[發(fā)明專利]基于物理感知信息的節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010928196.6
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112188389B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏明;劉必千;金嘉權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/38;H04W4/06;H04W4/30
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于物理感知信息的節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：第一步，構(gòu)造使得移動障礙物能夠遍歷每兩個節(jié)點間中點的最佳路徑；第二步，首先進(jìn)行直接學(xué)習(xí)，令相鄰節(jié)點間交換移動障礙物出現(xiàn)在中點時的傳感器數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行間接學(xué)習(xí)，令處于通信半徑內(nèi)的鄰居節(jié)點間進(jìn)一步交換直接學(xué)習(xí)結(jié)果，實現(xiàn)鄰居節(jié)點相對位置學(xué)習(xí)；第三步，通過匯聚節(jié)點發(fā)起的一次洪泛，結(jié)合鄰居節(jié)點相對位置學(xué)習(xí)結(jié)果，實現(xiàn)全局位置學(xué)習(xí)。本發(fā)明不依賴于移動障礙物位置信息，也不需要節(jié)點與移動障礙物通信，因此其性能僅取決于傳感器精度。當(dāng)傳感器能夠正確辨識障礙物方位時，節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)結(jié)果準(zhǔn)確度能夠達(dá)到百分之百。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于物理感知信息的節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的節(jié)點定位方法大多通過設(shè)置固定或移動的信標(biāo)節(jié)點不斷廣播自身位置以令未知節(jié)點計算自身位置，如文獻(xiàn)[1]G.Han,J.Jiang,C.Zhang,T.Q.Duong,M.Guizani,andG.K.Karagiannidis,“A survey on mobile anchor node assisted localization inwireless sensor networks,”IEEE Communications SurveysTutorials,vol.18,no.3,pp.2220–2243,2016(G.Han,J.Jiang,C.Zhang,T.Q.Duong,M.Guizani,和G.K.Karagiannidis,“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動錨節(jié)點輔助定位研究綜述,”IEEE通信綜述與教程,第18卷,第3期,第2220頁到2243頁,2016)。其中，移動信標(biāo)節(jié)點可隨機移動，如文獻(xiàn)[2]C.Zhao,Y.Xu,H.Huang,and B.Cui,“Localization with a mobile beacon based oncompressive sensing in wireless sensor networks,”International Journal ofDistributed Sensor Networks,vol.9,no.10,2013(C.Zhao,Y.Xu,H.Huang,和B.Cui,“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于壓縮感知的移動信標(biāo)定位,”分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)國際期刊,第9卷,第10期,2013)，或沿某種路徑移動，如文獻(xiàn)[3]G.Han,X.Yang,L.Liu,W.Zhang,and M.Guizani,“A disaster management-oriented path planning for mobile anchor node-basedlocalization in wireless sensor networks,”IEEE Transactions on EmergingTopics in Computing,vol.8,no.1,pp.115–125,2020(G.Han,X.Yang,L.Liu,W.Zhang,和M.Guizani,“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于移動錨節(jié)點定位中一種面向災(zāi)害管理的路徑規(guī)劃方法，”IEEE新興計算主題匯刊,第8卷,第1期,第115頁到125頁,2020)，以減少信標(biāo)節(jié)點的數(shù)量。這些方法對于信標(biāo)節(jié)點要求較高，需要其具備實時定位和通信能力。同時，這些方法的性能同時受多個因素的影響，如信標(biāo)節(jié)點自身位置精度、自身位置廣播頻率、廣播通信半徑等。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于物理感知信息的節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)方法。該方法通過節(jié)點間交換傳感器同時觀察到的障礙物信息，實現(xiàn)節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于物理感知信息的節(jié)點地理位置學(xué)習(xí)方法，設(shè)置移動障礙物沿固定軌跡運動，點陣中的每個傳感節(jié)點則通過對障礙物的感知及節(jié)點間交互，得到相對于匯聚節(jié)點的全局位置，所述方法包括以下步驟：

(1)學(xué)習(xí)路徑構(gòu)造