[发明专利]确定用于定位的具有网状的特征的网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法

说明书

本文公开用于确定具有网状的特征的网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法。在一个示例中，一种用于定位无线网络中的节点的计算机实现的方法包括利用集线器的处理逻辑部，使具有节点的无线网络在第一时间段内被配置成用于定位的第一网络架构。该方法进一步包括利用集线器的处理逻辑部，使用针对飞行时间技术和信号强度技术中的至少一种的下列中的至少一种来确定至少两个节点的定位：频率信道重叠通信、频率信道步进通信、多信道宽带通信以及超宽带通信。该方法进一步包括在完成定位时使无线网络被配置成具有窄带通信的第二网络架构。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月19日提交的标题为“确定用于定位的具有网状的特征的网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法”的申请号为14/830,671的申请以及于2015年8月19日提交的标题为“确定具有网状的特征的树状网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法”的申请号为14/830,668的申请的优先权，其通过引用整体并入本文。

本申请涉及于2015年1月27日提交的标题为“用于确定非对称网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法”的申请号为14/607,050的申请以及于2015年8月19日提交的标题为“确定具有网状的特征的树状网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法”的申请号为14/830,668的申请。

技术领域

本发明的实施例涉及确定用于定位的具有网状的特征的网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法。

背景技术

在消费性电子产品和计算机行业中，无线传感器网络已经被研究很多年。在典型的无线传感器网络中，一个或多个传感器与无线电广播设备一起实施以能够实现无线采集来自网络内部署的一个或多个传感器节点的数据。每个传感器节点可以包括一个或多个传感器，并且将包括无线电广播设备以及用于为传感器节点的操作供电的电源。室内无线网络中节点的位置检测在许多应用中是有用的并且很重要。例如，在无线传感器网络中，位置知识可以将环境添加到感测数据。在一个示例中，在温度感测网络中的位置知识能够实现温度变化的映射。因此，期望能够实现检测无线网络中节点的位置的系统和方法。现有技术的无线定位系统通常通过测量节点之间的无线传输的飞行时间估计距离而进行操作。其它现有技术的无线定位系统还通过测量入射信号强度并使用该信息来估计发射节点和接收节点之间的距离而进行操作。然后，使用多个不同的节点对之间的各个距离通过三角测量来估计每个单独节点的相对位置。不幸的是，这个过程可能有几个问题。首先，在节点不经常发射并接收的低功率环境中，定位进程可能很慢或不可能；另一方面，快速、准确和稳定(robust)的定位由于需要传输重复的突发数据会消耗太多的功率。其次，在树状网络中，由于无法在节点对之间建立足够数量的路径长度，因此三角测量可能不可行。第三，在室内环境中，定位精度有限可能会阻止确定特定节点所在的具体房间；例如，现有的精度可能会阻止确定特定节点位于墙壁的哪一侧。

发明内容

对于本发明的一个实施例，本文公开确定具有网状的特征的网络架构中的无线传感器节点的位置的系统和方法。

在一个示例中，用于提供无线网络架构的设备包括：存储器，其用于存储指令；一个或多个处理单元，其执行用于定位无线网络架构中的节点的指令；以及射频(RF)电路，其包括在无线网络架构中发射并接收通信的多个天线。RF电路向多个传感器节点发射通信以利用设备的RF电路在无线网络架构中实现双向通信，其中每个传感器节点具有带发射器和接收器的无线装置。一个或多个处理单元被配置成执行指令以使传感器节点在第一时间段内被配置成用于定位的第一网络架构，并且使用针对飞行时间技术和信号强度技术中的至少一种的下列中的至少一种来确定至少两个节点的定位：频率信道重叠通信、频率信道步进通信、多信道宽带通信以及超宽带通信。一个或多个处理单元进一步被配置成执行指令以在完成定位时使无线网络架构被配置成具有窄带通信的第二网络架构。