一种面向野生动物的无线传感器网络的目标定位方法

摘要

本发明公开了一种面向野生动物的无线传感器网络的目标定位方法，主要包括构建无线传感器网络、参考数据采集、确定目标是否进入监测区域、确定目标进入哪个小三角形、确定目标相对三角形的精确位置、确定目标的实际地理位置等步骤，该方法适合稀疏部署场景，能满足在保证一定的目标定位正确率的前提下，通过网络的稀疏部署，用最少的节点有效的监测目标，以获取其位置信息的需求。

主权项

1.一种面向野生动物的无线传感器网络的目标定位方法，其特征在于，按下列步骤进行：步骤一，构建无线传感器网络：在野生动物保护区监测区域内，布署无线传感器节点和汇聚节点，所述的无线传感器节点搭建成由任意多个正三角形构成的网络拓扑，每个正三角形的顶点放置Micaz节点，相邻Micaz节点之间间距为3～5米，Micaz节点距离地面高度为0.6米～1米，相邻Micaz节点之间可以相互通信；所述的汇聚节点离网络拓扑的距离小于70米，用于将采集的数据发送到基地，通过网络、串口传输或GPRS将数据传至PC机的数据库保存，便于分析处理；步骤二，参考数据采集：在进行目标定位之前，需要事先将每个正三角形所围成的区域再进行正三角形剖分，然后将剖分后的所有小三角形的顶点进行位置编号，记为变量N，N＝1，2，3，…，15；让目标依次位于1至15号位置，并记录目标位置编号和相应的向量其中，r₁，r₂和r₃分别对应每个小三角形的三条链路上的RSSI值；进行多次测量后，求平均值作为最终的参考标准，为步骤五做准备；步骤三，确定目标是否进入监测区域：正常情况下，节点间链路的RSSI值处于稳定状态，由于噪音、节点电量不足各种因素的影响，RSSI值可能会出现轻微的波动，其波动范围＜3db；当目标进入监测区域后，某些链路的RSSI值会发生较大的波动，进而确定目标进入监测区域；步骤四，确定目标进入哪个小三角形：通过分析采集到的每个小三角形对应的三条链路上的RSSI值构成的向量，观察各个向量元素值的波动情况，如果向量产生较大波动，则说明目标进入由三个Micaz节点围成的三角形区域T内；步骤五，确定目标相对三角形的精确位置：假设所测RSSI向量为通过计算取向量p，其中，且使得e最小，则将向量p所对应的位置作为目标的相对位置；查找步骤二中目标位置与RSSI向量的对应关系，从而，确定动物相对该三角形的精确位置(在误差＜＝0.5m时，正确率可达64.4％)。步骤六，确定目标的实际地理位置：通过坐标(T，N)确定目标的实际地理位置，其中，T表示拓扑结构中由三个Micaz节点围成的小三角形区域编号，N表示小三角形中每个位置的编号。