[发明专利]基于无线传感器网络的团队探险辅助通信和管理方法

摘要

本发明是一种基于无线传感器网络的团队探险辅助通信和管理方法，团队探险中不可避免的会遭遇各种极端气候及恶劣自然环境，造成个人、团队乃至整个社会诸多难以预料的损失。本发明是探索解决团队探险中通信和管理的一种可行性方案。本发明基于WSN技术，运用ZigBee网络实现团队中语音短信的传输，通过对普通型成员节点、增强型成员节点及团队领队用节点间相对位置信息的分析辅以锚节点提供的GPS定位信息，综合处理后提供高效节能的定位服务。在各种现有系统无法有效工作的极端环境下，本方法可降低风险，规避可能发生的事故，提高处理异常事故的成功率。

主权项

一种基于无线传感器网络的团队探险辅助通信和管理方法，其特征是将WSN技术运用于团队探险通信，提供了功能强大且可靠的通信方案，该方案具体过程如下：步骤1）将锚节点设置在可以接收GPS信号的空旷区域，打开锚节点电源使其处在工作模式；向所有团队成员发放已编号的普通型成员节点，确认节点工作正常；团队领队持有增强型成员节点，确认节点工作正常，使用路由选择算法生成网络的初始化路由，成员节点准备接收锚节点所发送的定位基点信息；当能够接收到北斗导航系统信号时，即处于东经70°‑140°，北纬5°‑55°这一范围内时，锚节点通过北斗导航系统进行定位，以获取更为精确的定位基点信息；若无法接收北斗导航系统信号时，锚节点自动切换为使用GPS技术获取定位基点信息，锚节点获得定位基点信息后开始向整个网络广播这一信息；步骤2）进入GSM及GPS盲区范围后，在锚节点到团队位置之间的路径上沿途布设中继节点，每布设一个中继节点后确认中继节点工作正常，保证成员节点和锚节点之间的通信顺畅，设置一些冗余中继节点以保证到锚节点有一条以上路由可用；步骤3）当持有普通型节点的团队成员需要与领队或团队其他成员联系时，该成员即发送方使用其成员节点录制一段60秒以内的语音短信通过以节点编号为标识发送到接收方，当接收方不在发送方单跳通信范围内时通过WSN技术的多跳路由技术，经由多个成员节点或中继节点将语音短信送达接收方；送达后接收方成员节点自动向发送方发送包含接收方节点编号的信息成功发送反馈信息；步骤4）当持有增强型节点的团队领队需要向团队其他成员发送广播信息时可使用其成员节点录制一段60秒以内的语音短信向整个网络广播，当存在处在增强型成员节点单跳通信范围以外的成员节点时，借助WSN技术的多跳路由技术，经由多个成员节点或中继节点将语音短信广播至整个网络；当广播语音信息送达一个成员节点即接收方后，该节点自动向增强型节点发送包含接收方节点编号的信息成功发送反馈信息；步骤5）网络路由信息在团队运动中即时更新，根据各节点间的路由跳数和信号强弱这两类相对位置信息配合锚节点提供的定位基点信息这一绝对位置信息，得到每个成员节点较为精确的绝对位置定位信息，团队成员使用节点编号查看特点成员的当前位置以及其与自己间的相对位置关系，团队领队通过增强型成员节点查看整个团队各成员位置信息，从而避免掉队现象的发生，并在必要的情况下用广播信息对团队成员予以引导，规避可能发生的风险。