[发明专利]基于多机器人和高斯信号模型的自适应最优自组网方法

说明书

本发明提供了一种基于多机器人和高斯信号模型的自适应最优自组网方法，包括以下步骤：S1、由主机器人进行整个工作环境的二维地图绘制，采用激光和摄像头绘制环境的二维地图；S2、主机器人在绘制二维地图或者随机游走过程中，采集基站的WiFi信号样本点，然后对WiFi信号进行建模，形成WiFi信号模型；S3、在步骤S2中所建立的WiFi信号模型的基础上，搜寻每个机器人最优的中继位置。本发明的有益效果是：充分考虑了环境对无线信号的影响，能够根据环境中通信网络节点的位置变化，自动实时的调度每个中继机器人的空间位置，使得通信网络快速获得最佳的通信质量。

技术领域

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于多机器人和高斯信号模型的自适应最优自组网方法。

背景技术

在21世纪，随着科学技术的发展，无线通信技术发生了巨大的变化。无线局域网(WLAN)主要经历了五个间段的发展，新的标准正在逐渐取代老的标准。从1997年的第一个版本IEEE 802.11的诞生，其工作的频率为2.4GHz，数据传输速率仅为2Mb/s，后来IEEE802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n相继出现，无线的工作频率也逐渐从2.4G向5G发展，到2014年1月最新的IEEE 802.11ac获得通过，其完全采用5GHz频段，可提供最高866.7Mb/s的传输速率。此外，WiGig组织提出的IEEE 802.11ad标准，采用了60GHz频段，可以提供最高7Gb/s传输速率的短距离通信，但是，由于其无法穿透障碍物，所以覆盖的范围非常有限。无线保真(WiFi)作为应用最为广泛的WLAN标准，其符合IEEE 802.11b无线网络规范，采用的是2.4GHz频段，由于2.4GHz频段使用太多，为了提高WiFi的抗干扰能力，目前也有工作频率是5GHz，然而其有穿透能力差，覆盖范围比较小的缺点。

随着科技的发展，为了满足越来越高的通信需求，无线通信网络逐渐向多节点的自组织网络发展。利用多个网络节点搭建起来的无线网络，可以让网络的覆盖范围更大，通信能力更强，扩大了无线网络的应用范围。

在灾难救援方面，现有的通信设施被破坏或者在一些本来就没有网络覆盖的区域，通信成为制约救援效率的主要因素。人们通过放置固定的中继在环境中，搭建通信网络，但是这种方法非常不方便，而且中继的利用效率不高，通信质量不佳。利用无人机或者无人车搭建无线网络可以随意的调度中继节点，但是目前调度中继节点的方法不能够充分的考虑环境对无线信号的影响，严重影响网络的通信质量。

在家庭方面，随着互连网技术的发展，人们对于网络接入的需求也越来越高，希望在家里、办公室或商场等地方实现随时随地安全高质量的无线上网，目前有许多低成本的无线路由器接入方案，例如TP-Link的WR系统，小米公司的小米路由等。但是这些路由器商家所研发的都是固定式的路由器，所覆盖的通讯范围有限，单个固定的路由器已经满足不了人们的需求。

在空间探索领域，借助航天器布撒下无线传感器网络节点实现对星球表面的监测，是一种经济可行的方案。在其它领域，比如，嵌入家具和家电中的传感器与执行机构组成的无线网络与Internet连接在一起将会为我们提供更加舒适、方便和具有人性化的智能家居环境。此外，仓库管理、交互式博物馆、交互式玩具、工厂自动化生产线等众多领域，无线自组网络也扮演着重要的角色，为任务的完成提供了可靠的通信保证。

近年来，传统路由器开始向智能化发展，各大主要互联网公司，如小米、360、华为、思科等都加入到这个竞争激烈的领域中，他们注重开发网络接入的智能化，如智能数据包过滤，家长控制，网上商城，视频监控等，而对于路由器的机器人智能化较少涉略。