的 運動方向和加速度，以便研宄運動無線多媒體網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航和定位。終端測試裝置通過溫濕 度傳感器可獲取周圍環(huán)境中的溫度和濕度信息，通過測試節(jié)點接口可與被測試節(jié)點相連 接，以便通過被測試節(jié)點與主測試裝置組成無線多媒體網(wǎng)絡(luò)。按鍵模塊可控制終端測試裝 置的工作狀態(tài)，顯示模塊用于顯示終端測試模塊的工作信息。
[0023] 主測試裝置和終端測試裝置的電源模塊均由太陽能電池板、可充電磷酸鐵鋰電 池、電源切換電路、電量計電路和環(huán)境光傳感器組成，太陽能電池板和可充電磷酸鐵鋰電池 的輸出經(jīng)電源切換電路對電路進(jìn)行供電，主控單片機通過電量計電路測量可充電磷酸鐵鋰 電池進(jìn)行檢測，主控單片機通過環(huán)境光傳感器檢測外界的光強度，并對電源切換電路進(jìn)行 控制。當(dāng)外界的光強度比較大時，太陽能電池板不僅給整個電路供電，而且還對可充電磷酸 鐵鋰電池充電。當(dāng)外界光強度比較弱時，僅對電路供電或?qū)沙潆娏姿徼F鋰電池充電，當(dāng)光 強度再次減弱時，則不輸出光伏電能。
[0024] 如圖3所示，給出了本發(fā)明的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)的布設(shè)原理圖，所 示的被測試節(jié)點4設(shè)置于終端測試裝置1上，終端測試裝置a，b，c，d均布于一定區(qū)域范圍 內(nèi)。主測試裝置2分別為A，B，C，D，其分布于終端測試裝置1所在的區(qū)域內(nèi)，數(shù)據(jù)管理服務(wù) 器3采用PC機，其上連接有無線收發(fā)模塊5,以實現(xiàn)對與主測試裝置2的通信。所示的主測 試裝置2不僅可獲取自身的經(jīng)煒度和海拔坐標(biāo)，而且通過全向天線和多個定向天線與終端 測試裝置1上的被測試節(jié)點的定位，采用相應(yīng)的定位計算方法，還可獲取被測試節(jié)點的經(jīng) 煒度坐標(biāo)。將通過計算方法獲取的被測試節(jié)點的坐標(biāo)，與通過終端測試裝置1獲取的經(jīng)煒 度坐標(biāo)相比較，即可評價定位方法的優(yōu)劣。
[0025] 本發(fā)明的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)的定位和測試方法，通過以下步驟來實 現(xiàn)：
[0026] a).安裝被測試節(jié)點，設(shè)要完成同一平面內(nèi)的定位和測試，所有主測試裝置和終端 測試裝置位于同一平面內(nèi)，將每個被測試節(jié)點通過測試節(jié)點接口安裝于終端測試裝置上， 每個終端測試裝置具有唯一標(biāo)示ID，分別記為a，b，c，...；
[0027] b).布設(shè)主測試裝置，將參與測試的多個主測試裝置布置于被測試節(jié)點所在的網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境中，其分別標(biāo)記為A，B，C，...，然后將每個主測試裝置上的多個定向天線形成的天線 陣列調(diào)整到合適的方向，使其與設(shè)置的天線朝向一致；
[0028] c).建立測試網(wǎng)絡(luò)，以主測試裝置為中心節(jié)點、終端測試裝置上的被測試節(jié)點為傳 感節(jié)點，通過自組網(wǎng)的方式建立測試網(wǎng)絡(luò)，每個被測試節(jié)點都有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)SID ;
[0029] d).被測試節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送，被測試節(jié)點所在的終端測試模塊采集自身的經(jīng)煒度 坐標(biāo)，并通過被測試節(jié)點按照設(shè)定的時間間隔依次進(jìn)行廣播；
[0030] 為了獲取被測試節(jié)點的更多信息，被測試節(jié)點發(fā)送至主測試裝置的數(shù)據(jù)不僅包括 經(jīng)煒度坐標(biāo)，還可包括海拔坐標(biāo)、加速度、方向、時間、周圍環(huán)境的溫度和濕度、所在終端測 試裝置的剩余電量信息；
[0031] e).數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，主測試裝置接收被測試節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將采集的自身 經(jīng)煒度坐標(biāo)與接收的被測試節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；
[0032] 同樣地，主測試裝置采集的數(shù)據(jù)不僅包括自身的經(jīng)煒度坐標(biāo)，還可包括海拔坐標(biāo)、 加速度、方向、時間、周圍環(huán)境的溫度和濕度、所在終端測試裝置的剩余電量信息，以通過數(shù) 據(jù)管理服務(wù)器對其進(jìn)行管理和監(jiān)控；
[0033] f).被測試節(jié)點的角度定位，數(shù)據(jù)管理服務(wù)器接收到主測試裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)后，通 過以下步驟實現(xiàn)對被測試節(jié)點的角度定位：
[0034] f_l).定向天線增益的確定，設(shè)主測試裝置上在同一平面內(nèi)均勻分布的定 向天線的個數(shù)為η個，某一定向天線的增益定義為：
【主權(quán)項】
1. 一種無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、多個主測試裝置以及 多個終端測試裝置，多媒體傳感網(wǎng)中的被測試節(jié)點與終端測試裝置經(jīng)通信線連接，主測試 裝置與被測試節(jié)點進(jìn)行自組網(wǎng)，主測試裝置用于接收被測試節(jié)點的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù) 管理服務(wù)器，數(shù)據(jù)管理服務(wù)器通過對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運算，實現(xiàn)被測試節(jié)點的定位 并對定位算法進(jìn)行分析；其特征在于：所述主測試裝置由微控制器以及與其相連接的電源 模塊、衛(wèi)星定位接收模塊、無線收發(fā)模塊、存儲模塊、全向天線及多個均勻分布的定向天線 組成，主測試裝置通過衛(wèi)星定位接收模塊獲取自身的經(jīng)煒度坐標(biāo)；所述終端測試裝置由微 控制器以及與其相連接的電源模塊、衛(wèi)星定位接收模塊、存儲模塊及與被測試節(jié)點相連接 的測試節(jié)點接口組成，終端測試裝置通過自身的衛(wèi)星定位接收模塊獲取經(jīng)煒度坐標(biāo)；主測 試裝置通過全向天線和多個定向天線分別實現(xiàn)與終端測試裝置之間的發(fā)送和接收，主測試 裝置通過無線收發(fā)模塊將自身采集的數(shù)據(jù)和接收的終端測試裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)管理 服務(wù)器；數(shù)據(jù)管理服務(wù)器根據(jù)接收的數(shù)據(jù)對被測試節(jié)點進(jìn)行定位并評價定位方法的準(zhǔn)確 性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)，其特征在于：所述主測試 裝置和終端測試裝置的微控制器均連接有環(huán)境光傳感器、陀螺儀、三軸加速度計、溫濕度傳 感器、顯示模塊和按鍵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)，其特征在于：所述主測試 裝置和終端測試裝置的電源模塊均由可充電磷酸鐵鋰電池和太陽能電池板組成，可充電磷 酸鐵鋰電池和太陽能電池板的輸出經(jīng)電源切換電路與微控制器相連接，微控制器經(jīng)環(huán)境光 傳感器對電源切換電路進(jìn)行控制，微控制器經(jīng)電量計電路檢測可充電磷酸鐵鋰電池的電 壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)，其特征在于：所述主 測試裝置和終端測試裝置的微控制器、存儲模塊均分別采用主控單片機、鐵電存儲器。
【專利摘要】本實用新型的無線多媒體傳感網(wǎng)定位測試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、多個主測試裝置以及多個終端測試裝置，特征在于：主測試裝置通過全向天線和多個定向天線分別實現(xiàn)與終端測試裝置之間的發(fā)送和接收，主測試裝置通過無線收發(fā)模塊將自身采集的數(shù)據(jù)和接收的終端測試裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。本實用新型的測試系統(tǒng)，通過計算被測試節(jié)點與主測試裝置上的定向天線的夾角以及信號強度，可計算出被測試節(jié)點的坐標(biāo)，也可通過計算被測試節(jié)點與兩個主測試裝置上定位天線的夾角，來獲取被測試節(jié)點的坐標(biāo)。通過比較定位方法計算出的被測試節(jié)點的坐標(biāo)與通過衛(wèi)星定位接收模塊獲取的坐標(biāo)的差值，來評價定位計算方法的優(yōu)劣。
【IPC分類】H04W64-00, H04W84-18, G01S5-00
【公開號】CN204556819
【申請?zhí)枴緾N201520044689
【發(fā)明人】付勇, 劉瑞霞, 陳長英, 胡一帆, 孔祥龍, 朱亮, 趙雪, 王英龍
【申請人】山東省計算中心（國家超級計算濟(jì)南中心）
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年1月22日