《室內基於WMNs 節點定位關鍵技術研究》是依託北京交通大學，由劉穎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：室內基於WMNs 節點定位關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉穎
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無線Mesh網路（Wireless Mesh Networks）作為未來無線寬頻接入網路的一種關鍵技術，具有高頻寬、高速率、高抗毀、自組織、易架設、覆蓋穩定等諸多優勢，近年來受到人們極大關注。本項目對WMNs在室內套用環境下移動節點定位關鍵技術展開研究，通過對不同套用場景的系統特性和體系構架進行相似性和相異性分析，提出適合典型套用的體系構架，為現場需求與後續套用產品的開發奠定基礎。在AP設備數量有限的環境下研究移動節點的定位方法，如移動節點單AP定位算法、非AP節點輔助定位算法；在AP設備數目一定的情況下，研究基於RSSI、TDOA、AOA參數與位置指紋、神經網路、WMNs鄰居節點信息、路由信息等混合定位方法。考慮到無線節點有能量限制，在算法複雜度與能量消耗之間進行合理的折中；最後自主設計MWNs仿真平台和實驗平台，對定位理論研究成果進行驗證、比較，為其廣泛套用提供理論基礎和實驗模型。
結題摘要
“物聯網”已成為當今信息技術領域最為關注的熱點之一，其重要接入技術——無線Mesh網路（Wireless Mesh Networks, WMNs）因具有技術理念先進、組網靈活快速、機動應急性好等獨特優點，近年來受到全球範圍研究者及工業企業界的高度關注。目前，在戰場態勢監測、反恐應急處置、自然災害救援、智慧型交通物流和環境保護監管等諸多領域，WMNs已經獲得了高度關注。同時，面對不斷增長的室內複雜場景模式和多樣化的定位需求，也對WMNs室內定位相關技術研究提出了新的挑戰。 針對室內環境下移動節點實施定位是WMNs套用研究中非常重要的研究課題。課題組在基金項目開展期間，充分調研了國內外學者在相關領域研究進展，進行了大量理論和實驗研究工作，所做工作及創新成果主要包括以下方面內容。 1．為解決傳統RSSI定位法存在的線性截斷誤差和直接擬合精度的問題，針對室內無線射頻信號信道傳輸模型特性，提出了在室內環境下適用於WMNs移動節點定位有效方法。課題組研究了在單AP、AP不足情況下，依靠WMSs中未知節點間的相關信息如鄰居節點信息和路由信息、AOA參數信息，位置指紋信息等，提出了有效的定位理論方法，提供定位精度指標，並進行試驗測試驗證。實驗結果表明，所提定位算法在處理較大背景噪聲下室內節點定位問題時能夠更好的提高估值精度、保證收斂、具有更強的魯棒性。 2．提出在室內環境下適用於WMNs多AP時移動節點定位有效方法。課題組研究了適合於室內環境下信號強度參數、時間到達參數的估計方法，結合位置指紋技術、神經網路技術和分區方法，結合質心定位算法、疊代求精算法等，提出了適合於室內環境下WMNs多AP時移動節點的精確定位有效方法，提供了定位精度指標，並進行試驗測試驗證。實驗結果表明，改進算法在處理室內目標節點定位問題方面可以更好的提高位置估計精度，加快運行速度並降低計算複雜度，能夠實現較好的定位效果。 3．面向室內特定區域移動節點定位的實際套用需求，課題組設計研發了用以實現目標精確定位跟蹤技術的攜帶型小型化原型節點設備，構建了適用於WMNs環境的節點定位跟蹤系統。使用高精度濾波估計處理算法，完成了對室內特定區域移動目標的精確跟蹤實驗。 在四年項目執行期內，承擔基金項目的課題組研究從室內單一場景入手，逐步延伸到複雜混合環境模式。從使用單獨的循環濾波定位參數修正方法，逐步拓展到運用複合型非線性信息
