基於位置精確定位的定位裝置的製作方法

2023-10-04 14:18:09

專利名稱：基於位置精確定位的定位裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線傳感裝置，尤其涉及一種基於位置精確定位的定位裝置。
背景技術：
在無線傳感技術中無線傳感定位裝置是有部署在監測區內大量的傳感節點組成，通過無線通信方式形成多跳的自組織網絡系統，其目的是協作地感知，採集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象信息，並發送給客戶端供觀察者觀察。無線傳感技術結合了傳感器技術、危機電系統技術、嵌入式計算技術、無線通信技術和分布式信息處理技術於一體，通過無線傳感器與外界交互，完成數據採集、處理、通信及管理等功能。現有無線傳感技術中是通過傳感節點平均每跳的距離來計算未知節點與傳感節點的距離，然而邊緣節點和亞孤立節點等不良節點在網絡中的客觀存在，從而降低了整個網絡的定位精度。

實用新型內容鑑於以上內容，本實用新型有必要提供一種可提高定位精度的基於位置精確定位的定位裝置。一種基於位置精確定位的定位裝置包括傳感節點、基站以及計算機終端，所述傳感節點與所述基站之間通過無線信號連接，所述基站與所述計算機終端串口連接，傳感節點包括信號收發器、存儲器、控制器、以及請求發生器，所述控制器與所述收發器、存儲器以及請求發生器連接，所述信號收發器、請求發生器與所述基站通過無線信號連接，所述控制器為CPU，用於為所述傳感節點廣播的信號進行控制和處理操作，所述存儲器用於存儲傳感節點的節點坐標、傳感節點ID、計數器以及生存時間的信息。進一步地，所述存儲器包括節點識別器、坐標存儲器、定位信息存儲器、坐標預設器以及生存時間存儲器，所述節點識別器與所述控制器、坐標存儲器、生存時間存儲器以及定位信息存儲器相連接，所述坐標預設器與所述坐標存儲器可通過數據線和/或控制線相連接。進一步地，所述節點識別器用於為所述傳感節點廣播的信號製備一個全球唯一的標識，所述標識可在在所述整個無線傳感網絡中於各個傳感器之間被識別。進一步地，所述坐標存儲器用於保存傳感節點的坐標。進一步地，所述坐標存儲器選用EPROM、EEPROM或者CMOS RAM中的一種。進一步地，定位信息存儲器用來保存網絡中其他傳感節點標識、坐標、跳數、生存時間以及每跳距離等信息。進一步地，所述坐標預設器用於為傳感節點預設坐標，該預設坐標由坐標存儲器進行存儲。進一步地，所述生存時間存儲器用於為傳感節點中信號的生存時間設定初始值。[0013]本實用新型還有必要提供一種基於位置精確定位的定位裝置包括傳感節點、基站以及計算機終端，所述傳感節點與所述基站之間通過無線信號連接，所述基站與所述計算機終端串口連接，傳感節點包括信號收發器、存儲器、控制器、以及請求發生器，所述控制器與所述收發器、存儲器以及請求發生器連接，所述信號收發器、請求發生器與所述基站通過無線信號連接。進一步地,所述存儲器用於存儲傳感節點的節點坐標、傳感節點ID、計數器以及生存時間的信息。綜上所述，本實用新型基於位置精確定位的定位裝置的存儲器包括定位信息存儲器以及生存時間存儲器。可通過控制器控制坐標存儲器、定位信息存儲器以及生存時間存儲器內的信息識別、判斷，從而提高網絡中節點的定位準確度。

圖1為本實用新型較佳實施例中基於位置精確定位的算法的裝置示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例中傳感節點示意圖；圖3為本實用新型基於位置精確定位算法中節點獲取指定跳數的參考節點估計位置信息流程圖；圖4為本實用新型基於位置精確定位算法中網絡定位流程圖。
具體實施方式
結合以下具體實施方式
對本實用新型基於位置精確定位的定位裝置作進一步的描述。具體實施例為進一步詳細說明本實用新型，非限定本實用新型的保護範圍。請參閱圖1，本實用新型提供一種基於位置精確定位的定位裝置100包括傳感節點10、基站20以及計算機終端30。所述傳感節點10與所述基站20之間通過無線信號連接，所述基站20與所述計算機終端30串口連接。所述傳感節點10用於採集數據並將採集的數據以無線信號的形式傳輸給基站20，通過基站20將信號傳輸給計算機終端30。請結合參閱圖2所述傳感節點10包括信號收發器11、存儲器12、控制器13、以及定位請求發生器14。所述控制器13與所述收發器11、存儲器12以及定位請求發生器14連接。所述信號收發器11、請求發生器14與所述基站20通過無線信號連接。所述存儲器12用於存儲傳感節點10的節點坐標、傳感節點ID、計數器以及生存時間等的信息,所述存儲器12包括節點識別器121、坐標存儲器122、定位信息存儲器123、坐標預設器124以及生存時間存儲器125。所述節點識別器121與所述控制器13、坐標存儲器122、生存時間存儲器125以及定位信息存儲器123相連接，所述坐標預設器124與所述坐標存儲器122可通過數據線和/或控制線相連接。所述節點識別器121與所述控制器13、坐標存儲器122以及定位信息存儲器123連接，該節點識別器121用於為所述傳感節點10廣播的信號製備一個全球唯一的標識，所述標識可在在所述整個無線傳感網絡中於各個傳感器之間被識別。該節點識別器可做成跳線結構，在傳感節點投入使用前，通過修改其跳線結構來確定該節點識別器121的標識。所述標識可存儲在定位信息存儲器123內。所述坐標存儲器122與所述控制器13、坐標預設器124連接，所述坐標存儲器122用於保存傳感節點10的坐標，本實用新型採用了 Amorphous定位算法，網絡中有部分節點10的位置是設定好的，該設定好的傳感節點通常不會重新移動，所以該設定好的傳感節點10的坐標需要長久保存在坐標存儲器122中。所述坐標存儲器122可選用EPROM (可擦除可規劃式唯讀記憶體)、EEPROM (電可擦寫可編程只讀存儲器)或者CMOS RAM (互補金屬氧化物半導體)中的一種。所述EPROM與EEPROM適用於較高電壓的工作時間。所述EPROM是一種斷電後仍能保留數據的計算機儲存晶片。CMOS RAM是一種可讀寫的晶片，用來存儲數據，其內容可通過設置程序進行讀寫。所述定位信息存儲器123與所述生存時間存儲器125連接，定位信息存儲器123包括歷史參考節點列表(圖未標)，該歷史參考節點列表用來保存網絡中其他傳感節點標識、坐標、跳數、生存時間以及每跳距離等信息。該定位信息存儲器123內保存的信息可由控制器13控制，並通過傳送給收發器11與網絡中其他節點10交互獲得該定位信息存儲器123內保存的信息。這些信息可在採用Amorphous定位算法計算過程中可能會產生變化並更新。所述坐標預設器124用於為傳感節點預設坐標，然後通過無線信號發送給傳感節點10的收發器11上，收發器11將接受到的無線信號通過所述發送到坐標存儲器122上，並由坐標存儲器122進行存儲。所述生存時間存儲器125用於為傳感節點中信號的生存時間設定初始值，並將所述生存時間存儲在生存時間存儲器125內。在定位計算過程中該生存時間會發生變化。所述控制器13可為普通的CPU，用於為所述傳感節點10廣播的信號進行控制、處理或判斷等操作。所述定位請求發生器14可由控制器13控制並通過收發器11用於向傳感節點10發送定位信息。本實用新型的基於位置精確定位的定位裝置的具體定位工作方式如下:請參閱圖3,本實用新型利用改進後的Amorphous算法實現,傳感節點佔總數的10%。傳感節點是收發器向其鄰居節點廣播自身的位置信息分組時，所述位置新信息分組為節點坐標、傳感節點ID、計數器、生存時間以及精度加權值ω，並設定所述計數器的初始值為O、精度加權值的初始值為ω=1以及所述生存時間，所述生存時間存儲器125將生存時間初始值為N，N為大於O的正整數；通過所述計數器來獲取未知節點與附件傳感節點的最小跳數。同所屬所述精度加權值來判斷是否循環進行位置精度計算。所述生存時間用於拒絕接收大於生存時間的節點位置信息。當一個未知節點的收發器接收到網絡中其他傳感節點的位置信息分組時，由控制器13控制通過定位信息分組內的計數器與傳感節點ID判斷是否繼續廣播傳感節點的信息分組，以及獲得未知節點與鄰居節點的最小跳數，並記錄下網絡中所有節點能夠到每一個傳感節點的最小跳數。當未知節點接收到信息分組時，則將接收到的信息分組中的計數器值加I並將生存時間減1，在就會在本地定位信息器內的歷史參考節點列表中查找，是否存在接收到的節點ID，若不存在則通過控制器13控制將接收到的節點的信息分組添加到本地歷史參考節點列表中並，並繼續向其他節點廣播該信息分組，若存在通過控制器13控制將接收到的信息分組中的計數器值與原始的信息分組中的計數器值進行比較，若接收到的信息分組中的計數器值比原始的信息分組中的計數器值大，則由控制器13控制並通過所述收發器將該接收到的信息分組丟棄，否則判斷信息分組的生存時間是否為O時，是則該未知節點不再轉發此信息分組，否則將接收到的知信息分組的生存時間通過控制器13控制減I後代替原來的信息分組的生存時間，以及將接收到的信息分組中的計數器值替換原始的信息分組中的計數器值，並將更新後的生存時間與計數器值保存在所述定位信息存儲器123內，並繼續該廣播該信息分組。本實用新型的Amorphous算法通過在廣播節點想信息分組內包括傳感節點ID與計數器來獲取未知節點與鄰居傳感節點的最小跳數。節點i收集鄰居節點的跳數，並利用公式(a)來計某個傳感節點的跳數，
權利要求1.一種基於位置精確定位的定位裝置(100)，包括傳感節點(10)、基站(20)以及計算機終端(30)，所述傳感節點(10)與所述基站(20)之間通過無線信號連接，所述基站(20)與所述計算機終端(30)串口連接，其特徵在於:傳感節點(10)包括信號收發器(11)、存儲器(12)、控制器(13)、以及請求發生器(14)，所述控制器(13)與所述收發器(11)、存儲器(12)以及請求發生器(14)連接，所述信號收發器(11)、請求發生器(14)與所述基站(20)通過無線信號連接，所述控制器(13)為CPU，用於為所述傳感節點(10)廣播的信號進行控制和處理操作，所述存儲器(12)用於存儲傳感節點的節點坐標、傳感節點ID、計數器以及生存時間的信息。
2.根據權利要求1所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述存儲器(12)包括節點識別器(121)、坐標存儲器(122)、定位信息存儲器(123)、坐標預設器(124)以及生存時間存儲器(125)，所述節點識別器(121)與所述控制器(13)、坐標存儲器(122)、生存時間存儲器(125)以及定位信息存儲器(123)相連接，所述坐標預設器(124)與所述坐標存儲器(122)通過數據線和/或控制線相連接。
3.根據權利要求2所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述節點識別器(121)與所述控制器(13)、坐標存儲器(122)以及定位信息存儲器(123)連接，所述節點識別器(121)用於為所述傳感節點(10)廣播的信號製備一個全球唯一的標識，所述標識在在所述整個無線傳感網絡中於各個傳感器之間被識別。
4.根據權利要求2所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述坐標存儲器(122)與所述控制器(13)、坐標預設器(124)連接，所述坐標存儲器(122)用於保存傳感節點(10)的坐標。
5.根據權利要求4所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述坐標存儲器(122 )選用EPROM、EEPROM或者CMOS RAM中的一種。
6.根據權利要求2所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述定位信息存儲器(123)與所述生存時間存儲器(125)連接，所述定位信息存儲器(123)用來保存網絡中其他傳感節點標識、坐標、跳數、生存時間以及每跳距離的信息。
7.根據權利要求2所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述坐標預設器(124)用於為傳感節點預設坐標，該預設坐標由坐標存儲器(122)進行存儲。
8.根據權利要求2所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述生存時間存儲器(125)用於為傳感節點(10)中信號的生存時間設定初始值。
9.一種基於位置精確定位的定位裝置(100)包括傳感節點(10)、基站(20)以及計算機終端(30)，所述傳感節點(10)與所述基站(20)之間通過無線信號連接，所述基站(20)與所述計算機終端(30)串口連接，其特徵在於:傳感節點(10)包括信號收發器(11)、存儲器(12)、控制器(13)、以及請求發生器(14)，所述控制器(13)與所述收發器(11)、存儲器(12)以及請求發生器(14)連接，所述信號收發器(11)、請求發生器(14)與所述基站(20)通過無線信號連接。
10.根據權利要求9所述的基於位置精確定位的定位裝置(100)，其特徵在於:所述存儲器(12)與所述基站(20)之間信號連接，用於存儲傳感節點(10)的節點坐標、傳感節點ID、計數器以及生存時間的信息。
專利摘要本實用新型涉及一種基於位置精確定位的定位裝置，包括傳感節點、基站以及計算機終端，所述傳感節點與所述基站之間通過無線信號連接，所述基站與所述計算機終端串口連接，傳感節點包括信號收發器、存儲器、控制器、以及請求發生器，所述控制器與所述收發器、存儲器以及請求發生器連接，所述信號收發器、請求發生器與所述基站通過無線信號連接。所述控制器為CPU用於對定位信息存儲器以及生存時間存儲器內的信息識別、判斷，從而可以提高網絡中節點的定位準確度。
文檔編號H04W64/00GK202957987SQ20122062160
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者葉敏, 陳中華, 陳景範, 張潭, 孫戈 申請人:聯想中望系統服務有限公司