[发明专利]一种智能灯具定位匹配的方法

说明书

本发明公开了一种智能灯具定位匹配的方法，包括(1)智能灯具利用自身携带的无线传感器节点组建WSN网络，下文都以节点代称智能灯具；(2)基于非测距的定位方法，以已知位置信息的信标节点确定所有未知节点的估计位置；(3)根据步骤(2)的所得到的定位结果，利用最近邻算法匹配预装位置和估计位置，查找估计坐标置信度相对较高的未知节点，判断前后两次匹配结果是否相同；若相同就转向步骤(4)，否则将置信度相对较高的未知节点升级为信标节点，转向步骤(2)；(4)根据步骤(3)的匹配结果，将节点位置匹配问题转换为加权二部图最优匹配问题，并利用匈牙利算法求解匹配问题，得到节点位置的定位匹配。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络定位技术领域，尤其涉及一种智能灯具定位匹配的方法。

背景技术

无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量具备一定存储运算和无线通信能力的传感器节点构成的自组织多跳无线网络，以协作的方式检测环境中的数据并传送到汇聚节点，然后汇聚节点通过Internet将数据传送给所需用户以作处理。WSN技术被广泛地应用到在军事领域、工业控制、精准农业和智能家居等领域，这些应用均需要与节点的位置结合来实现其功能，所以对WSN定位技术的研究十分必要。

然而，现有的定位过程都是止于简单的定位过程，并没有实现未知节点估计位置与实际位置的一对一匹配,对于某些需要准确定位和匹配的应用，如某种智能灯具定位应用，在已知整个楼层的建筑布局和智能灯具的安装位置情况下，要求在建筑蓝图上标出每盏灯具的ID号，如果仅用简单的定位，那将无法确定每个灯具在建筑蓝图上的ID号。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的定位过程都是止于简单的定位过程，并没有实现未知节点估计位置与实际位置的一对一匹配,对于某些需要准确定位和匹配的应用，如某种智能灯具定位应用，在已知整个楼层的建筑布局和智能灯具的安装位置情况下，要求在建筑蓝图上标出每盏灯具的ID号，如果仅用简单的定位，那将无法确定每个灯具在建筑蓝图上的ID号的问题，而提出的一种智能灯具定位匹配的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能灯具的定位匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)智能灯具利用自身携带的无线传感器节点组建WSN网络，下文都以节点代称智能灯具；

(2)基于非测距的定位方法，以已知位置信息的信标节点确定所有未知节点的估计位置；

(3)根据步骤(2)的所得到的定位结果，利用最近邻算法匹配预装位置和估计位置，查找估计坐标置信度相对较高的未知节点，判断前后两次匹配结果是否相同，若相同就转向步骤(4)，否则将置信度相对较高的未知节点升级为信标节点，转向步骤(2)；

(4)根据步骤(3)的匹配结果，将节点位置匹配问题转换为加权二部图最优匹配问题，并利用匈牙利算法求解匹配问题，得到节点位置的定位匹配。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的步骤(2)从跳数量化和引入加权最小二乘两方面改进了现有DV-Hop定位算法，其具体步骤如下：

(2.1)跳数量化：网络中的节点相互通信，确定各节点之间的邻接关系，用公共邻居节点求任意两个邻节点i和j之间的细化跳数onehop_refine

其中，N_c为节点i和j的公共邻居节点集，N_i为节点i的邻居节点集，N_j为节j的邻居节点集。

(2.2)确定跳数信息：每个信标节点广播它自己的位置信息，同时每个接收节点并记录信标节点到其的最小跳数，同时将接收的信息转发给其邻居节点，使得网络中的每个节点都获得到各信标节点的最小跳数hops；