CN110324786A - 一种IPv6接入式移动定位物联采集系统 - Google Patents

一种IPv6接入式移动定位物联采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，设计各个移动无线传感器分别与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，通过彼此之间数据交互，在接收传感采集数据的同时，一方面获得移动通信基站通过基站定位方式对移动无线传感器的定位结果，另一方面通过逐级增加调整移动通信基站的发射功率，通过通信半径范围的变化，获得移动无线传感器所在的通信半径范围，以此两方面定位结果的叠加，获得移动无线传感器的终极定位位置，结合传感器所对应的传感采集数据，实现了传感采集数据与具体位置之间的对应关系，并伴随目标区域中各个移动无线传感器的移动，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控，有效提高了无线传感数据采集应用的准确性与高效性。

Description

一种IPv6接入式移动定位物联采集系统
技术领域
本发明涉及一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，属于物联数据采集技术领域。
背景技术
物联网(英语：Internet of Things，缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网一般为无线网，而由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，所以物联网可能要包含500兆至一千兆个物体。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变，实现物和物相联；物联网中应用最为广泛的是传感器，传感器的数据采集、以及数据上传中，关键技术就是定位，如何将定位与传感数据采集结合起来，将大大提高无线传感数据采集的工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，基于移动通信基站与移动无线传感器的数据交互，在接收传感采集数据的同时，获得移动无线传感器的定位，实现移动无线传感器结合位置信息的数据采集，提高物联数据采集信息的高效性。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，用于获得各移动无线传感器对应目标区域中各位置的采集数据，包括云端控制模块、以及固定设置于目标区域中的各个移动通信基站；
其中，各个移动无线传感器分别均包括传感器本体和移动通讯器，各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，各个移动通信基站分别通过预设承载网络与云端控制模块相通信；
各个移动无线传感器中的传感器本体工作获得其实时位置的传感采集数据；各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传；各移动通信基站分别针对其所接收传感器唯一识别码与对应传感采集数据，结合移动通信基站对各传感器本体的定位，获得传感采集数据与定位结果之间的对应关系，并向云端控制模块上传；云端控制模块用于接收来自各个传感采集数据与定位结果之间的对应关系，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括数个多网融合网关模块，多网融合网关模块的数量与移动通信基站的数量相等，各个多网融合网关模块分别与各个移动通信基站一一对应，各个移动通信基站分别与其对应多网融合网关模块相通信，各个多网融合网关模块分别通过预设承载网络与云端控制模块相通信；多网融合网关模块用于针对经移动通信基站所获各传感器唯一识别码与对应传感采集数据，实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互。
作为本发明的一种优选技术方案：所述承载网络为以太网络、Wifi网络、移动通讯网络中的任意一种。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括各移动无线传感器分别按如下步骤执行，实现云端控制模块对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控；
步骤A.移动无线传感器中的传感器本体实时工作，分别获得其实时位置的传感采集数据，然后进入步骤B；
步骤B.传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传，然后进入步骤C；
步骤C.移动通信基站接收传感器本体上传的传感器唯一识别码与对应传感采集数据，并将该传感器唯一识别码作为待比较识别码，然后定义移动通信基站的通信半径为Rn，并初始化n＝1，定义R1为移动通信基站的最小通信半径，再进入步骤D；
步骤D.移动通信基站调整发射功率，控制其通信半径为Rn，并进入步骤E；
步骤E.移动通信基站广播请求其通信半径Rn范围内、各传感器本体的传感器唯一识别码，该各传感器本体分别向移动通信基站返回其传感器唯一识别码，并进入步骤F；
步骤F.移动通信基站判断所接收各传感器唯一识别码中、是否存在待比较识别码，是则进入步骤G，否则先针对n的值进行加1更新，再将Rn-1的值赋给Rn，然后针对Rn的值，按增量p进行累加更新，并返回步骤C；
步骤G.判断n是否等于1，是则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心的R1通信半径范围内，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H；否则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心、Rn通信半径范围内对应Rn-1通信半径范围外侧的区域中，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H；
步骤H.移动通信基站针对待比较识别码所对应传感器本体进行基站定位，获得待比较识别码所对应传感器本体的基站定位区域，并进入步骤I；
步骤I.获得待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域、与其基站定位区域的重叠区域，即构成待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置，并进入步骤J；
步骤J.移动通信基站构建待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，并通过预设承载网络上传至云端控制模块，再进入步骤K；
步骤K.云端控制模块待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，即实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤J中，移动通信基站构建待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，上传至对应多网融合网关模块，由多网融合网关模块实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互，然后多网融合网关模块针对处理后待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，通过预设承载网络上传至云端控制模块。
本发明所述一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明所设计IPv6接入式移动定位物联采集系统，设计各个移动无线传感器分别与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，通过彼此之间数据交互，在接收传感采集数据的同时，一方面获得移动通信基站通过基站定位方式对移动无线传感器的定位结果，另一方面通过逐级增加调整移动通信基站的发射功率，通过通信半径范围的变化，获得移动无线传感器所在的通信半径范围，以此两方面定位结果的叠加，获得移动无线传感器的终极定位位置，结合传感器所对应的传感采集数据，实现了传感采集数据与具体位置之间的对应关系，并伴随目标区域中各个移动无线传感器的移动，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控，有效提高了无线传感数据采集应用的准确性与高效性。
附图说明
图1是本发明设计IPv6接入式移动定位物联采集系统的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明设计了一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，用于获得各移动无线传感器对应目标区域中各位置的采集数据，包括云端控制模块、数个多网融合网关模块、以及固定设置于目标区域中的各个移动通信基站。
如图1所示，各个移动无线传感器分别均包括传感器本体和移动通讯器，实际应用当中，移动通讯器采用诸如手机之类通讯工具，通过GPRS、3G、4G方式与移动通信基站相通信；各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，多网融合网关模块的数量与移动通信基站的数量相等，各个多网融合网关模块分别与各个移动通信基站一一对应，各个移动通信基站分别与其对应多网融合网关模块相通信，各个多网融合网关模块分别通过预设承载网络与云端控制模块相通信，实际应用中，承载网络为以太网络、Wifi网络、移动通讯网络中的任意一种。
各个移动无线传感器中的传感器本体工作获得其实时位置的传感采集数据；各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传；各移动通信基站分别针对其所接收传感器唯一识别码与对应传感采集数据，结合移动通信基站对各传感器本体的定位，获得传感采集数据与定位结果之间的对应关系，并上传至多网融合网关模块，多网融合网关模块用于针对经移动通信基站所获各传感器唯一识别码与对应传感采集数据，实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互，然后多网融合网关模块将处理后的传感采集数据与定位结果之间对应关系向云端控制模块上传；云端控制模块用于接收来自各个传感采集数据与定位结果之间的对应关系，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
基于上述技术方案所设计的IPv6接入式移动定位物联采集系统，本发明设计了一种基于此系统的控制方法，实际应用当中，各移动无线传感器分别按如下步骤执行，实现云端控制模块对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
步骤A.移动无线传感器中的传感器本体实时工作，分别获得其实时位置的传感采集数据，然后进入步骤B。
步骤B.传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传，然后进入步骤C。
步骤C.移动通信基站接收传感器本体上传的传感器唯一识别码与对应传感采集数据，并将该传感器唯一识别码作为待比较识别码，然后定义移动通信基站的通信半径为Rn，并初始化n＝1，定义R1为移动通信基站的最小通信半径，再进入步骤D。
步骤D.移动通信基站调整发射功率，控制其通信半径为Rn，并进入步骤E。
步骤E.移动通信基站广播请求其通信半径Rn范围内、各传感器本体的传感器唯一识别码，该各传感器本体分别向移动通信基站返回其传感器唯一识别码，并进入步骤F。
步骤F.移动通信基站判断所接收各传感器唯一识别码中、是否存在待比较识别码，是则进入步骤G，否则先针对n的值进行加1更新，再将Rn-1的值赋给Rn，然后针对Rn的值，按增量p进行累加更新，并返回步骤C。
步骤G.判断n是否等于1，是则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心的R1通信半径范围内，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H；否则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心、Rn通信半径范围内对应Rn-1通信半径范围外侧的区域中，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H。
步骤H.移动通信基站针对待比较识别码所对应传感器本体进行基站定位，获得待比较识别码所对应传感器本体的基站定位区域，并进入步骤I。
步骤I.获得待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域、与其基站定位区域的重叠区域，即构成待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置，并进入步骤J。
步骤J.移动通信基站构建待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，上传至对应多网融合网关模块，由多网融合网关模块实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互，然后多网融合网关模块针对处理后待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，通过预设承载网络上传至云端控制模块，再进入步骤K。
步骤K.云端控制模块待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，即实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
上述技术方案所设计IPv6接入式移动定位物联采集系统，设计各个移动无线传感器分别与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，通过彼此之间数据交互，在接收传感采集数据的同时，一方面获得移动通信基站通过基站定位方式对移动无线传感器的定位结果，另一方面通过逐级增加调整移动通信基站的发射功率，通过通信半径范围的变化，获得移动无线传感器所在的通信半径范围，以此两方面定位结果的叠加，获得移动无线传感器的终极定位位置，结合传感器所对应的传感采集数据，实现了传感采集数据与具体位置之间的对应关系，并伴随目标区域中各个移动无线传感器的移动，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控，有效提高了无线传感数据采集应用的准确性与高效性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，用于获得各移动无线传感器对应目标区域中各位置的采集数据，其特征在于：包括云端控制模块、以及固定设置于目标区域中的各个移动通信基站；
其中，各个移动无线传感器分别均包括传感器本体和移动通讯器，各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，各个移动通信基站分别通过预设承载网络与云端控制模块相通信；
各个移动无线传感器中的传感器本体工作获得其实时位置的传感采集数据；各个传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传；各移动通信基站分别针对其所接收传感器唯一识别码与对应传感采集数据，结合移动通信基站对各传感器本体的定位，获得传感采集数据与定位结果之间的对应关系，并向云端控制模块上传；云端控制模块用于接收来自各个传感采集数据与定位结果之间的对应关系，实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
2.根据权利要求1所述一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，其特征在于：还包括数个多网融合网关模块，多网融合网关模块的数量与移动通信基站的数量相等，各个多网融合网关模块分别与各个移动通信基站一一对应，各个移动通信基站分别与其对应多网融合网关模块相通信，各个多网融合网关模块分别通过预设承载网络与云端控制模块相通信；多网融合网关模块用于针对经移动通信基站所获各传感器唯一识别码与对应传感采集数据，实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互。
3.根据权利要求1或2所述一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，其特征在于：所述承载网络为以太网络、Wifi网络、移动通讯网络中的任意一种。
4.根据权利要求2所述一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，其特征在于：还包括各移动无线传感器分别按如下步骤执行，实现云端控制模块对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控；
步骤A.移动无线传感器中的传感器本体实时工作，分别获得其实时位置的传感采集数据，然后进入步骤B；
步骤B.传感器本体分别通过其所连移动通讯器的移动通信网络、按IPv6网络协议与其实时所在位置对应的移动通信基站相通信，实现传感器唯一识别码与对应传感采集数据的上传，然后进入步骤C；
步骤C.移动通信基站接收传感器本体上传的传感器唯一识别码与对应传感采集数据，并将该传感器唯一识别码作为待比较识别码，然后定义移动通信基站的通信半径为Rn，并初始化n＝1，定义R1为移动通信基站的最小通信半径，再进入步骤D；
步骤D.移动通信基站调整发射功率，控制其通信半径为Rn，并进入步骤E；
步骤E.移动通信基站广播请求其通信半径Rn范围内、各传感器本体的传感器唯一识别码，该各传感器本体分别向移动通信基站返回其传感器唯一识别码，并进入步骤F；
步骤F.移动通信基站判断所接收各传感器唯一识别码中、是否存在待比较识别码，是则进入步骤G，否则先针对n的值进行加1更新，再将Rn-1的值赋给Rn，然后针对Rn的值，按增量p进行累加更新，并返回步骤C；
步骤G.判断n是否等于1，是则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心的R1通信半径范围内，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H；否则判定待比较识别码所对应的传感器本体、位于以移动通信基站为圆心、Rn通信半径范围内对应Rn-1通信半径范围外侧的区域中，构成待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域，并进入步骤H；
步骤H.移动通信基站针对待比较识别码所对应传感器本体进行基站定位，获得待比较识别码所对应传感器本体的基站定位区域，并进入步骤I；
步骤I.获得待比较识别码所对应传感器本体的初级定位区域、与其基站定位区域的重叠区域，即构成待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置，并进入步骤J；
步骤J.移动通信基站构建待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，并通过预设承载网络上传至云端控制模块，再进入步骤K；
步骤K.云端控制模块待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，即实现对目标区域各位置传感采集数据的接收与监控。
5.根据权利要求4所述一种IPv6接入式移动定位物联采集系统，其特征在于：所述步骤J中，移动通信基站构建待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，上传至对应多网融合网关模块，由多网融合网关模块实现不同协议网络之间的异构数据通信与交互，然后多网融合网关模块针对处理后待比较识别码所对应传感器本体终极定位位置、与对应传感采集数据之间的对应关系，通过预设承载网络上传至云端控制模块。
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