[发明专利]一种基于可见光的无线传感器网络授时与定位系统

摘要

本发明涉及一种基于可见光的无线传感器网络授时与定位系统，其特征在于，包括安装在照明位置的主控部分与安装于无线传感器网络节点上的定位授时接收部分。本发明提出一种基于可见光通信的无线传感器网络授时与定位系统，该系统不占用无线传感器网内无线信道资源，且不受周围环境中电磁信号干扰。该系统还可同时为同一区域内的多个不同拓扑结构与无线电特性的无线传感器网络进行授时与定位。该系统实现简单，仅需对现有照明系统及无线传感器网络节点稍加改造即可实现对应效果。本发明提供的系统c成本低廉、结构简单、可靠性高、可拓展性强，可为无线传感器网络在相关领域中需要绝对时间信息与空间位置信息的应用提供工程化的设计支持。

主权项

1.一种基于可见光的无线传感器网络授时与定位系统，其特征在于，包括安装在照明位置的主控部分与安装于无线传感器网络节点上的定位授时接收部分，其中：主控部分包括微控制器、GPS模块、LED调制部分及光强传感部分，微控制器通过读取GPS模块的数据获得主控部分的位置信息及所对应的绝对时间信息，微控制器还通过光强传感部分读取周围环境的光照强度，当光照强度低于某一阈值后，启动LED调制部分发送绝对时间信息，并通过周期性地控制LED发光区域输出调制后的位置信息，从而供周围需要进行时间与定位的无线传感器网络节点使用；定位授时接收部分包括低功耗微处理器及光接收部分，低功耗微处理器通过光接收部分接获由主控部分发来的绝对时间信息，并由该绝对时间信息对低功耗微处理器内部的实时时钟进行校准，在各无线传感器网络节点周围布设多个主控部分，当前无线传感器网络节点多次接收到多个主控部分发来的绝对时间信息，当前无线传感器网络节点将每次获得的绝对时间信息与其现有实时时钟值进行比较，仅当二者差值大于一定阈值时才对低功耗微处理器内部的实时时钟进行校准，若当前无线传感器网络节点需要空间定位，该定位授时接收部分通过计算主控部分发来的位置与角度信息获得当前无线传感器网络节点所处的位置，如果某一当前无线传感器网络节点上的定位授时接收部分收到多个主控部分发来的位置与角度信息，则取其信号强度最大的两个主控部分的位置与角度作为定位的标准，如果某一当前无线传感器网络节点上的定位授时接收部分收到同一个主控部分发来的位置与角度信息，则取其最新信息；主控部分的供电部分将220V交流市电转换为直流电，主控部分的微控制器具有市电抗电磁干扰能力，节点的供电模块为隔离型AC‑DC转换模块。