基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110636566A(43)申请公布日2019.12.31(21)申请号201810647642.9(22)申请日2018.06.22(71)申请人镇江雅迅软件有限责任公司地址212009江苏省镇江市新区丁卯经十二路468号双子楼A座17层1702-1705(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.H04W36/00(2009.01)H04W36/30(2009.01)H04W36/32(2009.01)H04W64/00(2009.01)H04W84/18(2009.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法(57)摘要本发明提出基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法中，实现对监测对象室内室外切换甄别的办法。在连接室内室外不同定位系统时，由于混合定位网络与传统的蜂窝网络技术实现上有很大的不同，因此难以直接采用通常的切换算法，本发明提出基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法，采用带滞后余量的相对信号强度切换算法实现了室内外定位方式的切换。CN110636566ACN110636566A权利要求书1/1页1.本发明提供基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法，包括以下步骤：第一步，WSN虚拟子网建立：建立WSN虚拟逻辑子网，并设置两类节点采集来自WSN的RSSI值，对采集的RSSI值通过数学统计及相关算法求出定位位置与终端节点的实际距离关系，建立映射集合；第二步，基于WSN虚拟子网的滞后余量相对信号的强弱进行室内室外切换：通过对满足要求的WSN信号进行判断实现分析对监测对象在切换临界区域的移动过程中与两类WSN节点的信号强度差值变化的趋势，从而得到监测对象的移动方向，完成切换；第三步，实现切换算法，具体过程如下：（1）节点周期性地给服务端发送信息：信息内容包括节点ID、RSSI强度信息等，同时部署在终端的设备周期性地通过探测帧获取AP的MAC地址、RSSI强度等信息，实现对终端探测GNSS信号的有效性；（2）终端设备对收到的WSN及AP的信息利用滑动均值进行滤波，之后通过判断得到取值，记录当前状态是运动或者停止；（3）终端设备在收到超过RSSI的节点均值信息后，通过对两类WSN节点的RSSI值从大到小排序建立RSSI值与信标节点距离的映射；（4）通过终端与两类WSN节点的接收信号强度的差值的变化趋势确定运动方向，设置标志位Dec（布尔型数据）记录方向，方向取值为室内或者室外；（5）当Dec的值发生变化时，进行室内/室外的切换。2.根据权利要求1所述的基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法，其特征在于，所述设置的两类节点包括：第一类节点用于标记切换区域及地理信息层与数据层分离的数据节点，此类节点在GNSS信号衰减区域设置，作为GNSS网络的延伸；第二类节点用于触发切换的动作节点，此类节点设置在WLAN信号覆盖区域。3.根据权利要求2所述的基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法，其特征在于，所述WSN虚拟子网建立环节，设置节点的同时，将GPS和WLAN这两个异构网络作为两个互相独立的域，把WSN虚拟成为GPS和WLAN的子网络，靠WSN网络间的信号来判断切换的发生，同时利用WSN节点控制切换发生区。2CN110636566A说明书1/3页基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法技术领域[0001]本发明涉及无线通信技术领域，特别是指基于WSN虚拟子网的室内室外无缝切换方法。背景技术[0002]GNSS全球卫星定位系统是目前应用最广泛的室外定位技术，但因为种种技术原因，GNSS接收机在室内无法定位。对于基于无线局域网（WLAN）的室内定位技术，由于Wi-Fi收发装置AP的工作范围通常能覆盖半径数十米以内的区域，不适合在室外布设大量AP，因此WLAN定位技术主要应用在室内定位中。通常采用的办法是基于GNSS定位和WLAN定位的混合定位办法，在室外采用GNSS定位方式，在室内采用WLAN定位方式。在室内外过渡区域仅依靠GNSS的信号强度判断，但是这种切换办法会延长切换的时间。[0003]经研究发现，仅靠WLAN信号作为切换依据时会出现以下问题：①WLAN信号覆盖范围有限，超出一定范围，信号可信度低，因而很难判定切换；②AP分布在室内空间各个方位，在同一时刻在室外牧到AP信号时，有时并不能直接判断AP的高度信息，需要一段时间的累积才可以判断，因而会延长切换的时间。在两个网络分布不均匀、覆盖不完整的情况下进行两种定位信号的无缝连接、两种定位方式的切换已成为待研究解决的问题。[0004]由于混合定位网络与传统的蜂窝网络有很大的不同，因此难以直接采用通常的切换算法。我们基于WSN虚拟子网技术，采用带滞后余量的相对