Спосіб позиціонування вузлів у бездротових сенсорних мережах

Спосіб позиціонування вузлів у бездротових сенсорних мережах, заснований на визначенні дальності між вузлами і базовими станціями, точні глобальні координати яких відомі, шляхом визначення величини загасання прийнятого пілотсигналу, при відомому рівні переданого, який відрізняється тим, що при (n+1) базових станцій, де 3 му розміщенні об'єктів невеликих габаритів, що характерно для БСМ. Підвищення точності позиціонування технології RSSI дозволить не ускладнювати апаратну і програмну частини мота, а, отже, і його вартість, що є критичним в БСМ виходячи з великої кількості вузлів. Технічною задачею пропонованого способу є підвищення точності визначення місця розташування вузлів бездротової сенсорної мережі. Ця задача вирішена наступним чином. У способі позиціонування вузлів у бездротових сенсорних мережах, що заснований на визначенні дальності між вузлами і базовими станціями (БС), точні глобальні координати яких відомі, шляхом визначення величини загасання прийнятого пілотсигналу, при відомому рівні переданого, згідно запропонованому технічному рішенню, при (n+1) БС, де n - мінімально необхідна для позиціонування кількість БС, кожна БС оснащена мотом - вузлом БСМ, однотипним використовуваним в сенсорній мережі, при цьому при широкомовній передачі пілот-сигналів з БС визначається рівень прийнятого сигналу не тільки мотами мережі, але й додатковими мотами, встановленими на БС, причому визначені за технологією RSSI відстані до інших БС порівнюються з відомими глобальними і знаходяться поправочні коефіцієнти, на які помножуються отримані мотами мережі відстані відповідно до їх перебуванням у секторах мережі, які визначають околиці БС. На Фіг.1 зображено орієнтовне розміщення БС - А, В, С і D, відстані між БС, що позиціонується А, та БС, що позиціонують - В, С і D та поділ мережі на сектори, які визначають околиці БС. В основу корисної моделі покладено метод підвищення точності позиціонування технології RSSI за рахунок застосування (n+1) БС (де n - мінімально необхідна кількість БС), в яких додатково встановлені моти, однотипні тим, що використовуються в мережі. Завдяки цьому істотно зменшується похибка внаслідок різнорідності характеристик приймачів. Аналогічно позиціонуванню мотів за технологією RSSI проводиться взаємне позиціонування БС: по черзі n БС у широкомовному режимі розсилають пілот-сигнали, а і-а БС приймає сигнали на встановлений у ній мот, який оцінює відстані до кожної БС по (2) (Фіг.1). Використання на БС, що позиціонується, додаткового мота, який аналогічний мотам мережі, виключає появу помилки (розбіжності у рівнях прийнятого пілот-сигналу) через відмінності характеристик приймачів мота і БС. Порівняння глобальних d  (точних, від GPS) і локальних d Л (що визначаються за технологією 65765 4 RSSI) відстаней від n БС до і-ої дозволяє визначити коригуючий коефіцієнт для кожної БС: d k Л . (4) d Отриманий коефіцієнт (4) дозволяє компенсувати похибку визначення відстані від мота в напрямку до найближчої БС шляхом помноження отриманих мотами мережі відстаней в секторі мережі поблизу БС. Інформація про місцезнаходження мотів, що передають інформацію до БС А і В та знаходяться в секторі В АО (Фіг.1), коректується коригуючим d коефіцієнтом k   Л   , а до БС А і С у секторі d  ОАС k C  dЛC dC . Тобто моти, що визначили свої локальні координати за технологією RSSI (хi,уi) сортуються відповідно до нерівностей k  для y  ах + b , (5) k C для y  ах + b де рівняння прямої АО у=ах+b є рішенням системи рівнянь: y O  axO  b , (6)  y   ax   b xO, yO - глобальні координати точки О (у простому випадку - середина відрізка), xA, yA - глобальные координаты точки А. У зв'язку з тим, що передбачається, що всі особливості поширення радіохвиль у напрямку від і-ої БС до решти рівномірні у секторах, отриманих шляхом розбиття мережі на околиці БС, то доцільно коригування локальних координат мотів коригуючими коефіцієнтами, що розраховані для відповідного сектору. Аналогічно і для решти БС. Суть корисної моделі пояснюється тим, що локальне позиціонування кожної БС відносно інших БС за технологією RSSI за допомогою додаткових мотів, однотипних використовуваним в мережі, і порівняння з глобальним позиціонуванням від GPS дозволяє виявити і зменшити систематичну похибку розрахунку відстаней до БС, яка виникає внаслідок поширення радіохвиль в реальному фізичному середовищі, шляхом введення коригуючого коефіцієнта. Таким чином, автори досягли рішення поставленої технічної задачі шляхом створення способу позиціонування вузлів у бездротових сенсорних мережах. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 65765 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601