CN106792496A - 一种基于区域划分的定位方法和系统 - Google Patents

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CN106792496A CN201510830781.1A CN201510830781A CN106792496A CN 106792496 A CN106792496 A CN 106792496A CN 201510830781 A CN201510830781 A CN 201510830781A CN 106792496 A CN106792496 A CN 106792496A
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Abstract

本发明提供了一种基于区域划分的定位方法和系统，其中，所述方法包括：根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域；其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3；确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域；根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。通过本发明解决了现有的WSN定位技术存在的测量结果不准确、定位准确性差的问题。

Description

一种基于区域划分的定位方法和系统
技术领域
本发明涉及定位领域，特别是涉及一种基于区域划分的定位方法和系统。
背景技术
由于煤矿井下事故频繁发生，使得对井下人员的精确定位变得十分重要。目前通常采用的定位方法是：通过WSN(Wireless Sensor Network，无线传感器网络)定位技术实现对煤矿井下人员的定位，为井下人员的救援工作提供依据。具体地，现有的WSN定位技术通过在煤矿井下布置传感器节点(锚节点)来定位井下人员所携带的未知节点的位置以确定井下人员的位置信息。
然而，由于煤矿井下人员的定位过程受到巷道截面、巷道的弯曲度、巷道的粗糙度、巷道壁的倾斜度和井下设备等多种环境的影响，测量得到的定位结果并不精确，未知节点的定位误差较大，不利于井下人员的救援和安全监控。
发明内容
本发明提供一种基于区域划分的定位方法和系统，以解决现有的WSN定位技术存在的测量结果不准确、定位准确性差的问题。
为了解决上述问题，本发明公开了一种基于区域划分的定位方法，包括：
根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域；其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3；
确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域；
根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
优选地，根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域，包括：
将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；
根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
优选地，根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置，包括：
计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；其中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心；
根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；
确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；
根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域迭代确定所述未知节点的位置。
优选地，根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置，包括：
根据确定的所述未知节点所在的第二隶属区域进行迭代计算，得到迭代结果；
根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置。
优选地，所述迭代结果包括：第一加权质心、第二加权质心、···和第L加权质心；其中，L为迭代次数。
优选地，根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置，包括：
将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置；
或，
分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。
本发明还公开了一种基于区域划分的定位系统，包括：
获取模块，用于根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域；其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3；
区域确定模块，用于确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域；
位置确定模块，用于根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
优选地，获取模块，包括：
连接子模块，用于将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；
第一确定子模块，用于根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
优选地，位置确定模块，包括：
质心确定子模块，用于计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；其中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心；
获取子模块，根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；
第二确定子模块，用于确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；
位置确定子模块，用于根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置。
优选地，位置确定子模块，用于根据确定的所述未知节点所在的第二隶属区域进行迭代计算，得到迭代结果；以及，根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置。
优选地，所述迭代结果包括：第一加权质心、第二加权质心、···和第L加权质心；其中，L为迭代次数。
优选地，位置确定子模块，用于将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置；或，分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明所述的基于区域划分的定位方法可以根据锚节点和加权质心实现对区域的划分，通过将锚节点组成区域划分为更小的区域，使得未知节点所处区域更加明确，以降低测量误差、提高定位的精度。此外，在本发明中，可以基于划分的定位区域进行多次迭代计算，进而根据多次迭代求解得到的多个加权质心对未知节点进行定位，进一步提高了定位精度。
附图说明
图1是本发明实施例一中一种基于区域划分的定位方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例一中一种N个第一定位区域的示意图；
图3是本发明实施例二中一种基于区域划分的定位方法的步骤流程图；
图4a是本发明实施例二中一种锚节点和未知节点的分布示意图；
图4b是本发明实施例二中一种第一定位区域的分布示意图；
图4c是本发明实施例二中一种第二定位区域的分布示意图；
图5是本发明实施例二中一种巷道宽度为5m时的平均定位误差结果示意图；
图6是本发明实施例二中一种巷道宽度为8m时的平均定位误差结果示意图；
图7是本发明实施例二中一种巷道宽度为10m时的平均定位误差结果示意图；
图8是本发明实施例三中一种基于区域划分的定位系统的结构框图；
图9是本发明实施例三中一种优选地基于区域划分的定位系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
WSN(Wireless Sensor Network，无线传感器网络)广泛应用于各个领域，例如，可以应用于井下定位。在井下定位中，通过WSN技术可以实现井下人员的定位，以为井下人员的救援工作提供依据。具体地，采用WSN进行井下定位时可以通过在井下布置传感器节点(锚节点)来定位井下人员所携带的未知节点的位置，以确定井下人员的位置信息。
实施例一
参照图1，示出了本发明实施例一中一种基于区域划分的定位方法的步骤流程图。在本实施例中，所述基于区域划分的定位方法包括：
步骤102，根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域。
在本实施例中，可以布置有多个锚节点(如前所述，在井下布置的多个锚节点)。优选地，第一锚节点主要是指可以与未知节点进行正常通信的锚节点，换而言之，第一锚节点是所述未知节点周围一定范围内的锚节点，其数量可以是多个，优选地，本实施例所述的第一锚节点为N个，N为大于等于3的整数。
在本实施例中，可以采用任意一种适当的加权质心算法计算得到所述N个第一锚节点的所述第一加权质心。进一步地，在得到所述第一加权质心之后，可以根据所述N个第一锚节点和得到的所述第一加权质心得到N个第一定位区域。例如，N个第一锚节点可以依次首尾闭合连接得到一个区域A，然后，可以将所述第一加权质心依次与各个第一锚节点进行连接，进而将得到的所述区域A划分为N个第一定位区域。
如图2，示出了本发明实施例一中一种N个第一定位区域的示意图。在图2中，共有四个第一锚节点(即，N＝4)：锚节点E、锚节点F、锚节点H和锚节点G，以及未知节点U、其中，锚节点E、锚节点F、锚节点H和锚节点G确定的区域为区域A，锚节点E、锚节点F、锚节点H和锚节点G的第一加权质心为：加权质心M。如前所述，可以将加权质心M分别与所述锚节点E、锚节点F、锚节点H和锚节点G连接，进而得到4个第一定位区域：定位区域1、定位区域2、定位区域3和定位区域4。
需要说明的是，本领域技术人员应当明了的是，可以但并不仅限于将第一加权质心依次与各个第一锚节点进行连接以得到N个第一定位区域。例如，还可以将第一加权质心与第一锚节点采用间隔一定数量的锚节点的连接方式进行连接，以得到第一定位区域，例如，在图2中，可以将加权质心M分别与锚节点E和锚节点H(即，间隔一个锚节点的连接方式)连接，以得到2个第一定位区域，本实施例对此不作限制。
步骤104，确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域。
在本实施例中，如图2所示，未知节点U位于所述N个第一定位区域中的定位区域4，可以将所述未知节点具体所在的区域(即，定位区域4)确定为所述第一隶属区域。其中，可以采用任意一种适当的方式来确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的位置以确定所述第一隶属区域。例如，可以但不仅限于通过距离测试比较的方式来确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的位置。
步骤106，根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
在本实施例中，在确定所述未知节点所在的第一隶属区域之后，可以以所述第一隶属区域为基础，采用如上述步骤102和104的方式进行迭代循环计算，依次得到多个加权质心：加权质心2、加权质心3、···加权质心n等，其中，n为大于等于1的整数。
如图2所示，以依次迭代过程为例进行说明，第一隶属区域为所述定位区域4，可以采用如步骤102所述的方式，根据定位区域4中所包括的锚节点E、锚节点G和加权质心M，以及所述定位区域4中所包括的锚节点E、锚节点G和加权质心M的第二加权质心，可以进一步得到3个第二定位区域(△EMU、△MGU和△EGU)。
本领域技术人员应当明了的是，采用上述迭代方式依次可以得到多个加权质心。优选地，可以从得到的多个加权质心中选择一个最佳的加权质心，将所述最佳的加权质心的位置作为所述未知节点的位置。需要说明的是，由于锚节点的位置坐标是已知的，故，基于各个锚节点所得到的各个加权质心的位置坐标也是已知的。所述最佳的加权质心可以通过依次计算位置节点与各个加权质心之间的距离，通过距离比较的方式，将距离结果最小的加权质心作为所述最佳的加权质心。
当然，在本实施例中，也可以直接将得到的第一加权质心的位置作为所述未知节点的位置，本实施例对此不作限制。
综上所述，本实施例所述的基于区域划分的定位方法可以根据锚节点和加权质心实现对区域的划分，通过将锚节点组成区域划分为更小的区域，使得未知节点所处区域更加明确，以降低测量误差、提高定位的精度。此外，在本实施例中，可以基于划分的定位区域进行多次迭代计算，进而根据多次迭代求解得到的多个加权质心对未知节点进行定位，进一步提高了定位精度。
实施例二
参照图3，示出了本发明实施例二中一种基于区域划分的定位方法的步骤流程图。在本实施例中，所述基于区域划分的定位方法包括：
步骤302，确定N个第一锚节点的第一加权质心。
在本实施例中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，也即，所述N个第一锚节点与未知节点间可以进行信息的传递和交互，所述未知节点在所述N个第一锚节点的覆盖范围内。其中，N可以但不仅限于是大于等于3的整数。
优选地，可以采用任意一种适当的方式计算得到所述N个第一锚节点的所述第一加权质心。例如，可以但不仅限于采用基于RSSI(Received SignalStrength Indicator，接收的信号强度指示)的加权质心算法来计算所述N个第一锚节点的加权质心。
优选地，以3个锚节点的加权质心计算为例进行说明：加权质心的坐标为(x，y)，则：
其中，3个锚节点分别为锚节点A、锚节点B和锚节点C，dA、dB和dC分别是锚节点A、锚节点B和锚节点C到未知节点的距离，α是修正系数，dAα、dBα和dCα则分别是指dA、dB和dC经过修正系数α的加权处理后得到的加权距离。在已知dA、dB和dC、以及α时，可以确定x和y的值，也即，确定加权质心的位置坐标。
优选地，dA、dB和dC可以但不仅限于通过RSSI测距来实现。其中，RSSI测距的通用公式如下：
其中，p(d)表示距离发射机为d时接收端接收到的信号强度，也就是RSSI值；P(d0)表示距离发射机为d0时接收端接收到的信号强度，d0是参考距离；η是路径损耗指数，通常由实际测量得到，障碍物越多，η越大，从而接收到的平均能量下降的速度就会随着距离的增加而变得越来越快。可见，通过RSSI测距可以计算得到d的值。
需要说明的是，基于RSSI的质心加权算法中锚节点的无线信号通信半径通常远大于普通节点的通信半径，因此本实施例所述的基于区域划分的定位方法在定位过程中无需设置太多的锚节点，在减少锚节点设置数量、降低成本的同时保证了定位结果的准确性。
步骤304，根据N个第一锚节点的位置和所述第一加权质心，得到N个第一定位区域。
在本实施例中，一种可行的得到N个第一定位区域的方式可以如下：将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
在本实施例中，可以将上述计算得到的N个第一锚节点的第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接，连接完成后，第一加权质心与N个第一锚节点的连线可以将所述N个第一锚节点首尾闭合连接所确定的区域划分为所述N个第一定位区域。
当然，本领域技术人员应当明了的是，也可以采用其他任意一种适当的方式来得到N个第一定位区域，又或者，可以但不仅限于得到N个第一定位区域，也可以得到其他任意适当数量的第一定位区域，本实施例对此不作限制。
本实施例以四个锚节点为例进行说明，如图4a，示出了一种锚节点和未知节点的分布示意图。优选地，第一锚节点为四个：锚节点A、锚节点B、锚节点C和锚节点D；未知节点为：未知节点U。图4a中的A、B、C和D分别代表锚节点A、锚节点B、锚节点C和锚节点D，U代表未知节点U。锚节点A、锚节点B、锚节点C和锚节点D确定的区域为：区域ABCD。
进一步地，可以得到锚节点A、锚节点B、锚节点C和锚节点D的第一加权质心，即，图4b中所示的点M1。依次可以连接得到如图4b中所示的线段AM1、线段BM1、线段CM1和线段DM1。线段AM1、线段BM1、线段CM1和线段DM1将区域ABCD划分为对应的4个第一定位区域：△CAM1、△ABM1、△BDM1和△DCM1。
步骤306，确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域。
如上述图4b中所示，可以确定未知节点U位于△ABM1内，故，可以将所述△ABM1确定为所述第一隶属区域。需要说明的是，在本实施例中，可以但不仅限于通过RSSI测距方式来确定未知节点U的所属区域。
步骤308，根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
在本实施例中，可以直接将第一加权质心的位置确定为所述未知节点的位置。优选地，可以根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。其中，迭代次数可以根据实际情况来选择确定，下面以一次迭代过程为例进行说明，其他的迭代(如二次迭代)可以参照所述一次迭代过程：
计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置。
在本实施例中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心。如图4b，未知节点U所在的第一隶属区域为△ABM1，故，计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心也即计算△ABM1的质心，并将计算得到的△ABM1的质心作为第二加权质心，即图4c中所示的点M2。其中，第二加权质心的计算方法可以参照上述第一加权质心的计算，不再赘述。
需要说明的是，在得到第二加权质心的步骤之后，若是不再继续进行迭代，则可以直接比较第一加权质心和第二加权质心，选择第一加权质心或第二加权质心对应的位置作为所述未知节点所在的位置。若要继续进行迭代，则可以继续据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域(如图4c中所示的△ABM2、△AM1M2和△BM2M1)；确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域。也即，可以以确定的所述未知节点所在的第二隶属区域继续进行迭代，继续得到迭代结果：第三加权质心、···和第L加权质心；其中，L可以但不仅限于为大于等于1的整数。
优选地，若迭代得到的加权质心为多个，如L个加权质心，则可以直接将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置。或者，也可以分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。通过多次位置的计算及比较，提高了最终确定的未知节点的位置的准确性。
进一步优选地，本实施例以下述仿真实例结果对本发明所实现的技术效果(提高未知节点的定位的准确性)进行说明。
在本实施例中，可以采用链式密集的方式来布置各个锚节点，也即，将锚节点置于有立柱的一侧。在仿真实验时，采用不同的巷道宽度作为变量，并设定巷道宽度分别为5m、8m、10m；锚节点的通信半径为50m，锚节点的间隔为20m，未知节点最多可接收的RSSI值的个数为4，K＝3，p(d0)＝-30dB，η＝2.5。为了保证结果的准确性，设置进行仿真实验500次。改变修正系数α，得到仿真结果如图5、图6和图7所示。其中，图5、图6、图7分别示出了巷道宽度为5m、8m、10m时的基于本实施例所述的基于区域划分的定位方法与传统的定位算法在平均定位误差上的比较结果。具体地：
图5的仿真结果表明：巷道宽度为5m时，利用本实施例所述的基于区域划分的定位方法在α为5时可以得到最佳定位效果，其平均定位误差为1.0891m；利用传统的定位算法在α为7时得到最佳定位效果，其平均定位误差为2.0083m。其中，线1为采用本实施例所述的基于区域划分的定位方法得到的平均定位误差的曲线，线2为采用传统的定位算法得到的平均定位误差的曲线。
图6的仿真结果表明：巷道宽度为8m时，利用本实施例所述的基于区域划分的定位方法在α为5时取得最佳定位效果，其平均定位误差为1.0271m；利用传递的定位算法在α为1时取得最佳定位效果，其平均定位误差为2.0007m。其中，线3为采用本实施例所述的基于区域划分的定位方法得到的平均定位误差的曲线，线4为采用传统的定位算法得到的平均定位误差的曲线。
图7是仿真结果表明：巷道宽度为10m时，利用本实施例所述的基于区域划分的定位方法在α为4时取得最佳定位效果，平均定位误差为1.0362m；利用传统的定位算法在α为6时取得最佳定位效果，平均定位误差为2.0173m。其中，线5为采用本实施例所述的基于区域划分的定位方法得到的平均定位误差的曲线，线6为采用传统的定位算法得到的平均定位误差的曲线。
从上面的仿真结果可以得知，在不同巷道宽度情况下，改变修正系数的值可以得到最佳的定位精度，并且还可用通过实验得到最佳的修正系数的值，使得定位精度达到最大。通过对本实施例所述的基于区域划分的定位方法与传统的定位算法的比较可知，本实施例所述的基于区域划分的定位方法得到的平均定位误差远远小于传统的定位算法得到的平均误差，本实施例所述的基于区域划分的定位方法在三种巷道宽度下分别将定位误差平均降低了1.0337m，1.0474m，1.1061m，可见，本实施例所述的基于区域划分的定位方法有效降低了对未知节点的定位误差，提高了确定的未知节点的位置的准确性。
可见，本实施例所述的基于区域划分的定位方法在修正加权质心定位算法基础上将锚节点组成的区域划分，使未知节点所在区域更加明确，从而提高定位精度。例如，可以将锚节点组成区域划分为多个较小的三角形区域，如果有N个锚节点，那么则可以将锚节点组成的区域划分为N个三角形区域；判断未知节点所在区域，求所述未知节点所在区域的加权质心；然后，可以重复加权质心的计算和区域划分的步骤，进行多次迭代；最后，根据多次迭代得到的结果定位未知节点，进一步提高了未知节点的定位精度。
需要说明的是，在本实施例中，考虑到多次迭代会增加算法的复杂度，并且消耗时间较长，不利于实时地获取井下人员的未知信息，因此，本实施例将限制迭代次数为L。但是由于限制了迭代次数，通过L次迭代得到的加权质心作为未知节点的定位并不十分准确，为保证定位的准确性，将分别比较L次得到的加权质心与未知节点的距离，取距离最近的加权质心位置作为定位得到的未知节点位置，保证了定位精度。其中，L的取值包括但不仅限于3次或6次等适当数值。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
实施例三
基于与上述方法实施例同一发明构思，参照图8，示出了本发明实施例三中一种基于区域划分的定位系统的结构框图。在本实施例中，所述基于区域划分的定位系统包括：
获取模块802，用于根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域。其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3。
区域确定模块804，用于确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域。
位置确定模块806，用于根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
进一步地，参照图9，示出了本发明实施例三中一种优选地基于区域划分的定位系统的结构框图。
优选地，所述获取模块802可以包括：连接子模块8022，用于将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；第一确定子模块8024，用于根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
优选地，所述位置确定模块806可以包括：质心确定子模块8062，用于计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；其中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心；获取子模块8064，根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；第二确定子模块8066，用于确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；位置确定子模块8068，用于根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置。
进一步优选地，所述位置确定子模块8068，具体可以用于根据确定的所述未知节点所在的第二隶属区域进行迭代计算，得到迭代结果；以及，根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置。其中，所述迭代结果可以包括：第一加权质心、第二加权质心、···和第L加权质心；其中，L为迭代次数。
在本实施例的另一优选方案中，所述位置确定子模块8068，具体可以用于将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置；或，分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。
综上所述，本实施例所述的基于区域划分的定位系统可以根据锚节点和加权质心实现对区域的划分，通过将锚节点组成区域划分为更小的区域，使得未知节点所处区域更加明确，以降低测量误差、提高定位的精度。此外，在本实施例中，可以基于划分的定位区域进行多次迭代计算，进而根据多次迭代求解得到的多个加权质心对未知节点进行定位，进一步提高了定位精度。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种基于区域划分的定位方法和系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种基于区域划分的定位方法，其特征在于，包括：
根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域；其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3；
确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域；
根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域，包括：
将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；
根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置，包括：
计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；其中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心；
根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；
确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；
根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域迭代确定所述未知节点的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置，包括：
根据确定的所述未知节点所在的第二隶属区域进行迭代计算，得到迭代结果；
根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述迭代结果包括：第一加权质心、第二加权质心、···和第L加权质心；其中，L为迭代次数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置，包括：
将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置；
或，
分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。
7.一种基于区域划分的定位系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于根据N个第一锚节点的位置和所述N个第一锚节点的第一加权质心，得到N个第一定位区域；其中，所述N个第一锚节点包括与未知节点正常通信的锚节点，N≥3；
区域确定模块，用于确定所述未知节点在所述N个第一定位区域中的第一隶属区域；
位置确定模块，用于根据确定的所述未知节点的所在的第一隶属区域，基于迭代算法确定所述未知节点的位置。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，获取模块，包括：
连接子模块，用于将所述第一加权质心分别与所述N个第一锚节点连接；
第一确定子模块，用于根据连接后的连接结果确定所述N个第一定位区域。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，位置确定模块，包括：
质心确定子模块，用于计算所述未知节点所在的第一隶属区域的质心，得到第二加权质心；其中，所述第一隶属区域包括：隶属于所述第一隶属区域的两个第二锚节点和所述第一加权质心；
获取子模块，根据所述两个第二锚节点、所述第一加权质心和所述第二加权质心，得到三个第二定位区域；
第二确定子模块，用于确定所述未知节点在所述三个第二定位区域中的第二隶属区域；
位置确定子模块，用于根据确定的所述未知节点的所在的第二隶属区域确定所述未知节点的位置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，位置确定子模块，用于根据确定的所述未知节点所在的第二隶属区域进行迭代计算，得到迭代结果；以及，根据所述迭代结果确定所述未知节点的位置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述迭代结果包括：第一加权质心、第二加权质心、···和第L加权质心；其中，L为迭代次数。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，位置确定子模块，用于将第L加权质心对应的位置确定为所述未知节点所在的位置；或，分别计算所述未知节点与第一加权质心、第二加权质心、····和第L加权质心的距离，得到第K加权质心，将所述第K加权质心对的位置确定为所述未知节点所在的位置；其中，所述未知节点与所述第K加权质心的距离最小，K≤L。
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