[发明专利]线性环境下活动节点定位跟踪系统及其方法

权利要求书

1.一种线性环境下活动节点定位跟踪系统，其特征在于所述系统包括无线接入点、定位标签和与无线接入点通讯的服务器，所述定位标签作为活动节点在线性环境的线性区域内活动，并周期性的发送探测帧数据；所述无线接入点作为锚节点布控在线性环境内固定位置，用于捕获定位标签发出的探测帧数据，根据捕获到的探测帧数据来计算定位标签的RSSI信息，并将定位标签的RSSI信息组装成数据包通过多跳无线路由或有线网络直接发送至服务器；服务器整合处理所有定位标签的RSSI信息，并根据所有定位标签的RSSI信息获得每个定位标签的实时位置。

2.根据权利要求1所述的线性环境下活动节点定位跟踪系统，其特征在于所述无线接入点的发包周期大于定位标签的发包周期；所述服务器的定位周期大于无线接入点的发包周期。

3.根据权利要求2所述的线性环境下活动节点定位跟踪系统，其特征在于所述服务器包括接受模块、存储模块、定位模块、稳定模块，所述接受模块用于接收无线接入点发来的数据包信息，并提供给存储模块存储；所述定位模块读取无线接入点发来的数据包信息进行解析、确定定位标签的线性区域和定位标签在线性区域的精确位置；所述稳定模块用于当定位模块确定后定位标签在线性区域的位置产生跳跃现象时进行稳定处理。

4.一种线性环境下活动节点定位跟踪方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)作为活动节点的定位标签周期性的发送探测帧数据；

(2)作为锚节点的无线接入点接受定位标签发出的探测帧数据，根据接收到的探测帧数据来计算定位标签的RSSI信息，并将定位标签的RSSI信息组装成数据包通过多跳无线路由或有线网络直接发送至服务器；

(3)服务器整合处理所有定位标签的RSSI信息，并根据所有定位标签的RSSI信息获得每个定位标签的实时位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法步骤(2)中无线接入点预先构造二维数组AP[Size][2]用于存储定位标签发出的探测帧数据，其中Size表示无线接入点收到的定位标签的个数，AP[Size][0]存储定位标签的MAC地址，AP[Size][1]存储无线接入点根据捕获到的探测帧数据而获得的相应定位标签的RSSI信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法步骤(3)中服务器预先构造定位标签的二维数组Mobile[nAP][2]来存储对于相同定位标签不同无线接入点计算得到的RSSI值，其中nAP代表具有该定位标签RSSI值信息的无线接入点的个数，Mobile[nAP][0]存储无线接入点的逻辑地址，Mobile[nAP][2]存储无线接入点存储的相应定位标签的RSSI值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述方法步骤(3)中服务器定位模块根据定位标签的Mobile[nAP][2]中的RSSI值进行线性环境内的线性区域判断。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述线性区域判断步骤包括：

A)当最大RSSI值的无线接入点大于等于预设常数MR时，定位标签的位置定位在该无线接入点的位置；否则构造集合LR存储具有两个有效无线接入点的RSSI值的线性区域，计算线性区域的平均RSSI值，进行B)步骤判断；

B)当集合LR只存在一个线性区域，则该线性区域为需要定位的定位标签所在的线性区域；否则寻找平均RSSI值最大的线性区域FMRegion和平均RSSI值第二大的线性区域SMRegion，进行C)步骤判断；

C)若两个区域的平均RSSI大于预设阈值，则平均RSSI值最大的线性区域FMRegion为需要定位的定位标签所在的线性区域；否则认为该数组信息存在错误，舍弃本次定位。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述服务器定位模块获得定位标签所在的线性区域后进行线性区域内定位的步骤；所述线性区域内定位包括以下步骤：

1)对定位标签所在的线性区域内的相邻无线接入点间进行划分形成定位线段；

2)通过相邻无线接入点的RSSI值的差值以及定位线段内固定节点差值的阈值进行精确确定定位标签所在的相邻无线接入点间的精确位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述服务器还包括定位模块进行精确定位后通过稳定模块来平滑显示精确定位的结果，所述稳定模块为每一个定位标签维持一个定位结果队列，当产生对一个特定标签的定位结果时，首先判断是否是第一次对该定位标签定位，若是，则返回该定位结果；否则将该定位结果压入队列，并判断一下该队列的元素数是否为3，若不是，则定位标签不移动；而若已经有三个元素，则判断这三次定位结果是否有一个没有定出位置的结果或存在一个定位结果跟当前定位标签所在位置相同，若是，则当前定位位置不变；否则把定位标签的位置定位在最后一次定位结果的位置。