定位方法及定位節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定位方法及定位節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法分為測(cè)距的和非測(cè)距的兩類方法。其中，基于 測(cè)距的定位方法需要利用額外的硬件來(lái)測(cè)量傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離或者角度，然后根據(jù)三 邊或者三角測(cè)量方法計(jì)算待定位節(jié)點(diǎn)的位置。該類定位方法的定位精度比較高，但是由于 需要額外的硬件，成本消耗比較大，所以該類方法不適合應(yīng)用在大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 中。
[0003] 基于非測(cè)距的定位方法主要是基于傳感器節(jié)點(diǎn)的連通性進(jìn)行定位，不需要額外的 輔助設(shè)施，其定位精度達(dá)不到基于測(cè)距的定位方法的效果。一種基于非測(cè)距的定位方法是： 未知節(jié)點(diǎn)（本發(fā)明中也稱為定位節(jié)點(diǎn)）從鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)，并判斷自身是否在 以這3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)部，如果該節(jié)點(diǎn)在三角形內(nèi)部，稱此三角形包含 該未知節(jié)點(diǎn)；然后再?gòu)泥従庸?jié)點(diǎn)中選擇其他3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相同的操作，直到遍歷完所有 的組合或者達(dá)到所需的精度，最后，該未知節(jié)點(diǎn)計(jì)算包含自身位置的所有三角形相交區(qū)域 的中心作為自身的定位位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種定位方案。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種定位方法，包括：
[0006] 定位節(jié)點(diǎn)確定一第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域，所述第一節(jié)點(diǎn)為錨節(jié)點(diǎn)且為所述定位 節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)，所述虛擬通信區(qū)域?yàn)閰⒖妓龅谝还?jié)點(diǎn)的位置、所述第一節(jié)點(diǎn)到所 述定位節(jié)點(diǎn)的一通信鏈路上除所述定位節(jié)點(diǎn)之外的各節(jié)點(diǎn)的通信半徑確定的區(qū)域；
[0007] 確定所述定位節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域在所述第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域內(nèi)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一個(gè)方面，提供一種定位節(jié)點(diǎn)，包括：
[0009] 第一確定模塊，用于確定一第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域，所述第一節(jié)點(diǎn)為錨節(jié)點(diǎn)且 為所述定位節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)，所述虛擬通信區(qū)域?yàn)閰⒖妓龅谝还?jié)點(diǎn)的位置、所述第 一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的一通信鏈路上除所述定位節(jié)點(diǎn)之外的各節(jié)點(diǎn)的通信半徑確定的 區(qū)域；
[0010] 第二確定模塊，用于確定所述定位節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域在所述第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通 信區(qū)域內(nèi)。
[0011] 以上多個(gè)技術(shù)方案中的至少一個(gè)技術(shù)方案具有如下有益效果：
[0012] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)定位節(jié)點(diǎn)確定一第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域，所述第一節(jié)點(diǎn)為錨 節(jié)點(diǎn)且為所述定位節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)，確定所述定位節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域在所述第一節(jié) 點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域內(nèi)，提供了一種定位方案。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖Ia為本發(fā)明提供的一種定位方法實(shí)施例的流程示意圖；
[0014] 圖Ib為圖Ia所示實(shí)施例的一種可選的實(shí)現(xiàn)方式的流程示意圖；
[0015] 圖2a~2c分別為圖Ib所示實(shí)現(xiàn)方式中各步驟的定位效果示意圖；
[0016] 圖3a為本發(fā)明提供的一種定位節(jié)點(diǎn)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3b~3f分別為圖3a所示實(shí)施例的一種可選的實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明提供的一種定位節(jié)點(diǎn)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0020] 圖Ia為本發(fā)明提供的一種定位方法實(shí)施例的流程示意圖。如圖Ia所示，本實(shí)施 例包括：
[0021] 101、定位節(jié)點(diǎn)確定一第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域，所述第一節(jié)點(diǎn)為錨節(jié)點(diǎn)且為所述 定位節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)。
[0022] 具體地，所述定位節(jié)點(diǎn)是任一可以確定自身的可能位置區(qū)域（Possible Location Area，簡(jiǎn)稱PLA)的節(jié)點(diǎn)。可選地，本實(shí)施例中的節(jié)點(diǎn)均為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。
[0023] 通常，根據(jù)節(jié)點(diǎn)是否確定自身的位置，將節(jié)點(diǎn)分為錨節(jié)點(diǎn)和非錨節(jié)點(diǎn)，其中，錨節(jié) 點(diǎn)確定自身的位置，也稱為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，而非錨節(jié)點(diǎn)不確定自身的位置，也稱為未知節(jié)點(diǎn)。至 少在執(zhí)行完本實(shí)施例的方法之前，本實(shí)施例中的所述定位節(jié)點(diǎn)不確定自身的位置，即，為一 非錨節(jié)點(diǎn)。
[0024] 通常，間接鄰居節(jié)點(diǎn)是相對(duì)直接鄰居節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)的。具體地，一節(jié)點(diǎn)可以與其直接鄰 居節(jié)點(diǎn)直接交互信息，即，中間無(wú)需其它節(jié)點(diǎn)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)信息，而一節(jié)點(diǎn)與其間接鄰居節(jié)點(diǎn)交互 信息時(shí)需要其它節(jié)點(diǎn)來(lái)幫助轉(zhuǎn)發(fā)信息。換句話說(shuō)，節(jié)點(diǎn)與其直接鄰居節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)為1， 節(jié)點(diǎn)與其間接鄰居節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)大于等于2。
[0025] 本實(shí)施例中，所述第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域（Virtual Communication Area,簡(jiǎn)稱 VCA)為參考所述第一節(jié)點(diǎn)的位置、所述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的一通信鏈路上除所述定 位節(jié)點(diǎn)之外的各節(jié)點(diǎn)的通信半徑確定的區(qū)域。
[0026] 由于所述第一節(jié)點(diǎn)為所述定位節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)，所述通信鏈路上除所述第一 節(jié)點(diǎn)和所述定位節(jié)點(diǎn)之外還有至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)也可以稱為所述通信鏈路上 所述第一節(jié)點(diǎn)和所述定位節(jié)點(diǎn)之間的中間節(jié)點(diǎn)?？蛇x地，所述通信鏈路上除所述定位節(jié)點(diǎn) 之外的各節(jié)點(diǎn)可以是錨節(jié)點(diǎn)，也可以是非錨節(jié)點(diǎn)，本實(shí)施例對(duì)此不作限定。
[0027] 在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一節(jié)點(diǎn)的VCA為以所述第一節(jié)點(diǎn)為中心、以所 述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的一通信鏈路上除所述定位節(jié)點(diǎn)之外的各節(jié)點(diǎn)的通信半徑之 和為半徑的區(qū)域。
[0028] 在又一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一節(jié)點(diǎn)的VCA為以所述第一節(jié)點(diǎn)為中心、以 所述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的一通信鏈路上除所述定位節(jié)點(diǎn)之外的各節(jié)點(diǎn)的通信半徑 之和與一系數(shù)的乘積為半徑的區(qū)域。其中，所述系數(shù)與所述通信鏈路有關(guān)。考慮到該通信 鏈路上相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離通常小于前一節(jié)點(diǎn)的通信半徑，以及，該通信鏈路上的各節(jié)點(diǎn) 通常不位于一條直線上，所述系數(shù)具體地可以與所述通信鏈路上中間節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，和/或， 節(jié)點(diǎn)之間的方位有關(guān)，可以通過(guò)預(yù)先的學(xué)習(xí)得到。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)所述通信鏈路上有1個(gè)中間 節(jié)點(diǎn)時(shí)，該系數(shù)的取值比如為0. 95 ;當(dāng)所述通信鏈路上有2個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)，該系數(shù)的取值比 如為0. 9。又舉例來(lái)說(shuō)，所述通信鏈路上只有1個(gè)中間節(jié)點(diǎn)：若該中間節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述第一 節(jié)點(diǎn)的方向和該中間節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述定位節(jié)點(diǎn)的方向的夾角為180度，即，該中間節(jié)點(diǎn)與 所述第一節(jié)點(diǎn)之間的連線和該中間節(jié)點(diǎn)與所述定位節(jié)點(diǎn)之間的連線形成的夾角，可以認(rèn)為 所述第一節(jié)點(diǎn)、該中間節(jié)點(diǎn)、所述定位節(jié)點(diǎn)在一條直線上，在此場(chǎng)景下該系數(shù)的取值比如為 0. 95 ;若該中間節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述第一節(jié)點(diǎn)的方向和該中間節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述定位節(jié)點(diǎn)的方向 的夾角為90度，在此場(chǎng)景下該系數(shù)的取值比如為0. 7。
[0029] 102、確定所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA在所述第一節(jié)點(diǎn)的虛擬通信區(qū)域內(nèi)。
[0030] 在網(wǎng)絡(luò)中，不直接相鄰的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通?？梢杂兄辽僖粭l通信鏈路。在所 述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的通信鏈路有多條的場(chǎng)景下，為了盡可能地縮小所述定位節(jié)點(diǎn) 的PLA，可選地，所述通信鏈路為所述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的多條通信鏈路中跳數(shù)最少 的一條。
[0031] 可選地，所述確定所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA在所述第一節(jié)點(diǎn)的VCA內(nèi)，包括：
[0032] 所述定位節(jié)點(diǎn)將所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA確定為之前確定的PLA與所述第一節(jié)點(diǎn)的 VCA的交集。
[0033] 其中，所述之前確定的PLA是執(zhí)行上述交集的步驟之前已經(jīng)確定的所述定位節(jié)點(diǎn) 的PLA?？蛇x地，所述之前確定的PLA可以是預(yù)設(shè)的初始位置區(qū)域，比如：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū) 域、無(wú)窮大的區(qū)域等，或者，是通過(guò)其它定位方法或步驟確定的所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA。
[0034] 在一種可能的場(chǎng)景中，對(duì)于所述定位節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，有多個(gè)第一節(jié)點(diǎn)，可選地，所述定 位節(jié)點(diǎn)將所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA確定為之前確定的PLA與所述第一節(jié)點(diǎn)的VCA的交集之后， 還包括：
[0035] 所述定位節(jié)點(diǎn)確定又一第一節(jié)點(diǎn)的VCA ;
[0036] 將所述定位節(jié)點(diǎn)的PLA確定為之前確定的PLA與所述又一第一節(jié)點(diǎn)的VCA的交 集。
[0037] 也就是說(shuō)，針對(duì)每個(gè)第一節(jié)點(diǎn)，所述定位節(jié)點(diǎn)執(zhí)行一次本實(shí)施例的方法。
[0038] 在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，本實(shí)施例還包括：
[0039] 所述定位節(jié)點(diǎn)接收所述第一節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)第一信息包，所述至少一個(gè)第一信息 包均包括：所述第一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、所述第一節(jié)點(diǎn)的位置信息、所述第一信息包所經(jīng)過(guò)的 至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)；
[0040] 所述定位節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)和所述至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo) 識(shí)，確定所述第一節(jié)點(diǎn)為錨節(jié)點(diǎn)且為所述定位節(jié)點(diǎn)的間接鄰居節(jié)點(diǎn)。
[0041] 通常，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)的信息包中加入自身的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，相應(yīng)地，所述定位節(jié) 點(diǎn)可以根據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)第一信息包，確定所述第一節(jié)點(diǎn)到所述定位節(jié)點(diǎn)的至 少一條通信鏈路。具體地，若所述定位節(jié)點(diǎn)接收到所述第一節(jié)點(diǎn)的多個(gè)第一信息包，則這 多個(gè)第一信息包中所述第一節(jié)點(diǎn)的位置信息通常是相同的，而這多個(gè)第一信息包所經(jīng)過(guò)的 至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)可能是不同的。舉例來(lái)說(shuō)，所述第一節(jié)點(diǎn)Nl到所述定位節(jié) 點(diǎn) Ni 有 4 條通信鏈路，分別為：Nl - N2 - Ni, Nl - N2 - N3 - Ni, Nl - N3 - N2 - Ni, NI - N3 - Ni,相應(yīng)地,所述定位節(jié)點(diǎn)Ni可能收到分別通過(guò)所述4條通信鏈路傳送過(guò)來(lái)的 所述第一節(jié)點(diǎn)Nl的四個(gè)信息包，這三個(gè)信息包所經(jīng)過(guò)的中間節(jié)點(diǎn)分別為：N2, N2和N3, N3 和 N2, N3〇
[0042] 可選地,本實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)可以標(biāo)識(shí)該節(jié)點(diǎn)是錨節(jié)點(diǎn)還是非錨節(jié)點(diǎn)。在 一種可能的場(chǎng)景中，節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)中有一個(gè)用于標(biāo)識(shí)是否錨節(jié)點(diǎn)的bit (位），比如，該bit為0 時(shí)表示非錨節(jié)點(diǎn)，該bit為1時(shí)表示錨節(jié)點(diǎn)；在又一種可能的場(chǎng)景中，所述定位節(jié)點(diǎn)保