本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位領(lǐng)域,具體地講,涉及一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)定位方法及定位系統(tǒng)。
背景技術(shù):2004年,有超過(guò)880萬(wàn)頭牛穿過(guò)美國(guó)堪薩斯州,堪薩斯是美國(guó)牛肉業(yè)的重要基地,來(lái)自美國(guó)東西海岸的動(dòng)物要經(jīng)過(guò)24小時(shí)的航運(yùn)穿越堪薩斯。為了防止瘋牛病,結(jié)核病等來(lái)自牛的疾病在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中流行,堪薩斯州的動(dòng)物防疫局啟動(dòng)了一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,即運(yùn)用無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)技術(shù)、射頻定位和GPS、GIS等手段對(duì)于牛群進(jìn)行近乎實(shí)時(shí)的追蹤。這個(gè)項(xiàng)目是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部提供資金支持,旨在對(duì)于每頭動(dòng)物從它一出生起,在48小時(shí)之內(nèi)就有對(duì)其追蹤的地理空間資料。了解牛在從出生到銷售整個(gè)流程的詳細(xì)信息,其地理空間的詳細(xì)程度決定了明確在生長(zhǎng)過(guò)程中,究竟接觸或被接觸何種物質(zhì)。在我國(guó),隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖及管理給人們帶來(lái)了大量困難,在一定區(qū)域內(nèi)放養(yǎng)禽畜,如何實(shí)時(shí)明確與管理畜禽活動(dòng)情況,成為當(dāng)前的一個(gè)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)定位方法及定位系統(tǒng),定位簡(jiǎn)單,建設(shè)方便,造價(jià)低廉。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)定位方法,其特征在于,包括如下步驟:(1)將ZigBee定位終端設(shè)置于對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目標(biāo)上,現(xiàn)場(chǎng)布置ZigBee路由終端,保證每個(gè)ZigBee定位終端設(shè)置能夠與至少三個(gè)ZigBee路由終端通信,所述ZigBee路由終端能夠至少與兩個(gè)其它ZigBee路由終端通信,每個(gè)所述每個(gè)ZigBee定位終端具有唯一的終端模塊編號(hào),所述每個(gè)ZigBee路由終端具有標(biāo)示其所在區(qū)域的地區(qū)編碼;(2)ZigBee定位終端不斷發(fā)送自身的終端模塊編號(hào)給其所在區(qū)域附近的ZigBee路由終端,ZigBee路由終端將接收到的終端模塊編號(hào)信息以及自身的地區(qū)編碼信息傳送給下一個(gè)ZigBee路由終端;(3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器匯集ZigBee路由終端發(fā)送來(lái)的信息,并將匯集的信息傳輸至GPRS,實(shí)現(xiàn)GPRS信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸;(4)接收到GPRS信號(hào)后,控制中心選擇信號(hào)能量最強(qiáng)的三個(gè)ZigBee路由終端傳遞的信息來(lái)分別計(jì)算距離ZigBee定位終端的距離d1、d2、d3;(5)分別以三個(gè)ZigBee路由終端為圓心,以ZigBee定位終端距離三個(gè)ZigBee路由終端的距離d1、d2、d3為半徑畫(huà)圓,三個(gè)圓交點(diǎn)位置即為估計(jì)的ZigBee定位終端的位置。一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng),其特征在于,包括:Zigbee管理模塊:實(shí)現(xiàn)Zigbee路由終端定義功能、Zigbee路由終端運(yùn)行管理功能和Zigbee路由終端數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入功能,實(shí)現(xiàn)Zigbee定位終端的定位功能;Zigbee地圖模塊:實(shí)現(xiàn)地圖設(shè)置功能、調(diào)整模塊和地圖位置定義功能;查詢模塊:查詢關(guān)鍵位置Zigbee路由終端周邊情況;查詢ZigBee定位終端路由地點(diǎn);查詢ZigBee定位終端路由運(yùn)動(dòng)軌跡;作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述Zigbee管理模塊包括:Zigbee定義子模塊:對(duì)于關(guān)鍵地理位置的Zigbee路由終端定義名稱或者編號(hào),定義ZigBee定位終端的名稱或者編號(hào),定義網(wǎng)絡(luò)路由器的名稱或者編號(hào);Zigbee運(yùn)行管理子模塊:定時(shí)接收網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器傳送的信號(hào),可以了解Zigbee信號(hào)的發(fā)送功率,發(fā)送時(shí)間,針對(duì)以上數(shù)值,查詢是否有故障的Zigbee路由終端,查詢整體傳輸網(wǎng)絡(luò)通暢性;信號(hào)導(dǎo)入子模塊:將接收的各種不同用途的Zigbee信號(hào)導(dǎo)入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù),從而功能性一一對(duì)應(yīng),明確在應(yīng)用中的功能;定位計(jì)算模塊:選擇信號(hào)能量最強(qiáng)的三個(gè)ZigBee路由終端傳遞的信息來(lái)分別計(jì)算距離ZigBee定位終端的距離d1、d2、d3,分別以三個(gè)ZigBee路由終端為圓心,以ZigBee定位終端距離三個(gè)ZigBee路由終端的距離d1、d2、d3為半徑畫(huà)圓,三個(gè)圓交點(diǎn)位置即為估計(jì)的ZigBee定位終端的位置。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述Zigbee地圖模塊包括:地圖設(shè)置子模塊:將處于關(guān)鍵地理位置的Zigbee路由終端作為定位點(diǎn),將剩余的Zigbee路由終端根據(jù)定位點(diǎn)在地圖上唯一確定;地圖調(diào)整子模塊:根據(jù)計(jì)算的Zigbee路由終端距離ZigBee定位終端的距離,與區(qū)域地形圖進(jìn)行比對(duì),當(dāng)區(qū)域地形圖顯示比例不合適時(shí),從整體上調(diào)整地圖的顯示比例,以便更好的顯示ZigBee定位終端和Zigbee路由終端;地圖定義子模塊:確定突出地理位置的名稱以及該位置附近對(duì)應(yīng)的zigbee路由終端;根據(jù)多個(gè)確定z的igbee路由終端,來(lái)整體調(diào)整地圖,并將多個(gè)zigbee路由終端展現(xiàn)在地圖上,并定義名稱;從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出定位計(jì)算模塊確定的zigbee定位終端的地址,并在區(qū)域地形圖上展示出來(lái)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明利用zigbee網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位,并將zigbee路由終端和ZigBee定位終端在區(qū)域地形圖上標(biāo)示出來(lái),便于管理人員了解zigbee路由終端和ZigBee定位終端所處的地理環(huán)境。本發(fā)明方便簡(jiǎn)易、費(fèi)用低廉、建設(shè)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、可移動(dòng)性強(qiáng)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的原理方框圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的區(qū)域地形圖。圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的Zigbee路由終端自組網(wǎng)絡(luò)平面圖。圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的Zigbee路由終端關(guān)鍵點(diǎn)定義平面圖。圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的區(qū)域地形圖和自組網(wǎng)絡(luò)平面圖合并后的示意圖。圖6為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的ZigBee定位終端在自組網(wǎng)絡(luò)平面圖中的軌跡圖。圖7為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的ZigBee定位終端在區(qū)域地形圖中的軌跡圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1,一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)定位方法,包括如下步驟:(1)將ZigBee定位終端設(shè)置于對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目標(biāo)上,現(xiàn)場(chǎng)布置ZigBee路由終端,保證每個(gè)ZigBee定位終端設(shè)置能夠與至少三個(gè)ZigBee路由終端通信,所述ZigBee路由終端能夠至少與兩個(gè)其它ZigBee路由終端通信,每個(gè)所述ZigBee定位終端具有唯一的終端模塊編號(hào),每個(gè)所述ZigBee路由終端具有標(biāo)示其所在區(qū)域的地區(qū)編碼;(2)建立區(qū)域地形圖和Zigbee路由終端自組網(wǎng)絡(luò)平面圖,在區(qū)域地形圖標(biāo)注突出地形點(diǎn)的突出標(biāo)識(shí)點(diǎn),在Zigbee路由終端自組網(wǎng)絡(luò)平面圖中標(biāo)注Zigbee路由終端位置,形成自組網(wǎng)絡(luò),合并區(qū)域地形圖和自組網(wǎng)絡(luò)平面圖;(3)ZigBee定位終端不斷發(fā)送自身的終端模塊編號(hào)給其所在區(qū)域附近的ZigBee路由終端,ZigBee路由終端將接收到的終端模塊編號(hào)信息以及自身的地區(qū)編碼信息傳送給下一個(gè)ZigBee路由終端;(5)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器匯集ZigBee路由終端發(fā)送來(lái)的信息,并將匯集的信息傳輸至GPRS,實(shí)現(xiàn)GPRS信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸;(6)接收到GPRS信號(hào)后,控制中心選擇信號(hào)能量最強(qiáng)的三個(gè)ZigBee路由終端傳遞的信息來(lái)分別計(jì)算距離ZigBee定位終端的距離d1、d2、d3;(7)分別以三個(gè)ZigBee路由終端為圓心,以ZigBee定位終端距離三個(gè)ZigBee路由終端的距離d1、d2、d3為半徑畫(huà)圓,三個(gè)圓交點(diǎn)位置即為估計(jì)的ZigBee定位終端的位置;(8)將ZigBee定位終端位置分別在區(qū)域地形圖和自組網(wǎng)絡(luò)平面圖顯示出來(lái)。一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng),其特征在于,包括:Zigbee管理模塊:實(shí)現(xiàn)Zigbee路由終端定義功能、Zigbee路由終端運(yùn)行管理功能和Zigbee路由終端數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入功能,實(shí)現(xiàn)Zigbee定位終端的定位功能;Zigbee地圖模塊:實(shí)現(xiàn)地圖設(shè)置功能、調(diào)整模塊和地圖位置定義功能;查詢模塊:查詢關(guān)鍵位置Zigbee路由終端周邊情況;查詢ZigBee定位終端路由地點(diǎn);查詢ZigBee定位終端路由運(yùn)動(dòng)軌跡;所述Zigbee管理模塊包括:Zigbee定義子模塊:對(duì)于關(guān)鍵地理位置的Zigbee路由終端定義名稱或者編號(hào),定義ZigBee定位終端的名稱或者編號(hào),定義網(wǎng)絡(luò)路由器的名稱或者編號(hào);Zigbee運(yùn)行管理子模塊:定時(shí)接收網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器傳送的信號(hào),可以了解Zigbee信號(hào)的發(fā)送功率,發(fā)送時(shí)間,針對(duì)以上數(shù)值,查詢是否有故障的Zigbee路由終端,查詢整體傳輸網(wǎng)絡(luò)通暢性;信號(hào)導(dǎo)入子模塊:將接收的各種不同用途的Zigbee信號(hào)導(dǎo)入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù),從而功能性一一對(duì)應(yīng),明確在應(yīng)用中的功能;定位計(jì)算模塊:選擇信號(hào)能量最強(qiáng)的三個(gè)ZigBee路由終端傳遞的信息來(lái)分別計(jì)算距離ZigBee定位終端的距離d1、d2、d3,分別以三個(gè)ZigBee路由終端為圓心,以ZigBee定位終端距離三個(gè)ZigBee路由終端的距離d1、d2、d3為半徑畫(huà)圓,三個(gè)圓交點(diǎn)位置即為估計(jì)的ZigBee定位終端的位置。所述Zigbee地圖模塊包括:地圖設(shè)置子模塊:將處于關(guān)鍵地理位置的Zigbee路由終端作為定位點(diǎn),將剩余的Zigbee路由終端根據(jù)定位點(diǎn)在地圖上唯一確定;地圖調(diào)整子模塊:根據(jù)計(jì)算的Zigbee路由終端距離ZigBee定位終端的距離,與區(qū)域地形圖進(jìn)行比對(duì),當(dāng)區(qū)域地形圖顯示比例不合適時(shí),從整體上調(diào)整地圖的顯示比例,以便更好的顯示ZigBee定位終端和Zigbee路由終端;地圖定義子模塊:確定突出地理位置的名稱以及該位置附近對(duì)應(yīng)的zigbee路由終端;根據(jù)多個(gè)確定z的igbee路由終端,來(lái)整體調(diào)整地圖,并將多個(gè)zigbee路由終端展現(xiàn)在地圖上,并定義名稱;從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出定位計(jì)算模塊確定的zigbee定位終端的地址,并在區(qū)域地形圖上展示出來(lái)。參見(jiàn)圖2,為區(qū)域地形圖或者地理圖,其中有幾個(gè)突出的地理位置可以明確的,可以在地圖中標(biāo)識(shí)出來(lái),例如,山凹入口、果頂山、水井等,標(biāo)識(shí)是通過(guò)軟件定義。參見(jiàn)圖3,為zigbee路由終端自組圖,形成相關(guān)自組網(wǎng)絡(luò),因?yàn)槊總€(gè)可以相隔50米,這個(gè)圖是預(yù)計(jì)圖。參見(jiàn)圖4,zigbee路由終端布點(diǎn)過(guò)程中有幾個(gè)zigbee路由終端可以根據(jù)布點(diǎn)過(guò)程中突出地理位置來(lái)定義,例如在放置在耕地入口處時(shí),就定義耕地入口點(diǎn)。參見(jiàn)圖5,根據(jù)幾個(gè)可以明確位置的zigbee路由終端,這些終端與突出地圖點(diǎn)相重合,并將其他位置的zigbee路由終端預(yù)計(jì)布置在區(qū)域地形圖上,形成zigbee路由終端布點(diǎn)圖。參見(jiàn)圖6,當(dāng)移動(dòng)zigbee定位終端在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)時(shí),系統(tǒng)可以算出在哪幾個(gè)點(diǎn)附近,從而計(jì)算出zigbee定位終端的位置。圖7,在區(qū)域地形圖中等同顯示出zigbee定位終端位置以及對(duì)應(yīng)附近的zigbee路由終端在區(qū)域地形圖中的位置。當(dāng)然,上述說(shuō)明并非對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明也不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。