[发明专利]一种选择用于定位的参考标签的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器技术领域，特别是涉及一种选择用于定位的参考标签的方法及装置。

背景技术

无线传感器网络是由部署在监视区域内的大量廉价微型的传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。在无线传感器网络中，位置信息对传感器网络的检测活动至关重要，确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网路最基本的功能之一，对传感器网络应用的有效性起着关键作用。

目前，无线传感器网络的定位方法有很多种，其中比较常见的为基于信号衰减模型的定位方法。该方法的进行定位的基本原理是：电磁波在空间中传播会产生能量衰减，其衰减的幅度与传播距离的远近有关。所以根据无线电波能量的衰减程度可以估算发射源和接收机之间的距离，如果接收机的位置已知，那么估算的距离就可以用来定位发射源。这种定位方法能够在实验室中取得良好的定位性能，但在现实环境中，温度、障碍物、传播模式等条件往往都是变化和不可预知的，因此，简单的通过模型把测量到的接收功率换算为电磁波传播路径的方法，会带来较大的误差。

为此，现有技术中引入参考标签的方式来进行辅助定位。其中，参考标签是指传感器网络中位置已知且固定的节点。例如，LANDMARC定位技术就是一种利用参考标签进行辅助定位的一种典型应用。在LANDMARC定位技术中，需要在网络中部署一定数量的无线射频(Radio Frequency，RF)阅读器，以及一定数目的参考标签。在进行定位时，可以首先通过RF阅读器来检测各参考标签与待定位标签发出的信号强度，然后根据检测到的信号强度来估算各个参考标签到待定位标签的距离，选择距离待定位标签最近的几个(例如三个)参考标签，作为有效参考标签，最后，在以这几个有效参考标签为顶点组成的多边形区域内部，确定出待定位标签的位置。

这种通过引入参考标签进行辅助定位的实现方式，可以降低外界条件的影响，更加适合于现实环境中的定位。但是，要想达到较高的定位精度，则依赖于参考标签的部署密度。

发明内容

本发明提供一种选择用于定位的参考标签的方法及装置，能够不依赖于参考标签的部署密度，便实现较高的定位精度。

本发明提供了如下方案：

一种选择用于定位的参考标签的方法，包括：

获取各个无线射频阅读器检测到的参考标签发出的第一信号强度，及待定位标签发出的第二信号强度；

根据所述第一信号强度与第二信号强度的大小关系，确定无线射频阅读器的分界线，通过所述分界线将网络划分为第一区域及第二区域；

根据所述参考标签与所述分界线的相对位置，确定所述待定位标签相对于所述参考标签的估计方向；

根据所述估计方向，按照指定参考标签数目，选择有效参考标签组作为用于定位的参考标签。

一种选择用于定位的参考标签的装置，包括：

信号强度获取单元，用于获取各个无线射频阅读器检测到的参考标签发出的第一信号强度，及待定位标签发出的第二信号强度；

分界线确定单元，用于根据所述第一信号强度与第二信号强度的大小关系，确定无线射频阅读器的分界线，通过所述分界线将网络划分为第一区域及第二区域；

估计方向确定单元，用于根据所述参考标签与所述分界线的相对位置，确定所述待定位标签相对于所述参考标签的估计方向；

参考标签选择单元，用于根据所述估计方向，按照指定参考标签数目，选择有效参考标签组作为用于定位的参考标签。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

在本发明实施例中，首先可以确定出待定位标签相对于各参考标签的估计方向，然后在选择有效参考标签组时，就可以利用待定位标签相对于各参考标签的估计方向进行选择，进而利用有效参考标签组对待定位标签进行定位。因此，利用这种参考标签选择方式得到的参考标签所定位出的待参考标签位置，其定位精度不依赖于参考标签的部署密度，即使在参考标签的部署密度较低的情况下，仍然能够达到较高的定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是无线传感器网络部署示意图；

图2(a)、2(b)、2(c)是本发明实施例提供的估计方向确定过程示意图；

图3是本发明实施例中的符号矫正示意图；