[發明專利]基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統

在審

• 申請號: 201510158051.1
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN104735820A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 劉全勝;胡政;孫曉艷
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚曉寧

技術領域

本發明涉及的是一種用于在實際應用場景中評估和選擇傳感器自組織算法的實驗設備，能夠在復雜場景中，實地檢驗最適宜的傳感器自組織算法，選擇最佳自組織方案。

背景技術

隨著物聯網技術的推廣，自組織傳感器網絡的應用也逐漸普及，許多復雜環境需要實現傳感器網絡的自組織，但實際應用時往往難以判斷哪種算法最適合當下環境，因此無法選擇傳感器的最佳組織方式。目前，針對傳感器的自組織算法研究，往往停留在純理論層面，只能實現簡單幾何圖形內的傳感器自組織算法模擬。然而實際環境的幾何形狀比較復雜，環境中的各種建筑和物品對信號衰竭的影響也難以建模，因此理論仿真結果不能代替實地驗證。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足之處提供一種基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統，該系統可在各種復雜環境中進行實地實驗，通過對網絡自組織的結果進行分析，選擇出最適合當下環境的自組織算法，提升自組織網絡的效率和健壯性。

基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統是采取以下技術方案實現的：

基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統包括可移動小車和中央控制臺，可移動小車上具有無線通訊網絡設備、陀螺儀傳感器、WIFI模塊以及可運行自組織算法的嵌入式系統；中央控制臺是具有顯示設備的嵌入式網關；可移動小車通過無線通訊網絡設備與周圍其他可移動小車進行通信，根據自組織算法實現各個可移動小車在實地環境中的合理分布，并通過WIFI模塊向中央控制臺傳送可移動小車上的陀螺儀傳感器測得的可移動小車自身位置信息；中央控制臺配置可移動小車的自組織算法，開啟可移動小車的自組織過程，實時跟蹤并記錄可移動小車的位置信息，并在顯示設備上顯示小車的自組織結果，通過比較不同算法的自組織結果，得到適合特定環境下的最優算法。

所述無線通訊設備為ZIGBEE或wireless?HART設備。

本發明基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統的自組織實現方法包括如下步驟：

（1）將可移動小車分布在實際待檢測環境；

（2）中央控制臺通過WIFI模塊設置可移動小車的自組織算法；

（3）中央控制臺通過WIFI模塊發送指令給可移動小車，使可移動小車開啟自組織過程；

（4）中央控制臺實時跟蹤可移動小車軌跡，自組織完成后，記錄自組織結果；

（5）中央控制臺命令部分可移動小車關閉，模擬節點故障，此時陀螺儀傳感器再次自組織，通過該過程考察系統的容錯性和健壯性；

（6）中央控制臺配置可移動小車，使其選擇另一種自組織算法，重復上述（2）-（5）過程，如果所有的自組織算法驗證完畢，則轉入步驟（7）；

（7）實驗完畢后，中央控制臺比較集中算法的自組織結果和健壯性，得出該環境下的最優算法。

本發明的有益效果是：在復雜環境中，本發明能夠高效檢驗多種自組織算法，為實際環境優選最佳算法，提供最佳的傳感器自組織方案，彌補了傳統模擬方法的不足，在物聯網技術推廣中有著廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明中的可移動小車分布在某個待檢測環境內的示意圖。

圖2是本發明的中央控制臺通過wifi命令小車根據自組織算法啟動自組織過程的狀態示意圖1。

圖3是本發明的中央控制臺通過wifi命令小車根據自組織算法啟動自組織過程的狀態示意圖2。

圖中1、可移動小車，2、中央控制臺。

具體實施方式

參照附圖1~3，本發明基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統包括可移動小車1和中央控制臺2，可移動小車1上具有無線通訊網絡設備、陀螺儀傳感器、WIFI模塊以及可運行自組織算法的嵌入式系統；中央控制臺是具有顯示設備的嵌入式網關；可移動小車1通過無線通訊網絡設備與周圍其他可移動小車進行通信，根據自組織算法實現各個可移動小車在實地環境中的合理分布，并通過WIFI模塊向中央控制臺2傳送可移動小車上的陀螺儀傳感器測得的可移動小車自身位置信息；中央控制臺2配置可移動小車1的自組織算法，開啟可移動小車1的自組織過程，實時跟蹤并記錄可移動小車1的位置信息，并在顯示設備上顯示小車的自組織結果，通過比較不同算法的自組織結果，得到適合特定環境下的最優算法。

所述無線通訊設備為ZIGBEE或wireless?HART設備。

本發明基于傳感器自組織算法的實地檢驗系統的自組織實現方法包括如下步驟：

（1）將可移動小車1分布在實際待檢測環境；