定位系统及其定位方法技术方案

本发明专利技术提供了一种定位系统和定位方法，通过在被定位装置周围设置多个传感器节点从而构建无线传感器网络，无线传感器网络监听被定位装置的信道，获得的数据包经过主机处理从而确定被定位装置的位置信息。本发明专利技术所提供的定位系统是基于自行构建的无线传感器网络，基于无线传感器网络的定位系统，不会受周围环境影响，成本低，定位精度高，且适用于室内和室外的不同场所。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及影像传感器
，特别涉及一种。
技术介绍
全球定位系统(GPS)可以应用于军事、航空、航海、及汽车等领域，其目的多半是在专业用途上作为精确定位与导航之用；随着时代的变迁，GPS已广泛使用于日常生活中，如汽车导航。但其在定位问题上也存在精度不足，受环境约束，使全球定位系统无法在室内、停车场或是天桥底下应用，这是由于在这些场所接收不到卫星直射的信号；因此发展在室内的定位技术，是许多人引颈期盼的。 此外，为了接收全球定位系统卫星所广播出来的定位信号，使用者必须购买GPS接收器，而此接收器动辄数千元以上，且接收器自身的误差、稳定性及寿命，皆是影响定位精准度的因素，因此基于GPS进行定位，提高了使用者的花销，且其定位精准度有待提高。 因此，寻找一种，以提高定位精准度，降低应用成本，且适用领域较广泛的定位系统，成为本领域技术人员一直在寻找与研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有的全球定位系统无法应用于室内，且应用成本较高，定位精准度低的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，所述定位系统包括:多个传感器节点、及与传感器节点进行无线通信的主机；其中， 所述多个传感器节点构成无线传感器网络，所述无线传感器网络用于监听被定位装置发射的W1-Fi信号的信道； 所述主机，用于对所述无线传感网络所监听到的数据包进行处理，并显示被定位装置的位置。 可选的，在所述的定位系统中，所述传感器节点包括:一基站节点、及若干普通节点。 可选的，在所述的定位系统中，所述普通节点之间采用Zig-Bee协议进行无线通?目。 可选的，在所述的定位系统中，所述基站节点与所述普通节点之间采用TinyOS操作系统中的分发协议和汇聚协议进行无线通信。 可选的，在所述的定位系统中，所述基站节点包括:串口通信模块、第一无线通信模块；其中，所述串口通信模块用于与所述主机进行通信；所述第一无线通信模块用于与所述普通节点进行通信。 可选的，在所述的定位系统中，每个普通节点的坐标均为已知，且各普通节点之间以小于等于10米的间隔呈矩阵阵列分布。 可选的，在所述的定位系统中，所述普通节点包括:传感模块、及与所述传感模块电连的存储模块；其中，所述传感模块用于采集所述被定位装置发射的W1-Fi信号的信道上所传输的数据包；所述存储模块用于存储所述传感器模块所采集的数据包。 可选的，在所述的定位系统中，所述主机设置有⑶I界面，所述⑶I界面用于显示被定位装置的位置。 可选的，在所述的定位系统中，所述GUI界面包括:依次排布的配置面板、数据面板、及定位面板；其中，所述配置面板用于配置传感器网络中普通节点的位置坐标；数据面板用于显示由主机对所述无线传感网络所监听到的数据包进行处理后的结果；定位面板用于显示定位空间的三维图像。 可选的，在所述的定位系统中，所述被定位装置为手机、平板电脑、或者车载终端。 本专利技术还提供一种定位方法，所述定位方法包括如下步骤: 调节被定位装置处于持续发射W1-Fi信号的状态； 在被定位装置周围设置多个传感器节点，所述多个传感器节点构成无线传感器网络； 调节传感器节点的工作频段； 无线传感网络监听被定位装置的信道，并将监听到的数据包发送至主机； 主机根据接收的数据包确定被定位装置的位置信息； 通过⑶I界面显示定位结果。 可选的，在所述的定位方法中，所述调节传感器节点的工作频段，是将传感器节点的传送数据频段调整到与被定位装置发射W1-Fi信号的频段重叠。 可选的，在所述的定位方法中，所述传感器节点包括一基站节点、及若干普通节点。 可选的,在所述的定位方法中，所述基站节点与所述普通节点之间采用TinyOS操作系统中的分发协议和汇聚协议进行无线通信。 可选的，在所述的定位方法中，所述主机根据接收的数据包确定被定位装置的位置信息，是通过所述主机运行其所加载的数据处理程序实现的。 可选的，在所述的定位方法中，所述数据处理程序包括:单节点数据处理函数、原始离散图像构建函数、内插连续曲面图像构建函数、及计算被定位装置坐标函数；其中，所述单节点数据处理函数用于确定每个普通节点的RSSI值；所述原始离散图像构建函数用于根据每个普通节点的已确定的RSSI值及普通节点的位置坐标建立原始离散图形；所述内插连续曲面图像构建函数是对所述原始离散图形进行二维内插，构建内插连续曲面图像；所述计算被定位装置坐标函数是通过查找所述内插连续曲面图像上峰值的位置，返回该峰值的坐标，所述峰值的坐标为所述被定位装置的位置信息。 在本专利技术提供的中，通过在被定位装置周围设置多个传感器节点从而构建无线传感器网络，无线传感器网络监听被定位装置的信道，获得的数据包经过主机处理从而确定被定位装置的位置信息。本专利技术所提供的定位系统是基于自行构建的无线传感器网络，基于无线传感器网络的定位系统，不会受周围环境影响，成本低，定位精度高，且适用于室内和室外的不同场所。 【附图说明】 图1是本专利技术的定位系统的系统架构示意图； 图2是本专利技术的定位系统中部署普通节点的分布结构示意图； 图3是本专利技术的定位方法的流程图。 其中，图1中: 主机-10 ;无线传感器网络-20 ;基站节点-21 ;被定位装置_30。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。 请参考图1，其为本专利技术的定位系统的系统架构示意图。如图1所示，所述定位系统包括:多个传感器节点、及与传感器节点进行无线通信的主机10 ;其中，所述多个传感器节点构成无线传感器网络20，所述无线传感器网络20用于监听被定位装置30发射的W1-Fi信号的信道；所述主机10，用于对所述无线传感网络20所监听到的数据包进行处理，并显示被定位装置30的位置。 本实施例中，所述传感器节点包括:一基站节点21、及若干普通节点。其中，所述普通节点之间采用Zig-Bee协议进行无线通信。所述基站节点21与所述普通节点之间采用TinyOS操作系统中的分发协议和汇聚协议进行无线通信。 本实施例中，所述基站节点21包括:串口通信模块、第一无线通信模块；其中，所述串口通信模块用于与所述主机10进行通信；所述第一无线通信模块用于与所述普通节点进行通信。所述普通节点包括:传感模块、及与所述传感模块电连的存储模块；其中，所述传感模块用于采集所述被定位装置发射的W1-Fi信号的信道上所传输的数据包；所述存储模块用于存储所述传感器模块所采集的数据包。 具体的，请继续参考图1，为了监听被定位装置的信道，将传感器节点的工作频率与发射W1-Fi信号的频段重叠。通过普通节点对被定位装置的信道进行监听，在普通节点 1、普通节点2、普通节点3、普通节点4、普通节点5、普通节点6、普通节点7、普通节点8、普通节点9、普通节点10、普通节点11、普通节点12分别可以得到该监听信道上所传输的数据包，并根据每个普通节点所监听到的数据包发送至主机进行处理，这里说的处理包括主机运行所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位系统，其特征在于，包括：多个传感器节点、及与传感器节点进行无线通信的主机；其中，所述多个传感器节点构成无线传感器网络，所述无线传感器网络用于监听被定位装置发射的Wi‑Fi信号的信道；所述主机，用于对所述无线传感网络所监听到的数据包进行处理，并显示被定位装置的位置。

【技术特征摘要】
1.一种定位系统，其特征在于，包括:多个传感器节点、及与传感器节点进行无线通信的主机；其中， 所述多个传感器节点构成无线传感器网络，所述无线传感器网络用于监听被定位装置发射的W1-Fi信号的信道； 所述主机，用于对所述无线传感网络所监听到的数据包进行处理，并显示被定位装置的位置。2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述传感器节点包括:一基站节点、及若干普通节点。3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述普通节点之间采用Zig-Bee协议进行无线通信。4.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述基站节点与所述普通节点之间采用TinyOS操作系统中的分发协议和汇聚协议进行无线通信。5.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述基站节点包括:串口通信模块、第一无线通信模块；其中，所述串口通信模块用于与所述主机进行通信；所述第一无线通信模块用于与所述普通节点进行通信。6.如权利要求2所 述的定位系统，其特征在于，每个普通节点的坐标均为已知，且各普通节点之间以小于等于10米的间隔呈矩阵阵列分布。7.如权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述普通节点包括:传感模块、及与所述传感模块电连的存储模块；其中，所述传感模块用于采集所述被定位装置发射的W1-Fi信号的信道上所传输的数据包；所述存储模块用于存储所述传感器模块所采集的数据包。8.如权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述主机设置有GUI界面，所述GUI界面用于显示被定位装置的位置。9.如权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述GUI界面包括:依次排布的配置面板、数据面板、及定位面板；其中，所述配置面板用于配置传感器网络中普通节点的位置坐标；数据面板用于显示由主机对所述无线传感网络所监听到的数据包进行处理后的结果；定位面板用于显示定位空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱燕民，顾理，王婧，黄乘澜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31