[发明专利]一种无线传感网节点定位、导航方法及相关装置、系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线定位领域，特别涉及一种实现无线传感网节点定位、导航方法及相关装置、系统。

背景技术

盲人导航系统的关键技术之一是定位技术。目前应用于盲人导航系统的定位技术有GPS/A-GPS定位技术、红外线定位技术、蓝牙定位技术、射频识别定位技术、基于WI-FI的定位技术和基于ZigBee网络的定位技术。其中，基于ZigBee网络的非距离质心算法定位技术由于其易于实现、硬件成本低，比较适合应用在盲人导航系统。该算法是南加州大学的Nirupama Bulusu等提出的一种仅基于网络连通性的定位算法。该算法的核心思想是：锚节点每隔一段时间，向与其临近的目标节点广播一个信标信号，信号中包含自身ID和位置信息，根据目标节点所接收的信标信号包含的ID确定临近锚节点所在位置，进而通过计算临近锚节点位置所组成的多边形确定目标节点的位置。但是由于只要在多边形内部的任意位置都会被定位为目标节点的位置导致该算法定位精度不高，无法满足盲人导航系统的高精度定位的需求。

锚节点：一种传感器，定义为已知位置信息的节点，可以通过向临近目标节点广播信标信号，为目标节点的定位提供参考，锚节点的位置信息具体可以通过安装GPS设备或者人工配置的方式来预先获取。

目标节点：一种传感器，定义为未知位置信息的节点，可以广播信标信号，其中包含标识该目标节点自身的ID和接收的已知位置的锚节点的信标信号，通过锚节点信标信号包含的ID确定临近锚节点的位置，进而确定该目标节点的位置。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线传感网节点定位、导航方法及相关装置、系统以实现提高导航系统的定位精度的目的。

本发明提供一种无线传感网节点定位的方法，包括：

通过接收目标节点的信标信号，确定锚节点的位置；

将所述锚节点的位置组成的多边形包围的区域作为该目标节点所在的初始区域；

读取所述锚节点的感应信号，其中所述锚节点的感应信号具体在携带感应源的目标节点出现在锚节点的感应范围内时发生变化；

根据所述锚节点的感应信号的变化，判断出发生感应的锚节点的位置；

将该目标节点所在的初始区域内发生感应的锚节点的位置，确定为该目标节点的确切位置。

可选地，还包括：通过接收目标节点的信标信号，确定该目标节点的ID；

所述确定锚节点的位置具体为确定该ID标识的目标节点对应的锚节点的位置；

所述将锚节点的位置组成的多边形包围的区域作为该目标节点所在的初始区域具体为将该ID标识的目标节点对应的锚节点的位置组成的多边形包围的区域作为该ID标识的目标节点所在的初始区域；

所述将该目标节点所在的初始区域内发生感应的锚节点的位置，确定为该目标节点的确切位置具体为将该ID标识的目标节点所在的初始区域内发生感应的锚节点的位置，确定为该ID标识的目标节点的确切位置。

本发明还提供一种无线传感网节点定位的装置，包括：

初始区域计算单元：用于通过接收目标节点的信标信号，确定锚节点的位置，将所述锚节点的位置组成的多边形包围的区域作为该目标节点所在的初始区域；

确切位置计算单元：用于读取所述锚节点的感应信号，其中所述锚节点的感应信号具体在携带感应源的目标节点出现在锚节点的感应范围内时发生变化，根据所述锚节点的感应信号的变化，判断出发生感应的锚节点的位置，将该目标节点所在的初始区域内发生感应的锚节点的位置，确定为该目标节点的确切位置。

本发明又提供一种基于无线传感网节点定位的导航方法，包括：

应用如上述一种无线传感网节点定位的方法获得目标节点的确切位置；

根据目标节点的确切位置执行导航指令。

可选地，所述根据目标节点的确切位置执行导航指令具体为以下任意一项或者组合：

查询目标节点的确切位置对应的音频和/或视频数据，播放所述音频和/或视频数据；

或者，

根据目标节点的确切位置查询到达目的地位置的路径信息，返回路径信息；

或者，

根据目标节点的确切位置计算与目的地位置的距离，返回计算结果。

可选地，该方法还包括：

接收超声波传感器的感应数据，所述超声波传感器与目标节点置于同一用户终端，分析所述感应数据，如果判断出感应到障碍，返回障碍报警信息；