[发明专利]一种具有混合定位功能的监测无线传感器网络系统及方法

摘要

一种具有混合定位功能的监测无线传感器网络系统及方法，由无线传感器节点、汇聚节点、基准站、上位机四部分组成；由基准站、无线传感器节点及汇聚节点组成的GPS定位网络实现各节点的粗略定位，再利用无线传感器节点发送给相关汇聚节点的接收信号强度值，通过数学模型，确定无线传感器节点与汇聚节点之间的距离以实现精确定位；无线传感器节点与相关汇聚节点通过特定网络拓扑结构进行数据传输，并由汇聚节点的GPRS模块将自身及无线传感器节点的数据发送给上位机，再依次进行数据存储和处理操作。用于结构监测无线数据传输的同时，实现了各节点的精确定位，有效降低了结构监测数据后期处理的难度并减少了人员、资金的浪费。

主权项

一种具有混合定位功能的监测无线传感器网络系统，其特征在于，由无线传感器节点、汇聚节点、基准站、上位机四部分组成，各无线传感器节点任意布置在需要监测的位置，相互之间进行无线通信，最终将所有需要传输的数据发送给汇聚节点，汇聚节点将无线传感器节点传输来的数据进行分类打包，并将自身的可利用信息同时打包，之后再次以无线传输的形式将所有打包好的数据通过GPRS无线模块发送出去，连接在网络上的上位机获得这些数据之后，通过定位算法，对所有采集回来的信息作进一步处理并实现对无线传感器节点以及汇聚节点的数据采集及定位；无线传感器节点由数据采集模块、数据处理模块、射频模块、GPS定位模块及电源模块组成；汇聚节点由数据采集模块、数据处理模块、射频模块、GPS定位模块、GPRS模块及电源模块组成；基准站用于GPS定位的辅助，由GPS天线、GPS接收机、数据处理控制器、无线电发射系统及发射天线、电源模块组成；上位机部分包含了数据解包，分类存储；传感器数据存储、提取、分析；GPS定位，依次包括节点方位信息确定的粗定位以及通过相应数学模型进行节点距离计算、位置确定的精确定位功能。