• 一种基于区域判定的多精度节点定位方法

    • 摘要:

      本发明公开了一种基于区域判定的多精度节点定位方法,其步骤包括:步骤一,计算信标节点的指纹信息差异值;步骤二,初始聚类中心与剩余信标节点聚类;步骤三,判断信标节点的部署方式;步骤四,非均匀部署的第一级虚拟块划分;步骤五,均匀部署的第一级虚拟块划分;步骤六,第二级非均匀部署的虚拟块划分;步骤七,第二级均匀部署的虚拟块划分;步骤八,建立基于全网信标节点分布特征的定位树;步骤九,未知节点的定位.本发明方法对监测区域内信标节点的密度要求不高,能实现细粒度定位,能更加方便、灵活地获取野生动物的生存数据,从而进行有效保护.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201410400684.4

    • 申请日期:

      2014.08.14

    • 公开/公告号:

      CN104168579A

    • 公开/公告日:

      2014-11-26

    • 发明人:

      陈晓江 汤战勇 房鼎益 郑欣 赵晖 聂卫科 邢天璋 刘晨 徐丹 任宇辉

    • 申请人:

      西北大学

    • 主分类号:

      H04W16/18(2009.01)I,H,H04,H04W,H04W16

    • 分类号:

      H04W16/18(2009.01)I,H04W64/00(2009.01)I,H,H04,H04W,H04W16,H04W64,H04W16/18,H04W64/00

    • 主权项:

      一种基于区域判定的多精度节点定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,计算信标节点的指纹信息差异值采集监测区域的地形地貌特征按照比例在计算机中绘制地貌特征图,并标注出所有的R个信标节点;在不同的地形区域中选取r个信标节点作为初始聚类中心,计算R个信标节点的指纹信息,继而计算出每一个信标节点与其他所有信标节点的指纹信息差异值;步骤二,初始聚类中心与剩余信标节点聚类分别计算初始聚类中心中每一个信标节点与其余R‑r个信标节点之间指纹信息差异值的欧氏距离,如果计算出两个信标节点的欧式距离小于给定的相似度阈值,则将这两个信标节点聚为一类;步骤三,判断信标节点的部署方式将步骤二中聚为一类的所有信标节点所在区域作为第一级虚拟块,然后将每个第一级虚拟块划分为多个网格单元,根据每个网格单元内信标节点的分布情况,判定每个第一级虚拟块是均匀部署的第一级虚拟块还是非均匀部署的第一级虚拟块;如均不是,则将该虚拟块划分后再进行判断;步骤四,非均匀部署的第一级虚拟块划分在非均匀部署的第一级虚拟块中,随机选取一个信标节点作为初始信标节点,计算以初始信标节点为圆心,以设定的长度为半径的圆范围内信标节点的个数,如初始信标节点的圆内的信标节点个数满足设置要求,则将该初始信标节点生成一个聚类,这个聚类称为第二级非均匀部署的虚拟块;然后判断以初始信标节点圆内每一个信标节点为圆心,以设定的长度为半径的圆内信标节点的个数是否满足设置要求,如满足,则将该信标节点加入到第二级非均匀部署的虚拟块中;步骤五,均匀部署的第一级虚拟块划分将均匀部署的第一级虚拟块划分成四个大小相同的区域,落在每个区域内的信标节点聚为一类,称为第二级均匀部署的虚拟块;步骤六,第二级非均匀部署的虚拟块划分对每个第二级非均匀部署的虚拟块按照步骤四相同的方法划分得到第三级非均匀部署的虚拟块;继而再划分成第四级非均匀部署的虚拟块;步骤七,第二级均匀部署的虚拟块划分对每个第二级均匀部署的虚拟块按照步骤五相同的划分成第三级均匀部署的虚拟块,继而再划分成第四级均匀部署的虚拟块;步骤八,建立基于全网信标节点分布特征的定位树以每一级、每一个虚拟块中的信标节点的指纹信息计算出每一级、每一个虚拟块的指纹平均值,然后以每个虚拟块的指纹平均值作为结点值,建立树形结构,树形结构的根节点为监测区域;步骤九,未知节点的定位待定位的未知节点接收到来自监测区域内R个信标节点的RSSI值构成其指纹信息F,用户将未知节点的指纹信息以及该节点需要的定位精度发送给数据中心,数据中心计算未知节点的指纹信息与定位精度对应的一级树形结构中,所有虚拟块的节点值之间的欧氏距离,最小的欧式距离对应的虚拟块即为该未知节点所处区域.