無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤的基本過(guò)程
發(fā)布時(shí)間:2012/3/31 20:41:27 訪問(wèn)次數(shù):2486
跟蹤與定位不同，主要目的不 TC74VHCT573AF 是追求定位的精度，而是需要對(duì)移動(dòng)的目標(biāo)或者時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)�；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤過(guò)程大致包括3個(gè)階段：檢測(cè)、定位和通告，每個(gè)階段需要不同的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在檢測(cè)階段，主要任務(wù)是通過(guò)各種檢測(cè)手段檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，常用的技術(shù)有超聲波檢測(cè)、震動(dòng)技術(shù)檢測(cè)、紅外線技術(shù)檢測(cè)以及多媒體基礎(chǔ)檢測(cè)等；定位階段，定位是跟蹤的技術(shù)基礎(chǔ)，在前面部分?jǐn)⑹隽硕喾N無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，可以根據(jù)不同的場(chǎng)景和用戶需求來(lái)選擇適合的定位技術(shù)來(lái)確定當(dāng)前目標(biāo)的位置和狀態(tài)，比較常用的方法有雙元檢測(cè)、三角測(cè)量以及基于流行學(xué)習(xí)算法等，然后記錄當(dāng)前目標(biāo)的軌跡和狀態(tài)，用于以后目標(biāo)跟蹤查看或者預(yù)測(cè)；通告階段，是節(jié)點(diǎn)之間交互信息的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中節(jié)點(diǎn)向周圍其他節(jié)慮發(fā)出協(xié)作定位求助或者通告其他節(jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)。
1．檢測(cè)階段
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)傳感器模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)出現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)通過(guò)一些技術(shù)測(cè)試目標(biāo)的真實(shí)性，如果確實(shí)目標(biāo)到達(dá)了本節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算自己到目標(biāo)的距離，然后向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播目標(biāo)偵測(cè)消息。該消息中包含了節(jié)點(diǎn)的ID、節(jié)點(diǎn)自身位置以及到跟蹤目標(biāo)的距離等基本信息。鄰居節(jié)點(diǎn)收到該目標(biāo)偵測(cè)消息后保存到本地信息表中并加上時(shí)間戳。節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)維護(hù)本地信息表，如果表中的信息表項(xiàng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得不到更新將會(huì)被刪除。
2．定位階段
為了節(jié)省能量，只有距離跟蹤目標(biāo)比較近的節(jié)點(diǎn)才會(huì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，如果節(jié)點(diǎn)收到另外兩個(gè)或者兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)到跟蹤目標(biāo)的距離，則可選用三邊定位法或者多邊極大似然估計(jì)法計(jì)算跟蹤目標(biāo)的位置。
確定跟蹤目標(biāo)的位置后，還要進(jìn)一步預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，以便通知目標(biāo)將要達(dá)到區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般需要在連續(xù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)跟蹤目標(biāo)的位置才能夠計(jì)算出其運(yùn)動(dòng)速度和方向，利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的位置估計(jì)出結(jié)果將有效減小誤差。跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)記錄越多，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速度和軌跡預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確，但是計(jì)算代價(jià)和通信代價(jià)也相應(yīng)會(huì)越大。
3．通告階段
計(jì)算出跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡后，傳感器網(wǎng)絡(luò)要通知跟蹤目標(biāo)周圍的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。所有利用3個(gè)位置估算出的跟蹤目標(biāo)的軌跡節(jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包含了本節(jié)點(diǎn)的位置信息和跟蹤目標(biāo)的軌跡。收到消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到跟蹤目標(biāo)預(yù)測(cè)軌跡的距離，如果該距離小于預(yù)定的閾值d，則節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息。否則節(jié)點(diǎn)保持原狀態(tài)并丟棄該消息。由于可能出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送通告消息，所以規(guī)定節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)通告消息后的一段時(shí)間內(nèi)不再轉(zhuǎn)發(fā)任何節(jié)點(diǎn)的通告消息，這樣可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
1．檢測(cè)階段
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)傳感器模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)出現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)通過(guò)一些技術(shù)測(cè)試目標(biāo)的真實(shí)性，如果確實(shí)目標(biāo)到達(dá)了本節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算自己到目標(biāo)的距離，然后向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播目標(biāo)偵測(cè)消息。該消息中包含了節(jié)點(diǎn)的ID、節(jié)點(diǎn)自身位置以及到跟蹤目標(biāo)的距離等基本信息。鄰居節(jié)點(diǎn)收到該目標(biāo)偵測(cè)消息后保存到本地信息表中并加上時(shí)間戳。節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)維護(hù)本地信息表，如果表中的信息表項(xiàng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得不到更新將會(huì)被刪除。
2．定位階段
為了節(jié)省能量，只有距離跟蹤目標(biāo)比較近的節(jié)點(diǎn)才會(huì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，如果節(jié)點(diǎn)收到另外兩個(gè)或者兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)到跟蹤目標(biāo)的距離，則可選用三邊定位法或者多邊極大似然估計(jì)法計(jì)算跟蹤目標(biāo)的位置。
確定跟蹤目標(biāo)的位置后，還要進(jìn)一步預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，以便通知目標(biāo)將要達(dá)到區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般需要在連續(xù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)跟蹤目標(biāo)的位置才能夠計(jì)算出其運(yùn)動(dòng)速度和方向，利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的位置估計(jì)出結(jié)果將有效減小誤差。跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)記錄越多，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速度和軌跡預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確，但是計(jì)算代價(jià)和通信代價(jià)也相應(yīng)會(huì)越大。
3．通告階段
計(jì)算出跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡后，傳感器網(wǎng)絡(luò)要通知跟蹤目標(biāo)周圍的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。所有利用3個(gè)位置估算出的跟蹤目標(biāo)的軌跡節(jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包含了本節(jié)點(diǎn)的位置信息和跟蹤目標(biāo)的軌跡。收到消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到跟蹤目標(biāo)預(yù)測(cè)軌跡的距離，如果該距離小于預(yù)定的閾值d，則節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息。否則節(jié)點(diǎn)保持原狀態(tài)并丟棄該消息。由于可能出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送通告消息，所以規(guī)定節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)通告消息后的一段時(shí)間內(nèi)不再轉(zhuǎn)發(fā)任何節(jié)點(diǎn)的通告消息，這樣可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
跟蹤與定位不同，主要目的不 TC74VHCT573AF 是追求定位的精度，而是需要對(duì)移動(dòng)的目標(biāo)或者時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)�；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤過(guò)程大致包括3個(gè)階段：檢測(cè)、定位和通告，每個(gè)階段需要不同的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在檢測(cè)階段，主要任務(wù)是通過(guò)各種檢測(cè)手段檢測(cè)跟蹤目標(biāo)是否出現(xiàn)，常用的技術(shù)有超聲波檢測(cè)、震動(dòng)技術(shù)檢測(cè)、紅外線技術(shù)檢測(cè)以及多媒體基礎(chǔ)檢測(cè)等；定位階段，定位是跟蹤的技術(shù)基礎(chǔ)，在前面部分?jǐn)⑹隽硕喾N無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，可以根據(jù)不同的場(chǎng)景和用戶需求來(lái)選擇適合的定位技術(shù)來(lái)確定當(dāng)前目標(biāo)的位置和狀態(tài)，比較常用的方法有雙元檢測(cè)、三角測(cè)量以及基于流行學(xué)習(xí)算法等，然后記錄當(dāng)前目標(biāo)的軌跡和狀態(tài)，用于以后目標(biāo)跟蹤查看或者預(yù)測(cè)；通告階段，是節(jié)點(diǎn)之間交互信息的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中節(jié)點(diǎn)向周圍其他節(jié)慮發(fā)出協(xié)作定位求助或者通告其他節(jié)點(diǎn)自己對(duì)目標(biāo)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)。
1．檢測(cè)階段
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)傳感器模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)出現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)通過(guò)一些技術(shù)測(cè)試目標(biāo)的真實(shí)性，如果確實(shí)目標(biāo)到達(dá)了本節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算自己到目標(biāo)的距離，然后向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播目標(biāo)偵測(cè)消息。該消息中包含了節(jié)點(diǎn)的ID、節(jié)點(diǎn)自身位置以及到跟蹤目標(biāo)的距離等基本信息。鄰居節(jié)點(diǎn)收到該目標(biāo)偵測(cè)消息后保存到本地信息表中并加上時(shí)間戳。節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)維護(hù)本地信息表，如果表中的信息表項(xiàng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得不到更新將會(huì)被刪除。
2．定位階段
為了節(jié)省能量，只有距離跟蹤目標(biāo)比較近的節(jié)點(diǎn)才會(huì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，如果節(jié)點(diǎn)收到另外兩個(gè)或者兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)到跟蹤目標(biāo)的距離，則可選用三邊定位法或者多邊極大似然估計(jì)法計(jì)算跟蹤目標(biāo)的位置。
確定跟蹤目標(biāo)的位置后，還要進(jìn)一步預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，以便通知目標(biāo)將要達(dá)到區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般需要在連續(xù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)跟蹤目標(biāo)的位置才能夠計(jì)算出其運(yùn)動(dòng)速度和方向，利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的位置估計(jì)出結(jié)果將有效減小誤差。跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)記錄越多，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速度和軌跡預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確，但是計(jì)算代價(jià)和通信代價(jià)也相應(yīng)會(huì)越大。
3．通告階段
計(jì)算出跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡后，傳感器網(wǎng)絡(luò)要通知跟蹤目標(biāo)周圍的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。所有利用3個(gè)位置估算出的跟蹤目標(biāo)的軌跡節(jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包含了本節(jié)點(diǎn)的位置信息和跟蹤目標(biāo)的軌跡。收到消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到跟蹤目標(biāo)預(yù)測(cè)軌跡的距離，如果該距離小于預(yù)定的閾值d，則節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息。否則節(jié)點(diǎn)保持原狀態(tài)并丟棄該消息。由于可能出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送通告消息，所以規(guī)定節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)通告消息后的一段時(shí)間內(nèi)不再轉(zhuǎn)發(fā)任何節(jié)點(diǎn)的通告消息，這樣可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
1．檢測(cè)階段
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)周期性地通過(guò)傳感器模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)出現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)通過(guò)一些技術(shù)測(cè)試目標(biāo)的真實(shí)性，如果確實(shí)目標(biāo)到達(dá)了本節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算自己到目標(biāo)的距離，然后向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播目標(biāo)偵測(cè)消息。該消息中包含了節(jié)點(diǎn)的ID、節(jié)點(diǎn)自身位置以及到跟蹤目標(biāo)的距離等基本信息。鄰居節(jié)點(diǎn)收到該目標(biāo)偵測(cè)消息后保存到本地信息表中并加上時(shí)間戳。節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)維護(hù)本地信息表，如果表中的信息表項(xiàng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得不到更新將會(huì)被刪除。
2．定位階段
為了節(jié)省能量，只有距離跟蹤目標(biāo)比較近的節(jié)點(diǎn)才會(huì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，如果節(jié)點(diǎn)收到另外兩個(gè)或者兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)到跟蹤目標(biāo)的距離，則可選用三邊定位法或者多邊極大似然估計(jì)法計(jì)算跟蹤目標(biāo)的位置。
確定跟蹤目標(biāo)的位置后，還要進(jìn)一步預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，以便通知目標(biāo)將要達(dá)到區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般需要在連續(xù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)跟蹤目標(biāo)的位置才能夠計(jì)算出其運(yùn)動(dòng)速度和方向，利用3個(gè)連續(xù)時(shí)間點(diǎn)上的位置估計(jì)出結(jié)果將有效減小誤差。跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)記錄越多，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速度和軌跡預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確，但是計(jì)算代價(jià)和通信代價(jià)也相應(yīng)會(huì)越大。
3．通告階段
計(jì)算出跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡后，傳感器網(wǎng)絡(luò)要通知跟蹤目標(biāo)周圍的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。所有利用3個(gè)位置估算出的跟蹤目標(biāo)的軌跡節(jié)點(diǎn)均廣播一個(gè)通告消息，該消息包含了本節(jié)點(diǎn)的位置信息和跟蹤目標(biāo)的軌跡。收到消息的節(jié)點(diǎn)計(jì)算本身到跟蹤目標(biāo)預(yù)測(cè)軌跡的距離，如果該距離小于預(yù)定的閾值d，則節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該通告消息。否則節(jié)點(diǎn)保持原狀態(tài)并丟棄該消息。由于可能出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送通告消息，所以規(guī)定節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)通告消息后的一段時(shí)間內(nèi)不再轉(zhuǎn)發(fā)任何節(jié)點(diǎn)的通告消息，這樣可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
相關(guān)技術(shù)資料- 3-31無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤的基本過(guò)程
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