[發明專利]定位系統及其定位方法

在審

• 申請號: 201410319791.4
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104080051A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 朱燕民;顧理;王婧;黃乘瀾
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/04;H04W64/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種定位系統，其特征在于，包括：多個傳感器節點、及與傳感器節點進行無線通信的主機；其中，

所述多個傳感器節點構成無線傳感器網絡，所述無線傳感器網絡用于監聽被定位裝置發射的Wi-Fi信號的信道；

所述主機，用于對所述無線傳感網絡所監聽到的數據包進行處理，并顯示被定位裝置的位置。

2.如權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述傳感器節點包括：一基站節點、及若干普通節點。

3.如權利要求2所述的定位系統，其特征在于，所述普通節點之間采用Zig-Bee協議進行無線通信。

4.如權利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述基站節點與所述普通節點之間采用TinyOS操作系統中的分發協議和匯聚協議進行無線通信。

5.如權利要求2所述的定位系統，其特征在于，所述基站節點包括：串口通信模塊、第一無線通信模塊；其中，所述串口通信模塊用于與所述主機進行通信；所述第一無線通信模塊用于與所述普通節點進行通信。

6.如權利要求2所述的定位系統，其特征在于，每個普通節點的坐標均為已知，且各普通節點之間以小于等于10米的間隔呈矩陣陣列分布。

7.如權利要求6所述的定位系統，其特征在于，所述普通節點包括：傳感模塊、及與所述傳感模塊電連的存儲模塊；其中，所述傳感模塊用于采集所述被定位裝置發射的Wi-Fi信號的信道上所傳輸的數據包；所述存儲模塊用于存儲所述傳感器模塊所采集的數據包。

8.如權利要求7所述的定位系統，其特征在于，所述主機設置有GUI界面，所述GUI界面用于顯示被定位裝置的位置。

9.如權利要求8所述的定位系統，其特征在于，所述GUI界面包括：依次排布的配置面板、數據面板、及定位面板；其中，所述配置面板用于配置傳感器網絡中普通節點的位置坐標；數據面板用于顯示由主機對所述無線傳感網絡所監聽到的數據包進行處理后的結果；定位面板用于顯示定位空間的三維圖像。

10.如權利要求9所述的定位系統，其特征在于，所述被定位裝置為手機、平板電腦、或者車載終端。

11.一種定位方法，其特征在于，包括步驟如下：

調節被定位裝置處于持續發射Wi-Fi信號的狀態；

在被定位裝置周圍設置多個傳感器節點，所述多個傳感器節點構成無線傳感器網絡；

調節傳感器節點的工作頻段；

無線傳感網絡監聽被定位裝置的信道，并將監聽到的數據包發送至主機；

主機根據接收的數據包確定被定位裝置的位置信息；

通過GUI界面顯示定位結果。

12.如權利要求11所述的定位方法，其特征在于，所述調節傳感器節點的工作頻段，是將傳感器節點的傳送數據頻段調整到與被定位裝置發射Wi-Fi信號的頻段重疊。

13.如權利要求11所述的定位方法，其特征在于，所述傳感器節點包括一基站節點、及若干普通節點。

14.如權利要求13所述的定位方法，其特征在于，所述基站節點與所述普通節點之間采用TinyOS操作系統中的分發協議和匯聚協議進行無線通信。

15.如權利要求11所述的定位方法，其特征在于，所述主機根據接收的數據包確定被定位裝置的位置信息，是通過所述主機運行其所加載的數據處理程序實現的。

16.如權利要求15所述的定位方法，其特征在于，所述數據處理程序包括：單節點數據處理函數、原始離散圖像構建函數、內插連續曲面圖像構建函數、及計算被定位裝置坐標函數；其中，所述單節點數據處理函數用于確定每個普通節點的RSSI值；所述原始離散圖像構建函數用于根據每個普通節點的已確定的RSSI值及普通節點的位置坐標建立原始離散圖形；所述內插連續曲面圖像構建函數是對所述原始離散圖形進行二維內插，構建內插連續曲面圖像；所述計算被定位裝置坐標函數是通過查找所述內插連續曲面圖像上峰值的位置，返回該峰值的坐標，所述峰值的坐標為所述被定位裝置的位置信息。