CN110913443A

CN110913443A - 智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质

Info

Publication number: CN110913443A
Application number: CN201911353894.1A
Authority: CN
Inventors: 卞紫阳; 鹿玮; 何少杰; 王金波; 郝亮; 田宇; 宋骁
Original assignee: CETC 11 Research Institute
Current assignee: CETC 11 Research Institute
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN110913443B

Abstract

本发明提出了一种智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质，用以实现智能多传感器的协同探测，提高协同探测联盟的可靠性和稳定性。所述方法，包括：边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点；边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；簇头节点向选择出的成员节点发送协商请求，其中携带有任务描述信息；簇头节点接收成员节点发送的协商响应信息，协商响应信息为成员节点根据接收到的协商请求中携带的任务描述信息确定出的，协商响应信息包括确认加入信息和拒绝加入信息。

Description

智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质

技术领域

本发明涉及多传感器智能配置技术领域，尤其涉及一种智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质。

背景技术

由于公共安全和安全监视等方面的需要，以多传感器网络技术为支撑的智能多传感器协同探测方法可以提供前所未有的空间感知，可更快速的发现和了解异常情况，快速反应并部署行动，这在公共安全和安全监视领域显得尤为重要。

智能多传感器协同探测方法是根据智能配置传感器节点以及优化设计协同调度算法来进行传感器的协同管理与调度，能够全天候不间断的进行探测监控，实时掌控检测区域目标状态，实现可视化的检测和预警报警处置。而如何实现智能多传感器协同探测成为现有技术中接待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质，用以实现智能多传感器的协同探测，提高协同探测联盟的可靠性和稳定性。

第一方面，提供一种智能多传感器协同探测方法，所述方法应用于多传感器网络中，所述多传感器网络包括边界传感器节点，所述边界传感器节点始终处于开启状态；

所述方法，包括：

所述边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的至少部分传感器节点；

所述边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；

所述簇头节点向选择出的成员节点发送协商请求，所述协商请求中携带有任务描述信息；

所述簇头节点接收所述成员节点发送的协商响应信息，其中，所述协商响应信息为所述成员节点根据接收到的协商请求中携带的任务描述信息确定出的，所述协商响应信息包括确认加入信息和拒绝加入信息。

在一种实施方式中，所述边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的至少部分传感器节点，具体包括：

所述边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的全部传感器节点；或者

所述边界传感器节点在检测到目标对象时，按照预设概率随机唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点；或者

所述边界传感器节点在检测到目标对象时，根据预测的、所述目标对象的运动轨迹唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点。

在一种实施方式中，所述边界传感器节点按照以下方法从所述唤醒的传感器节点中选择成员节点：

针对每一唤醒的传感器节点，所述边界传感器节点根据该唤醒的传感器节点的剩余能量、协作成功率以及相邻节点能量的加权结果确定该唤醒的传感器节点对应的等级信息；

根据确定出的等级信息由高到低的顺序，选择出所需求数量的传感器节点作为成员节点。

在一种实施方式中，本发明实施例提供的智能多传感器协同探测方法，还包括：

所述簇头节点确定满足更换簇头条件时，触发进行簇头更换流程；

根据所满足的更换簇头条件，从成员节点中重新选择出新的簇头节点。

在一种实施方式中，在满足以下任一条件时，所述簇头节点确定满足更换簇头条件：

所述簇头节点确定所述协同探测联盟中每一节点的目标对象接收信号强度，如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值时，确定满足更换簇头条件；或者

所述簇头节点确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，确定满足更换簇头条件；

所述簇头节点确定自身的剩余能量小于预设能量阈值时，确定满足更换簇头条件。

在一种实施方式中，根据所满足的更换簇头条件，从成员节点中重新选择出新的簇头节点，具体包括：

如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值，则选择目标对象信号接收强度最强的成员节点作为新的簇头节点；

如果确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，则根据各成员节点发送的各成员节点与目标对象之间的距离，选择距离最小的成员节点作为新的簇头节点；

如果确定自身的剩余能量小于预设能量阈值时，则根据各成员节点发送的各成员节点的剩余能量信息，选择剩余能量最大的成员节点作为新的簇头节点。

第二方面，提供一种智能传感器系统探测装置，所述装置设置于传感器网络的边界传感器节点中，所述边界传感器节点始终处于开启状态；

所述装置，包括：

唤醒单元，用于在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的至少部分传感器节点；

联盟组建单元，用于以所述边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；

发送单元，用于向选择出的成员节点发送协商请求，所述协商请求中携带有任务描述信息；

接收单元，用于接收所述成员节点发送的协商响应信息，其中，所述协商响应信息为所述成员节点根据接收到的协商请求中携带的任务描述信息确定出的，所述协商响应信息包括确认加入信息和拒绝加入信息。

在一种实施方式中，所述唤醒单元，具体用于在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的全部传感器节点；或者在检测到目标对象时，按照预设概率随机唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点；或者在检测到目标对象时，根据预测的、所述目标对象的运动轨迹唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点。

在一种实施方式中，所述联盟组建单元，具体用于针对每一唤醒的传感器节点，所述边界传感器节点根据该唤醒的传感器节点的剩余能量、协作成功率以及相邻节点能量的加权结果确定该唤醒的传感器节点对应的等级信息；根据确定出的等级信息由高到低的顺序，选择出所需求数量的传感器节点作为成员节点。

在一种实施方式中，本发明实施例提供的智能传感器系统探测装置，还包括：

簇头更换单元，用于确定满足更换簇头条件时，触发进行簇头更换流程；以及根据所满足的更换簇头条件，从成员节点中重新选择出新的簇头节点。

在一种实施方式中，所述簇头更换单元，具体用于在满足以下任一条件时，所述簇头节点确定满足更换簇头条件：所述簇头节点确定所述协同探测联盟中每一节点的目标对象接收信号强度，如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值时，确定满足更换簇头条件；或者所述簇头节点确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，确定满足更换簇头条件；所述簇头节点确定自身的剩余能量小于预设能量阈值时，确定满足更换簇头条件。

在在一种实施方式中，所述簇头更换单元，具体用于如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值，则选择目标对象信号接收强度最强的成员节点作为新的簇头节点；如果确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，则根据各成员节点发送的各成员节点与目标对象之间的距离，选择距离最小的成员节点作为新的簇头节点；如果确定自身的剩余能量小于预设能量阈值时，则根据各成员节点发送的各成员节点的剩余能量信息，选择剩余能量最大的成员节点作为新的簇头节点。

第三方面，提供一种传感器，所述传感器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一智能多传感器协同探测方法所述的步骤。

第四方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一智能多传感器协同探测方法所述的步骤。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述智能多传感器协同探测方法、装置、传感器和存储介质，当传感器网络中的边界传感器节点检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点，并以自身作为簇头节点从唤醒的传感器节点中选择部分传感器节点组建协同探测联盟，并向成员节点发送协商请求，成员节点根据协商请求中的任务描述信息确定是否加入协同探测联盟，由此，提高了协同探测联盟的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的传感器网络结构示意图；

图2为根据本发明实施例的传感器节点示意图；

图3为根据本发明实施例的协同探测联盟的网络结构示意图；

图4为根据本发明实施例的智能多传感器协同探测方法实施流程示意图；

图5为根据本发明实施例的基于目标RSS的簇头更换流程示意图；

图6为根据本发明实施例的基于探测距离的簇头更换流程示意图；

图7为根据本发明实施例的智能传感器系统探测装置结构示意图；

图8为根据本发明实施例的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

需要说明的是，本发明实施例中的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

在本文中提及的“多个或者若干个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，其为本发明实施例提供的传感器网络结构示意图，包括传感器节点、汇聚节点和控制中心。传感器网络为分布式结构，处于传感器网络末端位置的是各类型的传感器，它们也是传感器网络的节点，能够对外部环境进行感知追踪和检测。传感器网络中的传感器节点通常采用才某一区域范围(为了便于描述，以下称之为探测区域)内随机或者按照一定规律撒设的方式进行部署，每个传感器节点的位置都具有不确定性，但是对于每个传感器节点，可以根据其相对于整体探测范围将其划分为边界传感器节点和内部传感器节点。其中，边界传感器节点就是在探测区域最外围部署的传感器节点，边界传感器节点的特点是始终处于开启状态，当目标对象靠近探测范围边界时，由边界传感器节点首先发现目标对象并按照一定的机制唤醒内部传感器节点。内部传感器节点总是处于睡眠或者唤醒状态，具体实施时，对于内部传感器节点可以按照一定的时间周期使其进入轮询状态，定时的开启和休眠。通过这种设置方式，可以在每个采样时刻都有部分传感器节点承担监听任务。

各传感器节点之间可以通信，当传感器网络中出现需要传递的信息时，信息从发送节点经过多次跳转由一个节点传递到另一个节点，最后到达汇聚节点上传到网络，在控制中心一段，用户可以通过从网络中搜索等操作实时地观察监视区域，并根据需要对这些传感器节点进行开关或者查询等操作，也可以实时地向传感器网络汇聚节点发布监测任务。

本发明实施例中，定义新的微型传感器节点系统架构，每个节点都是一个独立的微型计算机，其内部主要有数据采集模块(由传感器模组和模数转换部分构成)、数据处理和调控模块(由微处理器以及相应的存储器，比如常见的CPU和操作系统等)、通信模块(无线通信的相关设备，包括网络、MAC和无线收发器构成)和电源模块组成，如图2所示，其为传感器节点示意图。传感器节点的种类很多，有光敏、声敏、气敏、化学和流体等各种不同形式。数据采集模块由传感器模组和模数转换模块组成，传感器模组负责感知外界特定型号，模数转换模块将传感器模组接收到的信息转化为机器能够识别和处理的数字信号。数据处理和调控模块由微处理器和存储器构成，包括CPU、存储器和操作系统等，是传感器节点的核心，因为其拥有存储和处理本节点数据采集模块或者其他节点传送过来的信息的能力，它可以进行任务的动态分配和调度以及数据融合等，通信模块由无网络、MAC和无线收发器组成，实现传感器节点的通信功能，负责本节点与其他节点进行控制信息的交换和信息的共享。

具体实施时，汇聚节点可以具有多种形式和功能，例如，它可以是只能进行信息交换的网关设备，不具有侦查能力，也可以是拥有足够供给其他节点内存和资源能力的特殊传感器节点。传感器网络中的任务分配等信息交换需求要求汇聚节点要具有强大的数据运算能力、内存剩余和信息收发能力，能够连接传感器网络与外部因特网，将本网中的监测数据转发至外部网络和发布管理节点的监测任务。控制中心作为传感器网络的指挥部，主要负责从外部因特网中检索和搜集传感器相关的网络内的各类监察资料或者对其公布的任务资料给予监测，要求控制中心要提供便于与传感器网络进行交互操作的假面，用户可以通过控制中心进行传感器网络的监察、任务挖掘和决策等。

多传感器协同探测是指对传感器网络内多个传感器节点组成协同探测联盟，进行信号捕获、数据处理和信息传送，让他们同步运转，共同完成控制中心下发的任务。如图3所示，其为协同探测联盟的网络结构示意图。在协同探测联盟内，其核心节点称为簇头节点，其他节点称为成员节点。协同探测联盟中的各传感器节点分布在目标对象周围。在一个实施例中，首先发现目标对象的传感器节点自发成为簇头节点，簇头针对目标对象进行观测记录和分析，对控制中心下发的任务进行描述和分解，然后将分解得到的子任务分配给成员节点，监督和调度子任务的执行状况，对执行任务信息进行数据融合和记录，最后把任务执行结果汇总给汇聚节点，本次协同探测任务完成。

基于此，本发明实施例提供了一种智能多传感器协同探测方法，如图4所示，可以包括以下步骤：

S41、边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点。

具体实施时，传感器网络中的边界传感器节点在接收到控制中心下发的任务之后，首先判断接收到的任务是否为新任务，如果是新任务，则根据其中的目标对象信息，如果确定自身感知到目标对象，则唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点，以组建协同探测联盟。

在一种实施方式中，边界传感器节点在检测到目标对象时，可以唤醒传感器网络中的全部传感器节点进入侦听状态，这种实施方式中，采用全部唤醒方式来保证目标对象跟踪的鲁棒性。

在另一实施方式中，当边界传感器节点在检测到目标对象时，还可以按照预设概率随机唤醒传感器网络中的部分传感器节点。在这种实施方式中，通过随机唤醒方式唤醒传感器网络中的部分传感器节点，这样，可以节约传感器网络的功耗，降低资源开销。

在又一实施方式中，当边界传感器节点在检测到目标对象时，可以根据预测的、目标对象的运动轨迹唤醒传感器网络中的部分传感器节点。这种实施方式中，检测到目标对象的边界传感器节点可以根据目标对象的运动状态来估计下一时刻目标对象的运动轨迹，并唤醒预测运动轨迹周围的若干个传感器节点。

S42、边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟。

其中，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点。

具体实施时，首先检测到目标对象的边界传感器节点自发成为簇头节点，从唤醒的传感器节点中选择成员节点组建协同探测网络，具体地，簇头节点可以根据接收到的任务中携带的传感器类型选择相应类型的传感器节点作为成员节点，同时还可以根据与其他传感器节点之间的交互信息中携带的传感器状态、剩余能量能信息选择成员节点等，本发明实施例对此不进行限定。

如果同时检测到目标对象的边界传感器节点有多个，则本发明实施例中，可以按照以下任一方法选举出簇头节点：

第一种实施方式、基于目标RSS(接收信号强度)的簇头选举机制。

这种实施方式中，基于RSS的簇头选取机制首先为每一个接收到信号的传感器节点开启一个定时装置，该定时装置的时间设定与RSS的大小呈负相关，并将其加入到簇头的推选队列中。定时装置最先归为零的传感器节点当选为簇头，并且距离簇头节点较近的节点会在自身节点的定时器归零之前接收到簇头节点发出的添加请求，成为簇头节点的附属簇成员节点。

第二种实施方式、基于令牌传递的簇头选取机制。

这种实施方式是由多传感器网络的汇聚节点发放组网令牌，已探测到目标对象的节点进行竞争的方式来夺取簇头节点的位置，每个探测到目标的节点都可向汇聚节点申请令牌，最先得到令牌的节点当选为簇头节点。

在一种实施方式中，簇头节点可以按照以下方法从唤醒的传感器节点中选择成员节点：

具体地，簇头节点可以按照以下公式对唤醒的传感器进行评价：

U_i＝ω₁×Epr_i+ω₂×Suc_i+ω₃×A_Neighbor_i

其中，Eperi所代表的是能量所占的比例，是目前剩余能量在初始能量的比例。Suci代表协商成功率，假若盟主总共提出Ni次协商，而取得ni次成功，那么其取得成功的比率为：Suc_i＝n_i/N_i。表示相邻节点能量A_Neighbor_i,ω₁、ω₂和ω₃分别表示传感器节点的剩余能量、协作成功率以及相邻节点能量对应的权重，其具体数值可以根据经验值设定，本发明实施例对此不进行限定。

根据各传感器节点对应的评价结果，将各传感器节点划分为三个等级，例如，0.8＜U_i≤1时，节点i属于最高级别；0.2＜U_i≤0.8时，节点i处于中等级别；0＜U_i≤0.2时，节点i占据最低级别。

S43、簇头节点向选择出的成员节点发送协商请求。

其中，簇头节点在向选择出的成员节点发送的协商请求中携带有任务描述信息。各成员节点在接收到协商请求之后，根据其中携带的任务描述信息进行可行性分析，评估自身的当前状态和剩余计算能力，判断自身是否满足任务需求。

S44、簇头节点接收成员节点发送的协商响应信息。

具体实施时，协商响应信息为所述成员节点根据接收到的协商请求中携带的任务描述信息确定出的，所述协商响应信息包括确认加入信息和拒绝加入信息。具体地，各成员节点如果确定自身满足任务需求，则向簇头节点发送确认加入信息，如果确定自身不满足任务需求，则向簇头节点发送拒绝加入信息。在接收到成员节点发送的确认加入信息之后，簇头节点可以对确认加入的传感器节点进行分级，选择其中最优秀的节点，并根据传感器类型为不同的成员节点分配不同的任务内容。成员节点在接收到任务内容之后，还可以进一步向簇头节点发送任务内容确认信息。对于未被选择的成员节点，簇头节点还可以想起发送联盟组建放弃信息，以通知相应的成员节点释放预留资源。或者，在一种实施方式中，协商成功的成员节点如果在预设时长内没有接收到簇头节点的确认信息将自发地释放原本的预留资源。

通过上述多次的确认信息交互，可以保证组建的协同探测联盟的稳定性和可靠性。

协同探测联盟组建后，启动任务，簇头节点将任务分配到各个成员节点，各成员节点在接收到子任务信息后执行相应的子任务，并更新传感器单元，之后，要进一步判断子任务是否完成，如果未完成，就继续执行子任务，如果完成，则更新传感器信息反馈给簇头节点，簇头节点判断是否所有子任务均已完成，如果已完成，则向成员节点发送联盟解散消息，通知成员节点联盟解散。

由于随着目标对象的移动，其可能会移动出协同探测联盟的探测范围，因此，当传感器网络中的某一节点当选为簇头节点之后，其簇头的地位只能维持一段时间，而不是永久性的担当簇头，因为，在探测区域内，目标对象处于运动状态，当目标对象移动出簇头节点的探测范围时，就要进行簇头的角梯，由新的簇头节点继续完成跟踪任务。相应于簇头的选举机制，簇头的更换方式分为基于目标RSS、基于探测距离、基于节点剩余能量和基于预测四种。基于RSS的簇头更换方式要求在簇头节点上保存簇头及簇成员节点所接受到的目标RSS信号值和当前节点的能量等信息。

如图5所示，其为基于目标RSS的簇头更换流程示意图，包括以下步骤：

S51、簇头节点计算其RSS排名。

本步骤中，协同探测联盟的成员节点向簇头节点发送自身接收目标对象信号强度，簇头节点根据接收到的各成员节点接收目标对象信号强度和自身接收目标对象信号强度，计算自身的排名Rank。

S52、判断自身排名是否大于Topnums，如果是，执行步骤S53，如果否，执行步骤S51。

其中，Topnums代表排名阈值，其可以根据实际需要进行设定，例如，设定Topnums＝4。

S53、触发簇头更换机制。

S54、选择目标RSS信号强度排名第一的成员节点成为新的簇头。

如图6所示，其为基于探测距离的簇头更换流程示意图，可以包括以下步骤：

S61、簇头节点接收成员节点发送的目标对象信息。

其中，在接收到的目标对象信息中包含各成员节点与目标对象之间的欧式距离。

S62、簇头节点计算自身与目标对象之间的欧式距离。

S63、簇头节点判断自身与目标对象之间的距离是否大于距离阈值，如果是，执行步骤S64，否则，执行步骤S62。

本步骤中，可以按照以下公式确定距离阈值：e*R，其中，e为常数，例如，其取值可以为0.3～0.4，R表示传感器节点的探测范围，本例中，即为簇头节点的探测范围。

S64、触发簇头更换机制。

S65、选择与目标对象之间的欧式距离最小的成员节点为新的簇头节点。

在一个实施例中，还可以根据传感器节点的剩余能量来判断是否需要触发簇头更换机制，具体实施时，可以按照以下公式确定传感器节点的剩余能量：

其中：e_i(t)表示节点i在采样时刻t所接受到的目标信号强度；

s表示目标信号源的强度；

α表示目标信号强度随距离的衰减指数；

d_i(t)表示采样时刻t节点i与目标之间的距离；

n_i表示测量噪声。

基于此，本发明实施例中，为了实现对目标对象的实时跟踪，还提供了一种簇头更换方法，以保证对目标对象的实时探测。

具体实施时，可以由簇头节点判断是否满足更换簇头条件，如果簇头节点确定满足更换簇头条件时，则触发进行簇头更换流程；根据所满足的更换簇头条件，从成员节点中重新选择出新的簇头节点。

具体地，具体实施时，簇头节点可以按照以下任一方式判断是否满足更换簇头条件：所述簇头节点确定所述协同探测联盟中每一节点的目标对象接收信号强度，如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值时，确定满足更换簇头条件；或者所述簇头节点确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，确定满足更换簇头条件；或者所述簇头节点确定自身的剩余能量小于预设能量阈值时，确定满足更换簇头条件。

相应地，在一种实施方式中，如果所述簇头节点的目标对象接收信号强度排序序号小于预设排序序号阈值，则选择目标对象信号接收强度最强的成员节点作为新的簇头节点。

本发明所述智能多传感器协同探测方法，当传感器网络中的边界传感器节点检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点，并以自身作为簇头节点从唤醒的传感器节点中选择部分传感器节点组建协同探测联盟，并向成员节点发送协商请求，成员节点根据协商请求中的任务描述信息确定是否加入协同探测联盟，由此，提高了协同探测联盟的可靠性和稳定性。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种智能传感器系统探测装置，由于上述装置解决问题的原理与智能传感器系统探测方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图7所示，其为本发明实施例提供的智能传感器系统探测装置结构示意图，所述装置设置于传感器网络的边界传感器节点中，所述边界传感器节点始终处于开启状态，所述装置包括：

唤醒单元71，用于在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的至少部分传感器节点；

联盟组建单元72，用于以所述边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；

发送单元73，用于向选择出的成员节点发送协商请求，所述协商请求中携带有任务描述信息；

接收单元74，用于接收所述成员节点发送的协商响应信息，其中，所述协商响应信息为所述成员节点根据接收到的协商请求中携带的任务描述信息确定出的，所述协商响应信息包括确认加入信息和拒绝加入信息。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

在介绍了本发明示例性实施方式的智能传感器系统探测方法和装置之后，接下来，介绍根据本发明的另一示例性实施方式的计算装置。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

在一些可能的实施方式中，根据本发明的计算装置可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的智能传感器系统探测方法中的步骤。例如，所述处理器可以执行如图4中所示的步骤S41、边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点，和步骤S42、边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；以及步骤S43、簇头节点向选择出的成员节点发送协商请求；步骤S44、簇头节点接收成员节点发送的协商响应信息。

下面参照图8来描述根据本发明的这种实施方式的计算装置80。图8显示的计算装置80仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，计算装置80以通用计算设备的形式表现。计算装置80的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器81、上述至少一个存储器82、连接不同系统组件(包括存储器82和处理器81)的总线83。

总线83表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器82可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)821和/或高速缓存存储器822，还可以进一步包括只读存储器(ROM)823。

存储器82还可以包括具有一组(至少一个)程序模块824的程序/实用工具825，这样的程序模块824包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

计算装置80也可以与一个或多个外部设备84(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与计算装置80交互的设备通信，和/或与使得该计算装置80能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口85进行。并且，计算装置80还可以通过网络适配器86与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器86通过总线83与用于计算装置80的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合计算装置80使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，本发明提供的智能传感器系统探测方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在计算机设备上运行时，所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的智能传感器系统探测方法中的步骤，例如，所述计算机设备可以执行如图4中所示的步骤S41、边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒传感器网络中的至少部分传感器节点，和步骤S42、边界传感器节点作为簇头节点组建协同探测联盟，所述协同探测联盟中包括若干个从所述唤醒的传感器节点中选择出的成员节点；以及步骤S43、簇头节点向选择出的成员节点发送协商请求；步骤S44、簇头节点接收成员节点发送的协商响应信息。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本发明的实施方式的用于智能传感器系统探测的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算设备上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims

1.一种智能多传感器协同探测方法，其特征在于，所述方法应用于多传感器网络中，所述多传感器网络包括边界传感器节点，所述边界传感器节点始终处于开启状态；

所述方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界传感器节点在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的至少部分传感器节点，具体包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界传感器节点按照以下方法从所述唤醒的传感器节点中选择成员节点：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，所述簇头节点确定满足更换簇头条件：

所述簇头节点确定自身与所述目标对象之间的欧式距离大于预设距离阈值时，确定满足更换簇头条件；或者

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所满足的更换簇头条件，从成员节点中重新选择出新的簇头节点，具体包括：

7.一种智能传感器系统探测装置，其特征在于，所述装置设置于传感器网络的边界传感器节点中，所述边界传感器节点始终处于开启状态；

所述装置，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述唤醒单元，具体用于在检测到目标对象时，唤醒所述传感器网络中的全部传感器节点；或者在检测到目标对象时，按照预设概率随机唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点；或者在检测到目标对象时，根据预测的、所述目标对象的运动轨迹唤醒所述传感器网络中的部分传感器节点。

9.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。