[发明专利]一种降低能耗的无线传感器网络目标定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及目标定位方法，尤其涉及一种降低能耗的无线传感器网络目标定位方法。

背景技术

在诸如仓库管理等很多应用领域，用户通常需要随时掌握监管对象所在位置，同时也希望在监管对象异常失踪时能够收到消息。无线传感器网络目标定位技术为实现上述应用提供了一种低成本、易实现、适用环境广泛的新的解决方案。它以无线传感器网络为基础平台，通过在监管对象上加装能够发射信号的目标节点，利用无线传感器网络中的传感节点测量接收目标节点信号强度来估计监管对象所在位置。无线传感器网络目标定位技术近年来在许多领域得到广泛应用，但是在定位对象经常处于静止状态的定位应用中，应用无线传感器网络目标定位技术会导致出现两方面问题，一是，由于复杂环境因素影响，传感节点对同一静止目标重复测得RSSI值会随机变化，导致对静止目标重复定位位置出现随机变化的现象，难以为用户提供确定的定位结果；二是，对静止目标进行重复定位意义不大，会造成目标节点能量白白浪费，从而会影响到目标节点工作寿命。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种降低能耗的无线传感器网络目标定位方法。

本发明提供了一种降低能耗的无线传感器网络目标定位方法，包括如下步骤：

A.每个目标节点周期广播一个记录唯一ID的数据包；

B.收到目标节点数据包的传感节点，从目标节点数据包中提取目标节点ID并测量接收信号强度值，将记录目标节点ID、传感节点坐标和接收信号强度值的传感节点数据包发向上位机；

C.上位机顺序接收各传感节点发来的数据包，汇集记录同一个目标节点ID的传感节点数据包，从中提取传感节点坐标和接收信号强度值；

D.上位机根据接收数据估计目标节点运动状态，若估计目标节点是移动的，则执行步骤E；若估计目标节点是静止的，则执行步骤F；

E.上位机根据从记录目标节点ID的传感节点数据包中提取的传感节点坐标和接收信号强度值，计算目标节点定位坐标值，然后执行步骤I；

F.上位机向目标节点发送休眠命令，命令目标节点休眠指定长度时间，目标节点收到休眠命令后立即进入休眠状态，然后执行步骤G；

G.上位机计算目标静止位置坐标值，并将计算结果作为目标节点休眠期间的定位结果，然后执行步骤H；

H.目标节点休眠结束后自动唤醒，准备继续开始周期广播数据包；

I.上位机判断是否能够正常接收包含每个目标节点ID的传感节点数据包，若是，返回步骤A；若否，针对该目标节点发送告警信息，然后返回步骤A；

作为本发明的进一步改进，所述无线传感器网络目标定位方法能够适用于无线传感器网络目标定位系统包含任意多个目标节点的情况；所述定位方法对每个目标节点分配不同ID，各目标节点分别设置相同或不同广播周期，各目标节点可按照不同时序广播数据包。

作为本发明的进一步改进，上位机以并行方式对多个目标节点分头进行状态估计、定位、命令休眠、检测异常和告警。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤C中，在某个目标节点的一个广播周期内，上位机收到包含该目标节点ID的第一个传感节点数据包时，记录收到该数据包的时间。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤F中，上位机发送休眠命令包含目标节点ID和休眠时间长度信息；目标节点收到记录自身ID的休眠命令后进入休眠状态，并在休眠时间长度过后自动唤醒。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤F中，上位机向目标节点发送休眠命令时，记录发送休眠命令的时间。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤I中，上位机顺序检查每个目标节点上次估计运动状态，若估计目标节点静止，且目标节点休眠结束一定时间后上位机未收到记录该目标节点ID传感节点数据包，则认为该目标节点异常并发送告警信息；若估计目标节点移动，且从上次收到包含该目标节点ID的传感节点数据包开始，一个广播周期结束再过一定时间后上位机未收到记录该目标节点ID传感节点数据包，则认为该目标节点异常并发送告警信息；其它情况下不发送告警信息。