專利名稱：定位數(shù)據(jù)采集方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種定位數(shù)據(jù)采集方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著微機(jī)電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，孕育出無 線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)帶來了信息感知的一場(chǎng)變 革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線 通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域 內(nèi)的各種檢測(cè)對(duì)象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標(biāo) 檢測(cè)與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及信息采集時(shí)，首先需要確定無線網(wǎng)絡(luò)中 各節(jié)點(diǎn)的精確位置信息，且無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一般節(jié)點(diǎn)眾多，節(jié)點(diǎn)分布范圍廣泛，室內(nèi)外信 道環(huán)境復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)具有移動(dòng)性，因此大量目標(biāo)導(dǎo)致的干擾和沖突很容易發(fā)生。使用傳統(tǒng)的全 球定位系統(tǒng)(GlcAal Positioning System, GPS)可以獲取精確的節(jié)點(diǎn)位置信息，但需要在 節(jié)點(diǎn)上添加GPS模塊，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種定位數(shù)據(jù)采集方法、裝置和系統(tǒng)，解決了通過GPS采集節(jié)點(diǎn)位 置信息數(shù)據(jù)成本高昂的問題。一種定位數(shù)據(jù)采集方法，包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步的，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使 用的定位時(shí)隙的步驟之前，還包括信息匯聚節(jié)點(diǎn)在同步時(shí)隙，向其下的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀；信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。進(jìn)一步的，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)在同步時(shí)隙，向其下的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀的 步驟之前，還包括為各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)分配節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙時(shí)間間隔相 同；根據(jù)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和所述時(shí)隙時(shí)間間隔，確定數(shù)據(jù)采集周期，所述數(shù)據(jù)采集周 期的第一個(gè)時(shí)隙為同步時(shí)隙。進(jìn)一步的，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí)隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所 述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)包括
所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；在所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)信號(hào)范圍內(nèi)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收所述定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，并向該標(biāo)簽 節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)消息；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí)隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所 述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)包括所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在上傳時(shí)隙，向歸屬的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述測(cè)距數(shù)據(jù)；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)上傳所述測(cè)距數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)上傳所述測(cè)距數(shù)據(jù)具體為所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過至少一次路由，將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳到所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，且 在每次路由時(shí)具有至少一次重發(fā)機(jī)會(huì)。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，包括時(shí)隙確定模塊，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的 定位時(shí)隙；測(cè)距模塊，用于在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)；上傳模塊，用于將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步的，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí)隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述測(cè)距模塊包 括廣播發(fā)起單元，用于在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；篩選單元，用于接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)；測(cè)距單元，用于在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和信 息匯聚節(jié)點(diǎn)，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)下包含至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)下包含至少一個(gè) 標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的 定位時(shí)隙，在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，并將所述測(cè)距數(shù)據(jù)經(jīng)所 述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)發(fā)送的定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，并向該標(biāo)簽節(jié) 點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)消息，供所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)篩選測(cè)距；所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)經(jīng)由所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)上傳的測(cè)距數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，還用于在同步時(shí)隙，向信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，還用于向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行測(cè)距。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種定位數(shù)據(jù)采集方法、裝置和系統(tǒng)，由標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù) 置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙，并在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo) 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)，信息匯聚節(jié)點(diǎn)在完成 標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)定位時(shí)所需要的測(cè)距數(shù)據(jù)由標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)上報(bào)，解決了使用GPS集節(jié)點(diǎn)位置信息數(shù)據(jù) 帶來的成本高昂的問題。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例使用的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種定位數(shù)據(jù)采集方法的流程圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例使用的時(shí)隙的格式示意圖；圖4為圖2中步驟205的具體流程圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中測(cè)距模塊502的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式使用GPS獲取節(jié)點(diǎn)位置信息時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)加裝GPS模塊，成本較高；且需要接收 到至少3顆以上GPS衛(wèi)星的信號(hào)，但GPS信號(hào)無法穿透道室內(nèi)，因此GPS在室內(nèi)無法使用。為了解決上述問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種定位數(shù)據(jù)采集方法，通過網(wǎng)絡(luò)中 的各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)完成對(duì)定位所需的測(cè)距數(shù)據(jù)的收集和上報(bào)。本發(fā)明的實(shí)施例使用的網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)如圖1所示，包括至少一個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)101、至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)102和信息匯聚節(jié)點(diǎn) (Sink) 103。其中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)101具體為移動(dòng)終端，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)102為基站，信息匯聚節(jié)點(diǎn)103 也是基站，但一般情況下，在一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，只存在一個(gè)信息匯聚節(jié)點(diǎn)，具體可在 系統(tǒng)初始化時(shí)指定。使用本發(fā)明的實(shí)施例提供的定位數(shù)據(jù)采集方法采集測(cè)距信息，以完成節(jié)點(diǎn)定位的 過程如圖2所示，包括步驟201、為各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)分配節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，并根據(jù)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的數(shù)量確 定數(shù)據(jù)采集周期；本步驟中，在系統(tǒng)初始化時(shí)，首先需要為各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)分配節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間 隔，本發(fā)明實(shí)施例中，以存在η個(gè)節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行說明，各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)分別為1到η， 每個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙時(shí)間間隔長(zhǎng)度相同，各對(duì)應(yīng)一個(gè)定位時(shí)隙，分別為T1, T2, ... , Τη。進(jìn)一步的，根據(jù)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和時(shí)隙時(shí)間間隔，確定數(shù)據(jù)采集周期Τ，數(shù)據(jù)采集 周期具體為全部標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的定位時(shí)隙長(zhǎng)度加上一個(gè)同步時(shí)隙(Tsyn)，同步時(shí)隙為一個(gè)數(shù)據(jù) 采集周期中的第一個(gè)時(shí)隙，τ與各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙時(shí)間間隔的關(guān)系如圖3所示，一個(gè)定 位時(shí)隙又包括搜索時(shí)隙(U、測(cè)距時(shí)隙OY。。ati。n)和上傳時(shí)隙(TllataupdaJ，而一個(gè)Tsearch 又包括一個(gè)廣播時(shí)隙(TbJ和應(yīng)答時(shí)隙(TA。k)。例如，時(shí)隙時(shí)間間隔為80ms，其中Tsearch* 20ms，TLocation 為 40ms, TData_update 為 20ms ； TBrd 為 2ms, TAck 為 18ms。在分配完成后，在各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)和時(shí)隙時(shí)間間隔。步驟202、信息匯聚節(jié)點(diǎn)在同步時(shí)隙，向其下的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀；本步驟中，信息匯聚節(jié)點(diǎn)在Tsyn向其下的各個(gè)信息節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀，以觸發(fā)各 信標(biāo)節(jié)點(diǎn)指示其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。步驟203、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè) 距；本步驟中，各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)在接收到信息匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)關(guān)的時(shí)鐘同步幀后，又向其下的各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該時(shí)鐘同步幀，以指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。步驟204、標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定 位時(shí)隙；本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在收到時(shí)鐘同步幀后，開始測(cè)距。首先，根據(jù)本地存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙， 各定位時(shí)隙的位置參見圖3。步驟205、標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)；本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，具體流程如圖4所 示，包括步驟2051、所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在Itod發(fā)送定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，節(jié)點(diǎn)查詢廣播內(nèi)包括本節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)號(hào)和數(shù)據(jù)包類型，通過該廣播能夠告知所有基站本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。步驟2052、在所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)信號(hào)范圍內(nèi)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收所述定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播， 并向該標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)消息；本步驟中，在TA。k時(shí)隙，在標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)信號(hào)范圍內(nèi)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到定位節(jié)點(diǎn)查詢廣 播，并向發(fā)出該廣播的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)回復(fù)確認(rèn)消息，在確認(rèn)消息中攜帶本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)和數(shù)據(jù) 包類型。所述確認(rèn)消息具體為CSMA/CA(CarrierSense Multiple Access with Collision Avoidance，具有避免沖突的載波感測(cè)多重存取)方式的信息。步驟2053、所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo) 節(jié)點(diǎn).本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在接收到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)回復(fù)的確認(rèn)消息后，從中提取各個(gè)信標(biāo)節(jié) 點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)及接收信號(hào)強(qiáng)度，篩選出部分信號(hào)較強(qiáng)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，準(zhǔn)備進(jìn)行沿路。步驟20M、所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè) 距數(shù)據(jù)；本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在1\_ 對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。測(cè)距過程和系統(tǒng)所選用的測(cè)距方法相關(guān)，本發(fā)明實(shí)施例中以TOA (Time of Arrival，到達(dá)時(shí)間)測(cè)距為例，標(biāo)簽首先向信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送測(cè)距數(shù)據(jù)包(包含本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn) 號(hào))，并記錄發(fā)送時(shí)刻的時(shí)間Tl ；信標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到測(cè)距數(shù)據(jù)包后，回復(fù)確認(rèn)數(shù)據(jù)包(包含本節(jié) 點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，接收到測(cè)距數(shù)據(jù)包的時(shí)刻T2，發(fā)送確認(rèn)數(shù)據(jù)包的時(shí)刻T3)；標(biāo)簽收到確認(rèn)書舉 包后，記錄收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包的時(shí)刻T4 ；標(biāo)簽根據(jù)Tl、T2、T3、T4及公式一計(jì)算標(biāo)簽與信標(biāo)之 間的距離D。D= ((T4-T1)-(T3-T2)) XC/2 公式一其中，D為標(biāo)簽與基站之間的測(cè)距距離，C為光速。需要說明的是，上述TOA測(cè)距方法只是實(shí)現(xiàn)測(cè)距的方法之一，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯 然知道測(cè)距方法不僅限于TOA測(cè)距方法一種，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限定。步驟206、所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)；本步驟中，標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在Tllataupdate，將步驟205獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，由 信標(biāo)節(jié)點(diǎn)將這些測(cè)距數(shù)據(jù)路由到信息匯聚節(jié)點(diǎn)。
可選的，可以為各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)設(shè)置在轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)距數(shù)據(jù)時(shí)的重發(fā)次數(shù)，例如設(shè)置具有 至少一次的重發(fā)機(jī)會(huì)。至此，測(cè)距數(shù)據(jù)的采集過程結(jié)束，進(jìn)一步的，信息匯聚節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)這些測(cè)距數(shù)據(jù) 計(jì)算出各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的位置，完成節(jié)點(diǎn)定位。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括時(shí)隙確定模塊501，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用 的定位時(shí)隙；測(cè)距模塊502，用于在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)；上傳模塊503，用于將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步的，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí)隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述測(cè)距模塊502 的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括廣播發(fā)起單元5021，用于在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；篩選單元5022，用于接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)。測(cè)距單元5023，用于在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。上述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)可以集成在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備上，如集成在移動(dòng)終端中。進(jìn)一步的，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖7所示， 包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702和信息匯聚節(jié)點(diǎn)703，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)703下包含至少 一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702，每個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702下包含至少一個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701 ；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用 的定位時(shí)隙，在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，并將所述測(cè)距數(shù)據(jù)經(jīng) 所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701發(fā)送的定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，并向標(biāo) 簽節(jié)點(diǎn)701發(fā)送確認(rèn)消息，供標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701篩選測(cè)距；所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)703，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701經(jīng)由所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702上傳的 測(cè)距數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)703，還用于在同步時(shí)隙，向信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702發(fā)送時(shí)鐘 同步幀；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702，還用于向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽 節(jié)點(diǎn)701進(jìn)行測(cè)距。所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)701具體為移動(dòng)終端，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)702具體為基站，信息匯聚節(jié)點(diǎn)703 具體為基站。上述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)和定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以與本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種定位數(shù)據(jù) 采集方法相結(jié)合，由標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的 定位時(shí)隙，并在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳 至信息匯聚節(jié)點(diǎn)，信息匯聚節(jié)點(diǎn)在完成標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)定位時(shí)所需要的測(cè)距數(shù)據(jù)由標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)上 報(bào)，解決了使用GPS集節(jié)點(diǎn)位置信息數(shù)據(jù)帶來的成本高昂的問題；在這一過程中，并不需要 在標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)上添加專門的定位裝置，在降低成本的同時(shí)，系統(tǒng)也更易維護(hù)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采 用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立 的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙； 所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)； 所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的 節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙的步驟之前，還包括信息匯聚節(jié)點(diǎn)在同步時(shí)隙，向其下的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀； 信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)在同 步時(shí)隙，向其下的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀的步驟之前，還包括為各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)分配節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，各個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙時(shí)間間隔相同； 根據(jù)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和所述時(shí)隙時(shí)間間隔，確定數(shù)據(jù)采集周期，所述數(shù)據(jù)采集周期的 第一個(gè)時(shí)隙為同步時(shí)隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí) 隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距 數(shù)據(jù)包括所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；在所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)信號(hào)范圍內(nèi)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收所述定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，并向該標(biāo)簽節(jié)點(diǎn) 發(fā)送確認(rèn)消息；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)； 所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí) 隙、測(cè)距時(shí)隙和上傳時(shí)隙，所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)包括所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在上傳時(shí)隙，向歸屬的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述測(cè)距數(shù)據(jù)； 所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)上傳所述測(cè)距數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向所述信息 匯聚節(jié)點(diǎn)上傳所述測(cè)距數(shù)據(jù)具體為所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過至少一次路由，將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳到所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，且在每 次路由時(shí)具有至少一次重發(fā)機(jī)會(huì)。
7.—種標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括時(shí)隙確定模塊，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位 時(shí)隙；測(cè)距模塊，用于在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)； 上傳模塊，用于將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述定位時(shí)隙包括搜索時(shí)隙、測(cè)距時(shí) 隙和上傳時(shí)隙，所述測(cè)距模塊包括廣播發(fā)起單元，用于在所述搜索時(shí)隙發(fā)起定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播；篩選單元，用于接收各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)消息，篩選至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)；測(cè)距單元，用于在測(cè)距時(shí)隙對(duì)所述至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。
9.一種定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和信息匯聚節(jié)點(diǎn)，所 述信息匯聚節(jié)點(diǎn)下包含至少一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)下包含至少一個(gè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位 時(shí)隙，在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，并將所述測(cè)距數(shù)據(jù)經(jīng)所述信 標(biāo)節(jié)點(diǎn)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)發(fā)送的定位節(jié)點(diǎn)查詢廣播，并向該標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)發(fā) 送確認(rèn)消息，供所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)篩選測(cè)距；所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，用于接收所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)經(jīng)由所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)上傳的測(cè)距數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于， 所述信息匯聚節(jié)點(diǎn)，還用于在同步時(shí)隙，向信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步幀；所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，還用于向其下的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述時(shí)鐘同步幀，指示標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定位數(shù)據(jù)采集方法、裝置和系統(tǒng)。涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域；解決了通過GPS采集節(jié)點(diǎn)位置信息數(shù)據(jù)成本高昂的問題。該方法包括標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)置的節(jié)點(diǎn)號(hào)及時(shí)隙時(shí)間間隔，確定本標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)使用的定位時(shí)隙；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)在所述定位時(shí)隙，對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，獲取測(cè)距數(shù)據(jù)；所述標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)將所述測(cè)距數(shù)據(jù)上傳至信息匯聚節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04J3/06GK102088765SQ20091024206
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者何杰, 張瑩, 樊勇, 魏劍平, 黃孝斌 申請(qǐng)人:北京時(shí)代凌宇科技有限公司