[发明专利]线性环境下活动节点定位跟踪系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动节点定位跟踪方法，尤其涉及一种WIFI无线网络基于接收信号强度(Received Signal Strength Indicator，RSSI)的线性环境下的节点定位跟踪方法，属于电通信技术领域。

背景技术

在WIFI无线网络中，通常包含一定数量的WIFI接入点(Access Point，AP节点)，由于这些AP节点是不可移动的，因此一般把这些AP节点视为已知自身物理位置信息的固定位置的锚节点(固定节点)。为了实现对人员的定位，要求每个人员携带一个定位标签，由于人员的移动所以可以把每个定位标签视为移动节点。一般为了考虑成本因素，采用的定位标签只具有周期发送探测帧的能力，而不具有发送自定义数据帧的功能。

现实中有很多环境都可近似为线性环境，例如公路系统，矿井下的巷道。在线性环境下对定位标签进行定位只需要把定位标签定位到具体的线段上的某个位置，而不需要定位到非线段外的位置。例如图1中的线性环境，定位标签只会在线段AB，AC和AD上活动，并不会在这三条线段之外的其他区域活动，因此可以确定定位标签的位置定位在线段AB，AC和AD上，而不用考虑定位在三条线段之外的地方。这样具有预定线段的环境称为线性环境，这些线段称为线性环境的线性区域。现实中有很多实际的应用场景可以抽象为线性环境，例如公路系统、矿井下的巷道、大楼内的楼道等等。现有技术中缺少这种线性环境下对活动节点的精确定位系统及其定位方法。

发明内容

本发明的目的就是为了线性环境下的定位跟踪问题，设计了一个针对移动物体在多个线性区域之间运动时有效的定位跟踪方法。

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。

优选的，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。

优选的，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。

本发明还提供了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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，所述线性区域判断步骤包括：