[发明专利]基于异构网络的室内定位系统能耗误差均衡实现方法

摘要

本发明提供了一种基于异构网络的室内定位系统能耗误差均衡实现方法，主要基于WLAN和WPAN融合的异构网络中的室内定位系统中的智能设备进行聚类，然后对每个聚类动态选择多个簇头的机制。完成对室内定位系统中的智能设备的聚类，确定每个智能设备充当簇头的激励值，并根据智能设备的部署关系选取出多个簇头，完成每个聚类的多簇头的动态切换。本发明中的方法通过对基于异构网络室内定位系统中智能设备的多个簇头动态选择的机制，能够很好地保证定位精度，同时，也能够降低智能设备的能耗，实现室内定位系统中能耗与误差之间的均衡。

主权项

1.一种基于异构网络的室内定位系统能耗误差均衡实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：服务器基于WLAN的指纹匹配算法获得室内每个智能设备的位置信息，并根据室内智能设备的位置信息对所述智能设备进行聚类处理，并在聚类处理后得到的每个类中选取智能设备充当簇头，实现扮演簇头角色的智能设备和扮演非簇头角色的智能设备间的信息传输；步骤B：通过计算每个类中的每个智能设备的剩余能量，根据剩余能量的大小对每个类中的智能设备进行排序，获得每个类中智能设备的有序列表；步骤C：重复执行步骤i使得每个类中所有智能设备充当簇头的激励值得到更新；其中步骤i如下：步骤i：在有序列表中选取每个类中排位最高的两个智能设备后根据智能设备之间的布局关系选取第三个智能设备，将排位最高的两个智能设备和第三个智能设备充当簇头，更新簇头的激励值，当所述激励值达到设定值时，将每个类中已经选取的智能设备追加至簇头集合后从有序列表中删除；步骤D：服务器把多簇头集合分配给相应的智能设备，并通过指纹匹配算法为所有充当簇头的智能设备进行位置信息解算，并根据三边定位解算算法为所有充当非簇头的智能设备进行位置信息解算；其中，所述步骤C包括：将每个有序列表Li,i＝1,2,...,M中的每个智能设备的激励值ω设置为0，对于有序列表Li,i＝1,2,...,M中的智能设备执行步骤i，ω的值在每次执行步骤i后增加1，则对于有序列表Li,i＝1,2,...,M中的剩余智能设备执行一次步骤i；其中步骤i包括：步骤i1：计算步骤B中所得的有序列表Li,i＝1,2,...,M中任意两个智能设备τi和τj之间的欧氏距离dij；步骤i2：从有序列表Li选择剩余能量最高的两个智能设备τa和τb，并根据智能设备之间的布局关系，确定第三个智能设备τc，其中，第三个智能设备需要满足如下公式：s.t.式中：d_ab、d_ac、d_bc分别表示智能设备τ_a与τ_b之间、τ_a与τ_c之间、τ_b与τ_c之间的欧式距离，A、B、C分别表示智能设备τ_a、τ_b、τ_c之间组成的三角形的三个内角角度，表示求解使目标函数取最小值时的变量值运算；步骤i3：将选取的三个智能设备τa、τb和τc的最终激励值确定为ω，将智能设备τa、τb和τc组合成一组追加至多簇头集合Θi，Θi＝{(τa,τb,τc),...},i＝1,2,...,M，并且将这三个智能设备从有序列表Li中移除；步骤i4：若在本轮次分配智能设备的过程中，有序列表Li中剩余的智能设备的数量不足三个，则所述剩余的智能设备在该轮次中不充当簇头。