一种无线传感器网络目标跟踪方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感器网络目标跟踪技术，具体是涉及一种无线传感器网络目标跟踪方法。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络中的许多应用技术中，跟踪运动目标是一项基本功能。由于传感器节点体积小、价格低廉、采用无线通信方式，以及传感器网络部署随机，具有自组织性、鲁棒性和隐藏性等特点，无线传感器网络非常适合于移动目标的定位和跟踪。由于无线传感器网络的硬件资源和能源有限，工作环境恶劣，无线链路易受干扰，其工作状况得不到保证，网络拓普动态变化大等特点使得无线传感器网络目标跟踪技术变得非常具有挑战性，传感器网络的目标跟踪方法引用通常需要较强的实时性要求，很多现阶段的传统的跟踪算法并不适合传感器网络。
[0003]因此，需要提出一种新型的无线传感器网络目标跟踪方法。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用性强、跟踪效率高的无线传感器网络目标跟踪方法。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明的无线传感器网络目标跟踪方法，包括三个阶段，分别是检测阶段、定位阶段和通告阶段；
检测阶段:通过检测方法检测跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现则进入定位阶段；
定位阶段:首先通过定位方法确定所述跟踪目标的当前位置和运动状态，然后记录所述跟踪目标的当前位置和状态，接着进入通告阶段；
通告阶段:节点之间相互交换信息，具体是节点向其周围节点发出协作定位求助或者节点通告其周围节点自己对目标节点的跟踪状态。
[0006]进一步地，所述检测阶段包括以下步骤:
2-1首先由无线传感器网络中的节点周期性地通过波检测方法检测所述跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现在所述节点的监测领域中，则进入3-2 ;
2-2所述节点侦探有关所述跟踪目标的信息，该信息包括所述跟踪目标的节点ID、所述跟踪目标的节点自身位置、所述节点到所述跟踪目标的距离；
2-3所述节点向整个节点网络广播自己侦探到的所述跟踪目标的信息。
[0007]进一步地，所述检测方法包括超声波检测方法、震动技术检测方法、红外线技术检测方法和多媒体基础检测方法。
[0008]进一步地，所述定位阶段具体包括以下步骤:
4-1根据所述节点到所述跟踪目标的距离确定到所述跟踪目标的最近的三个节点，并采用三边定位方法计算所述跟踪目标的当前位置； 4-2利用3个连续时间点上的所述跟踪目标的位置计算所述跟踪目标的运动速度和运动轨迹；
4-3记录所述跟踪目标的当前位置、运动速度和运动轨迹。
[0009]进一步地，所述通告阶段具体包括以下步骤:
5-1所述跟踪目标的周围节点均广播一个通告消息，该消息包括本节点的位置信息和所述跟踪目标的轨迹；
5-2收到所述通告消息的节点计算本身到所述跟踪目标的轨迹的距离；
5-3判断该距离是否小于设定的阈值4如果是，则所述收到所述通告消息的节点启动进入跟踪状态同时向其他节点转发该通告消息，否则所述收到所述通告消息的节点丢弃该消息。
[0010]有益效果:本发明与现有技术比较，优点是本发明的无线传感器网络目标跟踪方法适用性高，效率高时延少。
【具体实施方式】
[0011]下面对本发明作更进一步的说明。
[0012]本发明提出的无线传感器网络目标跟踪方法，包括三个阶段，分别是检测阶段、定位阶段和通告阶段；
检测阶段:通过检测方法检测跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现则进入定位阶段；
定位阶段:首先通过定位方法确定所述跟踪目标的当前位置和运动状态，然后记录所述跟踪目标的当前位置和状态，接着进入通告阶段；
通告阶段:节点之间相互交换信息，具体是节点向其周围节点发出协作定位求助或者节点通告其周围节点自己对目标节点的跟踪状态；
其中所述检测阶段包括以下步骤:
首先由无线传感器网络中的节点周期性地通过波检测方法检测所述跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现在所述节点的监测领域中，则进入3-2 ;
所述节点侦探有关所述跟踪目标的信息，该信息包括所述跟踪目标的节点ID、所述跟踪目标的节点自身位置、所述节点到所述跟踪目标的距离；
所述节点向整个节点网络广播自己侦探到的所述跟踪目标的信息，所述检测方法包括超声波检测方法、震动技术检测方法、红外线技术检测方法和多媒体基础检测方法；
所述定位阶段具体包括以下步骤:
根据所述节点到所述跟踪目标的距离确定到所述跟踪目标的最近的三个节点，并采用三边定位方法计算所述跟踪目标的当前位置；
利用3个连续时间点上的所述跟踪目标的位置计算所述跟踪目标的运动速度和运动轨迹；
记录所述跟踪目标的当前位置、运动速度和运动轨迹；
所述通告阶段具体包括以下步骤:
所述跟踪目标的周围节点均广播一个通告消息，该消息包括本节点的位置信息和所述跟踪目标的轨迹； 收到所述通告消息的节点计算本身到所述跟踪目标的轨迹的距离；
判断该距离是否小于设定的阈值?/，如果是，则所述收到所述通告消息的节点启动进入跟踪状态同时向其他节点转发该通告消息，否则所述收到所述通告消息的节点丢弃该消息。
[0013]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种无线传感器网络目标跟踪方法，其特征在于:包括三个阶段，分别是检测阶段、定位阶段和通告阶段； 检测阶段:通过检测方法检测跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现则进入定位阶段； 定位阶段:首先通过定位方法确定所述跟踪目标的当前位置和运动状态，然后记录所述跟踪目标的当前位置和状态，接着进入通告阶段； 通告阶段:节点之间相互交换信息，具体是节点向其周围节点发出协作定位求助或者节点通告其周围节点自己对目标节点的跟踪状态。2.如权利要求1所述的无线传感器网络目标跟踪方法，其特征在于:所述检测阶段包括以下步骤: 2-1首先由无线传感器网络中的节点周期性地通过波检测方法检测所述跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现在所述节点的监测领域中，则进入3-2 ; 2-2所述节点侦探有关所述跟踪目标的信息，该信息包括所述跟踪目标的节点ID、所述跟踪目标的节点自身位置、所述节点到所述跟踪目标的距离； 2-3所述节点向整个节点网络广播自己侦探到的所述跟踪目标的信息。3.如权利要求1或2所述的无线传感器网络目标跟踪方法，其特征在于:所述检测方法包括超声波检测方法、震动技术检测方法、红外线技术检测方法和多媒体基础检测方法。4.如权利要求1或2所述的无线传感器网络目标跟踪方法，其特征在于:所述定位阶段具体包括以下步骤: 4-1根据所述节点到所述跟踪目标的距离确定到所述跟踪目标的最近的三个节点，并采用三边定位方法计算所述跟踪目标的当前位置； 4-2利用3个连续时间点上的所述跟踪目标的位置计算所述跟踪目标的运动速度和运动轨迹； 4-3记录所述跟踪目标的当前位置、运动速度和运动轨迹。5.如权利要求1所述的无线传感器网络目标跟踪方法，其特征在于:所述通告阶段具体包括以下步骤: 5-1所述跟踪目标的周围节点均广播一个通告消息，该消息包括本节点的位置信息和所述跟踪目标的轨迹； 5-2收到所述通告消息的节点计算本身到所述跟踪目标的轨迹的距离； 5-3判断该距离是否小于设定的阈值4如果是，则所述收到所述通告消息的节点启动进入跟踪状态同时向其他节点转发该通告消息，否则所述收到所述通告消息的节点丢弃该消息。
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感器网络目标跟踪方法，包括三个阶段，分别是检测阶段、定位阶段和通告阶段；检测阶段：通过检测方法检测跟踪目标是否出现，如果所述跟踪目标出现则进入定位阶段；定位阶段：首先通过定位方法确定所述跟踪目标的当前位置和运动状态，然后记录所述跟踪目标的当前位置和状态，接着进入通告阶段；通告阶段：节点之间相互交换信息，具体是节点向其周围节点发出协作定位求助或者节点通告其周围节点自己对目标节点的跟踪状态；本发明的无线传感器网络目标跟踪方法适用性高，效率高时延少。
【IPC分类】H04W64/00, H04W84/18
【公开号】CN104955150
【申请号】CN201510326514
【发明人】鲁加勇, 尹志嘉, 黄宝福, 胡利刚
【申请人】南京普朗医疗设备有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月15日