一种无线多媒体传感网定位测试系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无线多媒体传感网定位测试系统及方法，更具体的说，尤其涉及 一种采用定向天线和信号强度来实现被测试节点定位的无线多媒体传感网定位测试系统 及方法。
【背景技术】
[0002] 无线传感网（WSN)中的节点定位是WSN众多研究和应用的基础，也是一个研究热 点。而如何测试和评判定位算法和定位系统的性能目前没有低成本的可靠手段。首先我们 需要一个高精度的定位系统，虽然差分定位技术定位精度很高，但是系统复杂，成本高昂； 而超宽带（UWB)和801. 15.4a啁啾扩频（CSS)等基于时间的定位方法具有很高的定位精 度，但是这些方法需要单独的测距过程，网络开销较大，不适合无线多媒体传感网定位测 试，同时也存在成本高的问题；人工标定测量的方法繁琐且耗时，可扩展性差。另外测试系 统还应能够进行定位数据的展示和存档。但是目前还没有合适的无线多媒体传感网测试平 台及测试方法。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种无线多媒体传感网定位测试系 统及方法。
[0004] 本发明的无线多媒体传感网定位测试系统，包括数据管理服务器、多个主测试装 置以及多个终端测试装置，多媒体传感网中的被测试节点与终端测试装置经通信线连接， 主测试装置与被测试节点进行自组网，主测试装置用于接收被测试节点的数据并将其转发 至数据管理服务器，数据管理服务器通过对接收的数据进行分析和运算，实现被测试节点 的定位并对定位算法进行分析；其特别之处在于：所述主测试装置由微控制器以及与其相 连接的电源模块、卫星定位接收模块、无线收发模块、存储模块、全向天线及多个均匀分布 的定向天线，主测试装置通过卫星定位接收模块获取自身的经纬度坐标；所述终端测试装 置由微控制器以及与其相连接的电源模块、卫星定位接收模块、存储模块及与被测试节点 相连接的测试节点接口，终端测试装置通过自身的卫星定位接收模块获取经纬度坐标；主 测试装置通过全向天线和多个定向天线分别实现与终端测试装置之间的发送和接收，主测 试装置通过无线收发模块将自身采集的数据和接收的终端测试装置的数据发送至数据管 理服务器；数据管理服务器根据接收的数据对被测试节点进行定位并评价定位方法的准确 性。
[0005] 本发明的无线多媒体传感网定位测试系统，所述主测试装置和终端测试装置的微 控制器均连接有环境光传感器、三轴加速度计、温湿度传感器、显示模块和按键。
[0006] 本发明的无线多媒体传感网定位测试系统，所述主测试装置和终端测试装置的电 源模块均由可充电磷酸铁锂电池和太阳能电池板组成，可充电磷酸铁锂电池和太阳能电池 板的输出经电源切换电路与微控制器相连接，微控制器经环境光传感器对电源切换电路进 行控制，微控制器经电量计电路检测可充电磷酸铁锂电池的电压。
[0007] 本发明的无线多媒体传感网定位测试系统，所述主测试装置和终端测试装置的微 控制器、存储模块均分别采用主控单片机、铁电存储器。
[0008] 本发明的无线多媒体传感网定位测试系统的定位和测试方法，其特别之处在于， 通过以下步骤来实现： a).安装被测试节点，设要完成同一平面内的定位和测试，所有主测试装置和终端测 试装置位于同一平面内，将每个被测试节点通过测试节点接口安装于终端测试装置上，每 个终端测试装置具有唯一标示ID，分别记为a，b，c，... ；b).布设主测试装置，将参与测试 的多个主测试装置布置于被测试节点所在的网络环境中，其分别标记为A，B，C，...，然后 将每个主测试装置上的多个定向天线形成的天线阵列调整到合适的方向，使其与设置的天 线朝向一致；c).建立测试网络，以主测试装置为中心节点、终端测试装置上的被测试节点 为传感节点，通过自组网的方式建立测试网络，每个被测试节点都有一个唯一的网络SID ; d).被测试节点的数据发送，被测试节点所在的终端测试模块采集自身的经纬度坐标，并通 过被测试节点按照设定的时间间隔依次进行广播；e).数据的接收和转发，主测试装置接 收被测试节点发送的数据，并将采集的自身经纬度坐标与接收的被测试节点发送的数据转 发至数据管理服务器；f).被测试节点的角度定位，数据管理服务器接收到主测试装置发 送的数据后，通过以下步骤实现对被测试节点的角度定位： f-Ι).定向天线增益的确定，设主测试装置上在同一平面内均匀分布的定向天
【主权项】
1. 一种无线多媒体传感网定位测试系统，包括数据管理服务器、多个主测试装置以及 多个终端测试装置，多媒体传感网中的被测试节点与终端测试装置经通信线连接，主测试 装置与被测试节点进行自组网，主测试装置用于接收被测试节点的数据并将其转发至数据 管理服务器，数据管理服务器通过对接收的数据进行分析和运算，实现被测试节点的定位 并对定位算法进行分析；其特征在于：所述主测试装置由微控制器以及与其相连接的电源 模块、卫星定位接收模块、无线收发模块、存储模块、全向天线及多个均匀分布的定向天线， 主测试装置通过卫星定位接收模块获取自身的经纬度坐标；所述终端测试装置由微控制器 以及与其相连接的电源模块、卫星定位接收模块、存储模块及与被测试节点相连接的测试 节点接口，终端测试装置通过自身的卫星定位接收模块获取经纬度坐标；主测试装置通过 全向天线和多个定向天线分别实现与终端测试装置之间的发送和接收，主测试装置通过无 线收发模块将自身采集的数据和接收的终端测试装置的数据发送至数据管理服务器；数据 管理服务器根据接收的数据对被测试节点进行定位并评价定位方法的准确性。
2. 根据权利要求1所述的无线多媒体传感网定位测试系统及方法，其特征在于：所述 主测试装置和终端测试装置的微控制器均连接有环境光传感器、陀螺仪、三轴加速度计、温 湿度传感器、显示模块和按键。
3. 根据权利要求2所述的无线多媒体传感网定位测试系统及方