一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤技術(shù)，具體是涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的許多應(yīng)用技術(shù)中，跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是一項(xiàng)基本功能。由于傳感器節(jié)點(diǎn)體積小、價(jià)格低廉、采用無(wú)線通信方式，以及傳感器網(wǎng)絡(luò)部署隨機(jī)，具有自組織性、魯棒性和隱藏性等特點(diǎn)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非常適合于移動(dòng)目標(biāo)的定位和跟蹤。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件資源和能源有限，工作環(huán)境惡劣，無(wú)線鏈路易受干擾，其工作狀況得不到保證，網(wǎng)絡(luò)拓普動(dòng)態(tài)變化大等特點(diǎn)使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤技術(shù)變得非常具有挑戰(zhàn)性，傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法引用通常需要較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性要求，很多現(xiàn)階段的傳統(tǒng)的跟蹤算法并不適合傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0003]因此，需要提出一種新型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種適用性強(qiáng)、跟蹤效率高的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，包括三個(gè)階段，分別是檢測(cè)階段、定位階段和通告階段；
檢測(cè)階段:通過(guò)檢測(cè)方法檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)則進(jìn)入定位階段；
定位階段:首先通過(guò)定位方法確定所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和狀態(tài)，接著進(jìn)入通告階段；
通告階段:節(jié)點(diǎn)之間相互交換信息，具體是節(jié)點(diǎn)向其周?chē)?jié)點(diǎn)發(fā)出協(xié)作定位求助或者節(jié)點(diǎn)通告其周?chē)?jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跟蹤狀態(tài)。
[0006]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)階段包括以下步驟:
2-1首先由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)波檢測(cè)方法檢測(cè)所述跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)在所述節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，則進(jìn)入3-2 ;
2-2所述節(jié)點(diǎn)偵探有關(guān)所述跟蹤目標(biāo)的信息，該信息包括所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)ID、所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)自身位置、所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離；
2-3所述節(jié)點(diǎn)向整個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)廣播自己偵探到的所述跟蹤目標(biāo)的信息。
[0007]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)方法包括超聲波檢測(cè)方法、震動(dòng)技術(shù)檢測(cè)方法、紅外線技術(shù)檢測(cè)方法和多媒體基礎(chǔ)檢測(cè)方法。
[0008]進(jìn)一步地，所述定位階段具體包括以下步驟:
4-1根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離確定到所述跟蹤目標(biāo)的最近的三個(gè)節(jié)點(diǎn)，并采用三邊定位方法計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置； 4-2利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的所述跟蹤目標(biāo)的位置計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡；
4-3記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0009]進(jìn)一步地，所述通告階段具體包括以下步驟:
5-1所述跟蹤目標(biāo)的周?chē)?jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包括本節(jié)點(diǎn)的位置信息和所述跟蹤目標(biāo)的軌跡；
5-2收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到所述跟蹤目標(biāo)的軌跡的距離；
5-3判斷該距離是否小于設(shè)定的閾值4如果是，則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)同時(shí)向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息，否則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)丟棄該消息。
[0010]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法適用性高，效率高時(shí)延少。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明提出的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，包括三個(gè)階段，分別是檢測(cè)階段、定位階段和通告階段；
檢測(cè)階段:通過(guò)檢測(cè)方法檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)則進(jìn)入定位階段；
定位階段:首先通過(guò)定位方法確定所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和狀態(tài)，接著進(jìn)入通告階段；
通告階段:節(jié)點(diǎn)之間相互交換信息，具體是節(jié)點(diǎn)向其周?chē)?jié)點(diǎn)發(fā)出協(xié)作定位求助或者節(jié)點(diǎn)通告其周?chē)?jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跟蹤狀態(tài)；
其中所述檢測(cè)階段包括以下步驟:
首先由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)波檢測(cè)方法檢測(cè)所述跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)在所述節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，則進(jìn)入3-2 ;
所述節(jié)點(diǎn)偵探有關(guān)所述跟蹤目標(biāo)的信息，該信息包括所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)ID、所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)自身位置、所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離；
所述節(jié)點(diǎn)向整個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)廣播自己偵探到的所述跟蹤目標(biāo)的信息，所述檢測(cè)方法包括超聲波檢測(cè)方法、震動(dòng)技術(shù)檢測(cè)方法、紅外線技術(shù)檢測(cè)方法和多媒體基礎(chǔ)檢測(cè)方法；
所述定位階段具體包括以下步驟:
根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離確定到所述跟蹤目標(biāo)的最近的三個(gè)節(jié)點(diǎn)，并采用三邊定位方法計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置；
利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的所述跟蹤目標(biāo)的位置計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡；
記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡；
所述通告階段具體包括以下步驟:
所述跟蹤目標(biāo)的周?chē)?jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包括本節(jié)點(diǎn)的位置信息和所述跟蹤目標(biāo)的軌跡； 收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到所述跟蹤目標(biāo)的軌跡的距離；
判斷該距離是否小于設(shè)定的閾值?/，如果是，則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)同時(shí)向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息，否則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)丟棄該消息。
[0013]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于:包括三個(gè)階段，分別是檢測(cè)階段、定位階段和通告階段； 檢測(cè)階段:通過(guò)檢測(cè)方法檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)則進(jìn)入定位階段； 定位階段:首先通過(guò)定位方法確定所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和狀態(tài)，接著進(jìn)入通告階段； 通告階段:節(jié)點(diǎn)之間相互交換信息，具體是節(jié)點(diǎn)向其周?chē)?jié)點(diǎn)發(fā)出協(xié)作定位求助或者節(jié)點(diǎn)通告其周?chē)?jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跟蹤狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于:所述檢測(cè)階段包括以下步驟: 2-1首先由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)波檢測(cè)方法檢測(cè)所述跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)在所述節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，則進(jìn)入3-2 ; 2-2所述節(jié)點(diǎn)偵探有關(guān)所述跟蹤目標(biāo)的信息，該信息包括所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)ID、所述跟蹤目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)自身位置、所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離； 2-3所述節(jié)點(diǎn)向整個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)廣播自己偵探到的所述跟蹤目標(biāo)的信息。3.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于:所述檢測(cè)方法包括超聲波檢測(cè)方法、震動(dòng)技術(shù)檢測(cè)方法、紅外線技術(shù)檢測(cè)方法和多媒體基礎(chǔ)檢測(cè)方法。4.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于:所述定位階段具體包括以下步驟: 4-1根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)到所述跟蹤目標(biāo)的距離確定到所述跟蹤目標(biāo)的最近的三個(gè)節(jié)點(diǎn)，并采用三邊定位方法計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置； 4-2利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的所述跟蹤目標(biāo)的位置計(jì)算所述跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡； 4-3記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡。5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于:所述通告階段具體包括以下步驟: 5-1所述跟蹤目標(biāo)的周?chē)?jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包括本節(jié)點(diǎn)的位置信息和所述跟蹤目標(biāo)的軌跡； 5-2收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到所述跟蹤目標(biāo)的軌跡的距離； 5-3判斷該距離是否小于設(shè)定的閾值4如果是，則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)同時(shí)向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息，否則所述收到所述通告消息的節(jié)點(diǎn)丟棄該消息。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法，包括三個(gè)階段，分別是檢測(cè)階段、定位階段和通告階段；檢測(cè)階段：通過(guò)檢測(cè)方法檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，如果所述跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)則進(jìn)入定位階段；定位階段：首先通過(guò)定位方法確定所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后記錄所述跟蹤目標(biāo)的當(dāng)前位置和狀態(tài)，接著進(jìn)入通告階段；通告階段：節(jié)點(diǎn)之間相互交換信息，具體是節(jié)點(diǎn)向其周?chē)?jié)點(diǎn)發(fā)出協(xié)作定位求助或者節(jié)點(diǎn)通告其周?chē)?jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跟蹤狀態(tài)；本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法適用性高，效率高時(shí)延少。
【IPC分類(lèi)】H04W64/00, H04W84/18
【公開(kāi)號(hào)】CN104955150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510326514
【發(fā)明人】魯加勇, 尹志嘉, 黃寶福, 胡利剛
【申請(qǐng)人】南京普朗醫(yī)療設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月15日