[发明专利]基于多邻居节点RSSI差异的移动设备邻近无线节点的估计方法

说明书

本发明涉及一种基于多邻居节点RSSI差异的移动设备邻近无线节点的估计方法，以信号最强节点为基准提取多邻居节点的RSSI差异特征，使用此特征对无线节点进行筛选，充分利用多个邻居无线节点间的RSSI差异，在保证最近节点包含在最终结果的同时提高邻近度估计精度和减小时间复杂度，大大提高了与移动设备位置相关的各类服务的效率。

技术领域

本发明涉及邻近度估计技术领域，具体涉及一种基于多邻居节点RSSI差异的移动设备邻近无线节点的估计方法。

背景技术

随着工业物联网技术的高速发展，移动设备在邻近度估计应用中扮演着越来越重要的角色。在工业现场，工程师经常使用移动设备与其最近的无线节点进行连接，以此完成与无线节点之间的信息交换，进而对工业控制器进行监控并检查其工作状况，能够应用于与移动设备位置相关的各类服务。考虑到在邻近度估计的应用中常常具有大量的无线节点，移动设备接入到与其最近距离的无线节点的技术具有重要应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多邻居节点RSSI差异的移动设备邻近无线节点的估计方法，充分利用多个邻居无线节点间的RSSI差异，在保证最近节点包含在最终结果的同时提高邻近度估计精度和减小时间复杂度，大大提高了与移动设备位置相关的各类服务的效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多邻居节点RSSI差异的移动设备邻近无线节点的估计方法,包括以下步骤：

(一)离线测量

步骤S1:无线节点开启广播模式，移动设备开启扫描模式；通过移动设备对无线节点的RSSI进行采样并记录，设置对每个无线节点的采样次数为m次。(m越大，估计精度越高，但是算法执行时间越长。)步骤S2:定义无线节点为i，记R(i)为无线节点i的RSSI值；多邻居节点的RSSI差异记为ΔR⁺(i,d)，表达为其中d为无线节点i的邻居范围步骤S3:距离移动设备的最近无线节点的ΔR⁺(i,d)的最大值记为U(ΔR⁺(k))，最小值记为L(ΔR⁺(k))；除了最近无线节点以外的其他所有节点的ΔR⁺(i,d)的最大值记为U(ΔR⁺(M^-))，最小值记为L(ΔR⁺(M^-))；统计上述参数并进行记录。

(二)在线估计

步骤Z1:移动设备对每个无线节点都采样1次得到它们的RSSI，通过这些数据计算每个无线节点的ΔR⁺(i,d)。对这些ΔR⁺(i,d)进行排序从而得到的最小值，记为L(ΔR⁺(i,d))。

步骤Z2:借助离线测量中得到的L(ΔR⁺(k))、U(ΔR⁺(M^-))对每个在扫描范围内的无线节点进行筛选，对于第一步中计算得到的ΔR⁺(i,d)，如果L(ΔR⁺(k))≤ΔR⁺(i,d)≤U(ΔR⁺(M^-))，保留该无线节点，否则移除该无线节点。如果剩余无线节点个数为1，则给出估计结果；如果剩余无线节点个数大于1，则再利用第一步得到的L(ΔR⁺(i,d))以及离线测量得到的U(ΔR⁺(k))、L(ΔR⁺(M^-))进行筛选，如果无线节点的ΔR⁺(i,d)满足L(ΔR⁺(i,d))≤ΔR⁺(i,d)≤L(ΔR⁺(i,d))+U(ΔR⁺(k))－L(ΔR⁺(M^-))，则保留该无线节点，否则移除该无线节点。将剩余的无线节点存成候选者列表。