[发明专利]一种用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统

权利要求书

1.一种用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其特征在于，包括无线通信模块、传感器模块、运算模块、显示模块、存储模块和远程查询模块，其中，所述无线通信模块与所述传感器模块组成无线传感器网络，所述无线传感器网络与运算模块、显示模块组成三维定位系统，所述运算模块、所述存储模块和所述远程查询模块组成三维定位信息的远程查询系统，所述无线通信模块用于组建使各传感器可以互相通信的无线网络，并将所述传感器模块采集的数据信息发送到所述运算模块；所述传感器模块用于采集数据信息并将采集的数据信息发送到所述无线通信模块；所述运算模块用于对传感器采集的数据信息进行运算，得到三维定位信息；所述显示模块用于显示来自所述运算模块的所述三维定位信息；所述存储模块用于存储来自所述运算模块的所述三维定位信息；所述远程查询模块用于提供所述储存模块中所存储的所述三维信息的远程查询。

2.如权利要求1所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述无线通信模块包括网络组建子模块和信息处理子模块，所述网络组建子模块用于组建使各传感器之间可以互相通信的无线网络，并分配所述传感器模块中各传感器的身份，确定被定位的传感器和定位传感器；所述信息处理子模块用于将所述传感器模块采集的数据信息打包并发送给所述运算模块。

3.如权利要求2所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述网络组建子模块是采用Zigbee技术进行无线网络的组建的。

4.如权利要求3所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述无线通信模块是由6个Crossbow公司生产的Iris系列无线节点组成的。

5.如权利要求3或4所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述传感器模块是使用所述无线通信模块中的无线节点自带的信号强度传感器进行数据信息采集的。

6.如权利要求5所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述运算模块进一步是通过如下步骤对传感器采集的数据信息进行运算，得到三维定位信息的：

1)将所述传感器模块采集的数据信息经过计算转换为距离信息，得到被定位的传感器和定位传感器之间的距离；

2)使用上述步骤1)计算的距离构建权值矩阵；

3)通过加权的最小二乘法求解所述被定位传感器的三维坐标；

4)通过所述被定位传感器的所述三维坐标计算所述被定位传感器到各定位传感器的距离，并与所述步骤1)中得到的距离进行比较，并去除差值大于预定阀值的距离测量值；

5)使用剩余的距离测量值通过步骤3)再次计算所述被定位传感器的三维坐标，并根据三维定位精度的要求判断是结束运算还是继续通过步骤4)进行比较和去除；

所述运算模块通过上述运算得到三维定位信息后，将三维定位信息发送到显示模块和存储模块。

7.如权利要求6所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述显示模块是以三维图像的形式显示来自所述运算模块的三维定位信息的。

8.如权利要求7所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述存储模块是使用数据库来存储来自所述运算模块的三维定位信息的。

9.如权利要求8所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述远程查询模块包括信息发布子模块和信息接收子模块，其中信息发布子模块用于将来自所述存储模块的三维定位信息发布于互联网；信息接收子模块通过互联网与所述信息发布子模块通信并显示所述三维定位信息。

10.如权利要求9所述的用于无线传感器网络的三维定位和远程查询系统，其中，所述信息接收子模块是使用PDA终端作为载体，从互联网接收三维定位信息的。