置后，將該位置作為當前目標靜止狀態下的定位位置，而不再連續進行定位計算。

本發明還公開了一種無線傳感器網絡靜止目標定位系統，包括：

目標節點：用于周期廣播單個目標消息包；

傳感節點：用于目標節點每廣播一個目標消息包，所有收到目標消息包的傳感節點測量接收目標消息包的信號強度值，將記錄有接收信號強度值、傳感節點坐標的傳感節點數據包經過網關節點和傳輸中介傳送到上位機；

網關節點：網關節點連接傳感節點網絡與傳輸中介，它一方面負責管理傳感節點及其組成網絡，同時接收傳感節點數據包，并經傳輸中介將數據包轉發到上位機；

傳輸中介：傳輸中介負責將傳感節點經網關節點發來的數據包傳輸到上位機，主要起到延長傳輸距離，提供穩定可靠數據傳輸的作用；

上位機：用于匯集傳感節點測量信息進行目標定位計算，用于在定位周期內計算每個傳感節點測得平均接收信號強度值，上位機利用同一個定位周期內傳感節點的平均接收信號強度值和傳感節點坐標計算目標定位坐標值，上位機判斷連續N個定位周期的目標定位位置是否位于指定半徑為R的圓形區域內，若是，那么上位機根據連續N個定位周期的目標定位坐標計算平均定位坐標，并將該平均定位坐標作為靜止目標定位結果。

作為本發明的進一步改進，所述目標節點由定位對象安裝或攜帶；所述傳感節點在目標節點數據包接收范圍內至少部署四個。

作為本發明的進一步改進，所述傳感節點通過無線鏈路自組形成多跳傳輸網絡，所述傳輸中介類型包括串口線、以太網、WiFi、GPRS或3G。

本發明的有益效果是：本發明避免復雜擾動環境下靜止目標定位位置漂移不定的現象，能為用戶輸出穩定可靠的目標定位結果。

附圖說明

圖1是本發明的無線傳感器網絡靜止目標定位方法流程圖。

圖2是本發明的無線傳感器網絡靜止目標定位系統一實施例原理圖。