[发明专利]基于目标定位技术部署锚节点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及目标定位技术领域，尤其是涉及基于目标定位技术部署锚节点的方法。

背景技术

随着网络技术的发展，物联网技术成为新一代信息技术的重要组成部分。物联网是一种通过信息传感设备，按照约定的协议连接物品与互联网，进行信息交换和通信，实现对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络技术。物联网主要是通过目标定位技术获取目标的位置信息，实现对目标的状态或活动进行监测，因此目标定位技术是支撑物联网应用的极为重要的技术。

物联网定位系统就是运用目标定位技术为物联网提供目标定位服务的系统。在该系统中，根据节点的位置信息是否已知，分为两类：锚节点和待定位目标，其中锚节点的位置信息已知，待定位目标的位置信息未知。一个待定位目标能够和至少3个锚节点进行通信，才能实现目标定位。

对机场候机楼、大型仓库等物品进行定位管理时，传统的GPS定位技术无法对室内、地下等环境进行物品定位管理，而且精度远远不能满足对物品的定位要求。可以通过部署锚节点建立测距网络的方法进行对物品定位管理。测距网络中，各锚节点之间保持通信连接，为处于网络覆盖范围内的待定位目标提供定位服务。目标定位对于测距网络的基本要求是：待定位目标在测距网络覆盖范围内的每一点都能够和3个锚节点进行通信。

部署锚节点是构建测距网络的一个重要环节，通常有两种方法：随机部署方法和规则部署方法。随机部署会导致锚节点在监测区域内分布不均匀，形成资源浪费，带来过高的成本开销。因此，实际工程建设中选择规则部署方法。

目前实际工程中普遍采用是正三角形锚节点部署方法，组成测距网络的所有锚节点的通信半径相同，通信半径为r。如图1所示，相邻的三个锚节点分别位于一个正三角形区域的三个顶点处，正三角形的边长为r，与锚节点的通信半径相同。根据几何关系可知在测距网络覆盖的范围内，每个三角形区域内部的任意一点都可以与3个锚节点进行通信。

但是，当监测目标区域为长度和宽度已知的矩形时，目前没有提供一种其他的锚节点的部署方法，与正三角形的部署方法相比，需要较少的锚节点，用来优化锚节点的部署方法，较少资源浪费，节省成本开销。

发明内容

有鉴于此，本发明主要的目的在于提供基于目标定位技术部署锚节点的方法，以实现在目标监测区域为长度和宽度已知的矩形时，可以部署更少的锚节点。待测目标在监测网络中的每一点都可以与3个锚节点进行通信，组成测距网络的所有锚节点都具有相同的通信半径。

为实现上述目的，本发明提供了基于目标定位技术部署锚节点的方法，该方法包括步骤：

获取锚节点的通信半径r以及目标监测区域；

部署一组锚节点在一个正方形的四个顶点，使相邻两个锚节点之间的距离为c；

改变正方形边长c的值，使所述正方形边长c与锚节点通信半径r之间的关系满足：得到满足目标定位条件的锚节点组；

在所述目标监测区域范围内，部署至少一组所述锚节组，使得锚节点所组成的区域至少包括所述目标监测区域。

其中，所述目标监测区域范围内，部署至少一组所述锚节点组包括：

部署一组所述锚节点组，使得四个锚节点所组成的区域至少包括所述目标监测区域。

其中，所述目标监测区域范围内，部署至少一组所述锚节点组包括：

水平方向上和垂直方向上部署多组所述锚节点组，使得锚节点所组成的区域至少包括所述目标监测区域。

一种基于目标定位技术部署锚节点的方法，包括步骤：

步骤A：获取锚节点的通信半径r和目标监测区域的宽度b；

步骤B：判断是否为整数，如果否，令整数

步骤C：判断是否成立，如果是，进入D；

步骤D：计算出正三角形部署方法需要的锚节点总数n₃，正方形部署方法需要的锚节点总数n₄；

步骤E：判断n₃≥n₄是否成立，如果是，进入F；

步骤F：部署四个锚节点在一个正方形的四个顶点，使相邻两个锚节点之间的距离为c，改变c的值，使正方形边长c和锚节点通信半径r之间满足部署锚节点，使得锚节点所组成的区域至少包括所述目标监测区域。

其中，所述步骤D中计算正三角形部署方法需要的锚节点总数n₃包括步骤：

步骤D11：获取目标监测区域长度a，计算目标监测区域长度方向上的一行需要放置的锚节点数i₃，