專利名稱：基于多信道和支持向量回歸的多個無設(shè)備物體追蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用多信道以及支持向量回歸算法實現(xiàn)多個
無設(shè)備物體的實時追蹤的方法。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中無法追蹤無設(shè)備物體的難 題，同時是一種低成本，高效率的無設(shè)備物體追蹤技術(shù)。屬于物體定位追蹤及無線通信領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
物體追蹤技術(shù)一直是一大研究熱點，并有很多實際的應(yīng)用場景，例如車輛追蹤，戰(zhàn) 場偵測，動物棲息行為監(jiān)測和醫(yī)院里的病人檢測等等。GPS是一項精確性很高的追蹤技術(shù)， 但是它只能夠用于戶外，因為在戶內(nèi)衛(wèi)星信號會被屏蔽。室內(nèi)移動物體的定位則更加復(fù)雜。 激光定位技術(shù)以其測距的精準(zhǔn)而著稱，但是其相關(guān)的設(shè)備非常昂貴，而且也更適合戶外環(huán) 境。目前國內(nèi)外用于物體追蹤的技術(shù)分為2大類，一類是基于射頻技術(shù)，另一類是基于非射 頻技術(shù)。非射頻技術(shù)主要包括有視頻技術(shù)，紅外技術(shù)，壓力技術(shù)，超聲波技術(shù)。視頻技術(shù)利 用多個攝像頭采集圖像信息，然后通過圖像處理算法捕捉物體。這類技術(shù)通常比較昂貴，而 且不能在黑暗環(huán)境使用。而紅外技術(shù)因為其本身范圍有限的特性需要非常仔細(xì)和密集的布 置，才能對物體進行定位，而且如果部署得不夠周密，仍然很容易會有漏洞的存在。壓力技 術(shù)是通過放置在地板上的加速和氣壓傳感器來檢測是否有人的腳印通過其檢測范圍，這項 技術(shù)同樣也是需要非常密集的節(jié)點布置才能在要求范圍內(nèi)有效的定位，而且成本比較高。 超聲波技術(shù)一般通過超聲波的飛行時間法(Time-of-Flight)來獲得位置信息，這項技術(shù) 總是要求被追蹤物體攜帶一個發(fā)送或接受設(shè)備，例如Bat超聲波系統(tǒng)需要被追蹤物體攜帶 一個Bat (發(fā)射器)定期發(fā)送超聲波脈沖，或如M0CUS只能測試出通過固定區(qū)域的物體的數(shù) 量。還有就是如Cricket定位系統(tǒng)一樣，通過結(jié)合超聲波和無線射頻，利用兩者接收信號的 時間差來做距離的測量，這種方法同樣還是需要被追蹤物體攜帶相關(guān)信號接收器。
由于在日常工作生活中各類無線設(shè)備已經(jīng)普遍使用，射頻技術(shù)因其成本低廉而著 稱。相關(guān)的定位技術(shù)有802. ll，電子標(biāo)簽技術(shù)(RFID)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)是一種由大量廉價的無線傳感器所組成的網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)同地實時監(jiān)測、感知和采集 網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，處理后的信息通過無線方 式發(fā)送，并以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。而目前這些技術(shù)的現(xiàn)有物體追蹤方法都 需要被追蹤物體攜帶無線收發(fā)器，然后通過接收端無線信號強度(RSS)的大小或加上一些 輔助方法來得到物體的位置。這種條件顯然在某些環(huán)境和應(yīng)用中得不到滿足，例如安全或 防盜部門，一些惡意闖入或攻擊者不會攜帶類似設(shè)備來協(xié)助追蹤。 經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，目前無設(shè)備物體追蹤的方法，如圖像技術(shù)、紅外技術(shù)、壓力技術(shù)，超聲 波技術(shù)等，都有其自身的限制條件，它們存在成本過高，布置困難，或不能適用于黑暗場景 等缺陷。所以他們很難大規(guī)模投入到實際應(yīng)用中，這樣極大的限制了物體追蹤技術(shù)在實際 中的應(yīng)用前景。 本發(fā)明填補了這個技術(shù)空白，將有效解決上述技術(shù)用于無設(shè)備物體追蹤帶來的各種問題。本發(fā)明采用無線信號(如802. ll或者zigbee等)作為基本輸入源進行物體追 蹤，在無線網(wǎng)絡(luò)中利用被追蹤物體對環(huán)境的干擾，特別是對無線信號的干擾來進行定位追 蹤。由于現(xiàn)在的無線信號是開放的，幾乎免費的資源，我們的技術(shù)將在保留無線信號低成本 優(yōu)勢的前提下，獲得相當(dāng)高的精度，從而提供一個低成本，高效率，隱蔽的且非介入式的實 時物體定位追蹤技術(shù)。 支持向量回歸(Support Vector Regression)是一種機器學(xué)習(xí)算法，傳統(tǒng)的方法 是將其應(yīng)用于時間序列上的預(yù)測，例如金融市場預(yù)測，高速公里交通狀況預(yù)測等。目前尚無 相關(guān)方法是用其在無設(shè)備物體的追蹤上，我們利用被追蹤物體對環(huán)境的干擾的信息，用該 方法進行預(yù)測，可以達到利用資源少，精度高的效果。 多信道(Multi-channel)的通信方式使得無線節(jié)點可以在不同信道上進行通信， 傳統(tǒng)意義上的應(yīng)用主要針對增加網(wǎng)絡(luò)通信的吞吐量。尚無相關(guān)方法應(yīng)用在無設(shè)備物體的追 蹤上，該發(fā)明是首創(chuàng)應(yīng)用多信道的方法在無設(shè)備物體的追蹤上，不但可以增加追蹤系統(tǒng)的 可擴展性，而且不用犧牲系統(tǒng)其他性能，更加突出的是，采用多信道的通信方式可以避免相 同信道下通信帶來的干擾，因此可以巨大的提高系統(tǒng)的追蹤精確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，傳統(tǒng)基于無線網(wǎng)絡(luò)的物體追蹤方法全部都需要被追 蹤物體攜帶無線節(jié)點來協(xié)助追蹤。如何在一個適應(yīng)大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)下的，實現(xiàn)高實時性，擴 展性能強，高精度的和低成本的多個無設(shè)備目標(biāo)物體追蹤技術(shù)是目前無設(shè)備物體追蹤領(lǐng)域 一個亟待解決的問題。 為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是 首先，我們部署一個以六邊形為基本單元的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得整個監(jiān)控區(qū)域的無線 節(jié)點被部署成許多六邊形，每兩個相鄰六邊形采用不同的信道通信，這樣可以避免相鄰六 邊形區(qū)域的信號干擾，因而可以提高追蹤的精確性。這里網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個無線節(jié)點都基于同 步。每個六邊形包含了七個無線節(jié)點共有六個子三角形。中間的無線節(jié)點一直保持在一個 信道上，周圍的六個節(jié)點根據(jù)其方向的不同，被安排在不同的時序進行數(shù)據(jù)包發(fā)送。這樣就 像一個三角形的區(qū)域順時針掃過整個六邊形區(qū)域。對于每個六邊形需要六個時槽來追蹤完 所有的區(qū)域。這樣，在同一時刻，我們只需要考慮三角形的相應(yīng)三個頂點(在同一信道上) 之間的通信。每個無線節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的時間間隔可以大量減少，信號干擾也會被極大的 減少。因此，系統(tǒng)的延遲和追蹤精確性將會得到極大的改善。針對每個三角形上無線節(jié)點 的通訊結(jié)果，該發(fā)明采用支持向量回歸(SupportVector Regression)的方法來預(yù)測物體的 位置。該方法的目的是得到一個轉(zhuǎn)換函數(shù)，可以將三角形三個頂點的接收信號強度的變化 值轉(zhuǎn)換成無設(shè)備目標(biāo)物體的位置。所以該發(fā)明只需要最少三個無線節(jié)點的通信信息，就可 以實現(xiàn)精確的多個無設(shè)備目標(biāo)物體的追蹤方法。 本發(fā)明利用無線網(wǎng)絡(luò)，對無設(shè)備物體進行追蹤，能達到的有益效果如下 實時性能高。本發(fā)明可以實現(xiàn)O. 26秒內(nèi)同時追蹤多個無設(shè)備物體的現(xiàn)有位置，需
要的系統(tǒng)延遲非常短，可以滿足絕大部分的實際應(yīng)用的要求； 可擴展性強。本發(fā)明可使得追蹤系統(tǒng)無限制的擴展性，因為擴展部署不需要犧牲 系統(tǒng)的其他性能，如系統(tǒng)延遲，追蹤精度等，很容易應(yīng)用到大型區(qū)域的追蹤系統(tǒng)中。
成本低廉。射頻技術(shù)因其成本低廉而著稱，傳統(tǒng)的無設(shè)備追蹤技術(shù)設(shè)備昂貴，或需 要極其精密的布置。本發(fā)明布置簡單，易于使用，并且可以適用于黑暗環(huán)境；
追蹤精度高。本發(fā)明可以實現(xiàn)多個無設(shè)備物體追蹤精度達到約一米；


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1為追蹤系統(tǒng)無線信道分配的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為六邊形節(jié)點布置單元中各節(jié)點的信道時序分配示意圖。 圖3為支持向量回歸算法預(yù)測物體位置的方法示意圖。 圖4為支持向量回歸算法輸入向量定義示意圖。 圖5為支持向量回歸算法動態(tài)學(xué)習(xí)方法示意圖。 其中圖1中所示，真?zhèn)€監(jiān)控區(qū)域被劃分為多個六邊形區(qū)域，圖中數(shù)字1-6為六邊形 區(qū)域的編號，黑色的小圓點，如A和B，表示無線通信節(jié)點，不同顏色的區(qū)域表明該區(qū)域內(nèi)節(jié) 點的通信方式采用不同的信道。 其中圖2中所示，每個六邊形區(qū)域包括7個無線通信節(jié)點，如圖中的黑色小圓點。 1表示6邊形中央的節(jié)點，LU代表左上角節(jié)點，RU代表右上角節(jié)點，RH代表右邊節(jié)點，RD代 表右下角節(jié)點，LD代表左下角節(jié)點，LH代表左邊節(jié)點。每個節(jié)點旁的6個連在一起的小格 表示時序分配圖，中間有1的表明該時刻進行數(shù)據(jù)包發(fā)送，否則不做任何處理。
其中圖3中所示，左邊的坐標(biāo)圖表示的是無設(shè)備物體信號強度變化的向量，x」， &2，&3表示的是三條無線鏈接的信號強度變化。f (x)代表支持向量回歸預(yù)測方法。右邊的 坐標(biāo)是無設(shè)備物體的對應(yīng)的實際坐標(biāo)位置，y/， 代表的是物體在地面上的x坐標(biāo)和y坐 標(biāo)。 其中圖4中表示是三角形節(jié)點部署，節(jié)點之間的連線Linkl， Link2， Link3表示的 是2個節(jié)點間的無線鏈接。黑色的實心矩形表示的是測量的物體位置，位置a (position a) 是一個例子，xa、 xa2， xa3表示的是三條無線鏈接Linkl， Link2和Link3的信號強度變化。
其中圖5中所示，節(jié)點之間的連線表示的是2個節(jié)點間的無線鏈接。黑色的實心 矩形表示的是測量的物體位置，位置a (position a)是一個例子，xa、 xa2， xa3表示的是物體 在位置a三條無線鏈接的信號強度變化。ml，m2和m3是三個參考點，分別位于三條無線鏈 接上的中點處。1/， x^和Xm/表示的是物體在位置ml時三條無線鏈接的信號強度變化。 X二 xm22和xm23表示的是物體在位置m2時三條無線鏈接的信號強度變化。X丄xm32和xm33 表示的是物體在位置m3時三條無線鏈接的信號強度變化。
具體實施例方式
該發(fā)明的基本思想如圖l所示，首先，我們部署一個以六邊形為基本單元的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，使得整個監(jiān)控區(qū)域的無線節(jié)點被部署成許多六邊形，每兩個相鄰六邊形采用不同的 信道通信，這樣可以避免相鄰六邊形區(qū)域的信號干擾，因而可以提高追蹤的精確性。另外， 我們只需要考慮在相同信道內(nèi)無線節(jié)點之間的通信，因此為避免傳輸沖突而設(shè)置的數(shù)據(jù)包 發(fā)送時間間隔可以很短。 每個六邊形區(qū)域包含了七個無線節(jié)點共有六個子三角形。如圖1所示，中間的無
5線節(jié)點一直保持在一個信道上，稱之為中央節(jié)點(Center Node)。周圍的六個無線節(jié)點被稱 為輔助節(jié)點(Assistant Node)。每個節(jié)點或者屬于中央節(jié)點，或者屬于輔助節(jié)點。當(dāng)然，中 央節(jié)點總是屬于一個固定的六邊形，而輔助節(jié)點可以屬于多達三個相鄰的六邊形。例如，圖 1中，輔助節(jié)點A可以屬于六邊形6和7，而輔助節(jié)點B可以屬于六邊形5，6和1。
每個六邊形子區(qū)域都賦予一個專門的信道，使得該區(qū)域內(nèi)的無線節(jié)點可以用分配 的信道進行通信。這里網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個無線節(jié)點都基于同步。周圍的六個無線節(jié)點根據(jù)其方 向的不同，被安排在不同的時序進行數(shù)據(jù)包發(fā)送。每個節(jié)點的時槽采用以下策略對于每個 六邊形，在每個時槽，只有三個相鄰的無線節(jié)點可以進行數(shù)據(jù)包傳輸。這三個相鄰的節(jié)點就 是六邊形中不同的子三角形，我們稱這個三角形為"被選擇的三角形"。每一個被選擇的三 角形只持續(xù)一個時槽的時間，然后則按逆時針順序轉(zhuǎn)換。這樣就像一個三角形的區(qū)域順時 針掃過整個六邊形區(qū)域。對于每個六邊形需要六個時槽來完成追蹤所有的區(qū)域。這里舉一 個例子，如圖2所示，六邊形1被分配了信道l，那么中央節(jié)點會一直留在信道1上進行數(shù)據(jù) 包傳輸，然而其他六個輔助節(jié)點只在部分時槽上留在信道l，然后在其他時槽，輔助節(jié)點會 轉(zhuǎn)到其他信道上為其他六邊形服務(wù)。因為三角形的選擇策略是固定的，所以只要輔助節(jié)點 知道其對應(yīng)與中央節(jié)點的相對位置方向，它的時槽安排就可以固定下來。例如，圖2中在中 央節(jié)點左下方的輔助節(jié)點LD，會在時槽1和時槽6在信道1傳送數(shù)據(jù)包。在中央節(jié)點右上 方的輔助節(jié)點RU，會在時槽2和時槽3在信道1傳送數(shù)據(jù)包。 這樣，在同一時刻，我們只需要考慮每個六邊形區(qū)域內(nèi)的一個三角形的相應(yīng)三個 頂點(在同一信道上)之間的通信。這里三角形是我們的基本追蹤部署單位。每個無線節(jié) 點發(fā)送數(shù)據(jù)包的時間間隔可以大量減少，信號干擾也會被極大的減少。因此，系統(tǒng)的延遲和 追蹤精確性將會得到極大的改善。針對每個三角形上無線節(jié)點的通訊結(jié)果，該發(fā)明采用支 持向量回歸(Support VectorRegression)的方法來預(yù)測物體的位置。該方法的目的是得 到一個轉(zhuǎn)換函數(shù)，可以將三角形三個頂點的接收信號強度的變化值轉(zhuǎn)換成無設(shè)備目標(biāo)物體 的位置。所以該發(fā)明只需要最少三個無線節(jié)點的通信信息，就可以實現(xiàn)精確的多個無設(shè)備 目標(biāo)物體的追蹤方法。 如圖3所示，每個不同位置物體都會影響到三角形三個頂點之間三個無線鏈接的 接收信號強度，這些信號強度的變化(RSSI Dynamics)都被記錄下來，假設(shè)我們有n個樣 本，每個樣本中有n個物體位置和它們引起的信號強度變化值。那么預(yù)測函數(shù)的輸入X是 一個三維的數(shù)據(jù)空間，記錄了三個無線鏈接的接收信號強度變化， <formula>formula see original document page 6</formula>
這里，d的值是3，代表無線鏈接的個數(shù)。n是樣本的個數(shù)。
目標(biāo)輸出Y是目標(biāo)物體的位置，<formula>formula see original document page 6</formula>
這里，k的值是2，代表目標(biāo)物體在地面的位置。 所以，給出一批訓(xùn)練數(shù)據(jù)，KX,，Y"，...， (X二Ynk)h我們的目標(biāo)是得到f(x)<formula>formula see original document page 6</formula>
最大程度滿足樣本空間的定義并有一定的容忍性。 這樣，通過訓(xùn)練，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)換函數(shù)f(x)后，當(dāng)有新的信號強度變化收到時，我們就可以用該函數(shù)進行目標(biāo)物體的位置預(yù)測。如果環(huán)境改變，該發(fā)明采用動態(tài)學(xué)習(xí)的方法，不 需要重新采樣所有的樣本重新訓(xùn)練f (x)。該發(fā)明利用即使環(huán)境改變，物體位置和其影響的 信號強度變化之間的關(guān)系是相似的。所以，我們只需要采樣3個新環(huán)境下的參考點數(shù)據(jù)，其 余的樣本都可以通過插值法(Interpolation)得到。例如，如圖4中所示，對于位置a的X 輸入向量是，、=[x ，x/，x/]代表的是三條無線鏈接的信號強度變化。然后，我們引入三 個參考位置點，如圖5中ml， m2和m3，它們分別位于三條無線鏈接上的中點處。它們的輸 入向量是xml = [x邁,
，Xml ， Xml ] ， Xm2 — [Xm2 ， Xm2 ， Xm2 ^ ， Xm3 — [Xm3 ， Xm3 ， Xm3
3]。每個向量中
的3個分向量代表目標(biāo)在參考位置引起三條無線鏈接的信號強度變化。我們首先計算每個 點a到三個參考點的向量距離，"a—,W(")2+(")2+(d
i = ml， m2， m3 然后當(dāng)環(huán)境改變的時候，該發(fā)明只需要重新在這3個參考點收取三條無線鏈接的 信號強度變化，然后利用相同的向量距離Da—ml， Da—m2和Da—m3重新計算每個物體位置點a'應(yīng) 有的向量。這樣就可以插值出整個新環(huán)境下的在各個物體位置點的對于三條無線鏈接的信 號強度變化，新的模型就可以很快被訓(xùn)練出來。 在實際節(jié)點部署中，該發(fā)明的無線節(jié)點采用Crossbow公司生產(chǎn)的telosB無線收 發(fā)節(jié)點，它們基于2. 4GHz發(fā)送頻段，可以提供83個不同的信道。缺省的發(fā)送功率是OdBm。 每個子三角形都是一個正三角形，節(jié)點之間的距離選擇為4m，這個距離可以通過用戶不同 的需求予以調(diào)整，一般來說，距離選擇的比較小，追蹤的精確性也就較高，但是部署的成本 也相應(yīng)提高，因為部署的節(jié)點會相應(yīng)增多。但是節(jié)點之間距離的選擇應(yīng)該在2m到6m之間， 因為過小的節(jié)點距離使得節(jié)點之間收到的信號強度過強，物體很難引起接收的信號強度發(fā) 生過大的改變。過大的節(jié)點距離會使得節(jié)點之間收到的信號強度過弱，噪聲的干擾也相應(yīng) 增大。在4m的節(jié)點距離部署下，系統(tǒng)平均追蹤精確性已經(jīng)可達lm左右。
系統(tǒng)的追蹤階段可以分為預(yù)處理階段和追蹤階段二個步驟， 首先在預(yù)處理步驟，在沒有被追蹤物體的環(huán)境下，多信道分配首先被執(zhí)行，根據(jù)4 色圖原則，系統(tǒng)至少需要4個不同的信道來滿足此要求。在該發(fā)明中，無線節(jié)點telosB無 線收發(fā)節(jié)點可以提供83個不同的信道，完全可以滿足不同信道分配的要求。然后每個節(jié)點 會對所有的同信道下的鄰居建立一個靜態(tài)表，來儲存他們相應(yīng)無線鏈接的接收信號強度， 然后區(qū)分有無物體的閾值也被建立，它是在此靜態(tài)表中信號強度變化的最大值。
其中，多信道分配的過程分為三個主要子步驟， 第一個子步驟為初始化步驟，在部署所有的無線節(jié)點之前，我們設(shè)定部署區(qū)域的 坐標(biāo)，這樣每個部署節(jié)點的位置可以確定下來。所有的節(jié)點按照六邊形來部署，每個六邊形 被分配一個單獨的信道。每個無線節(jié)點會記住其位置信息，如果它是一個中央節(jié)點，它會記 住其發(fā)送數(shù)據(jù)包的信道和其相應(yīng)輔助節(jié)點的信息。所有這次俄部分都是脫機完成的。
第二個子步驟為身分驗證步驟，在這個步驟，每個中央節(jié)點會通過廣播方式發(fā)送 其位置和身分信息到相應(yīng)的鄰居節(jié)點。 一旦輔助節(jié)點從中央節(jié)點收到了有關(guān)信息，他們會 計算它們到中央節(jié)點的相應(yīng)位置方向，并根據(jù)這些信息，來分配自己哪些時槽與中央節(jié)點 的信道相同。然后，輔助節(jié)點會會發(fā)送確認(rèn)信息給中央節(jié)點。中央節(jié)點在收到所有的輔助節(jié)點的確認(rèn)信息后，會發(fā)送"完成"指令給網(wǎng)關(guān)。 第三個子步驟為同步步驟，當(dāng)網(wǎng)關(guān)收到所有中央節(jié)點的"完成"指令后，它會發(fā)送 一個同步命令。所有的節(jié)點開始執(zhí)行同步操作，完成同步后，節(jié)點進入基于時槽狀態(tài)，并按 照步驟2設(shè)立好的時槽進行信道轉(zhuǎn)換。 然后在追蹤步驟，如果某些無線連接的接收信號強度大于相應(yīng)閾值，該信號強度 變化被發(fā)送至網(wǎng)關(guān)(sink)，由中央服務(wù)器采用支持向量回歸的方法進行目標(biāo)物體位置的預(yù) 經(jīng)過大量試驗證明，我們的算法可以達到在4m的節(jié)點距離部署下追蹤無設(shè)備物 體的平均精確性達1米左右，實時追蹤的延遲時間平均不超過0. 26秒。
8
權(quán)利要求
一種基于無線網(wǎng)技術(shù)，采用多信道和支持向量回歸預(yù)測算法對多個物設(shè)備物體進行實時追蹤的方法。其特征是基于無線網(wǎng)絡(luò)，通過對無線節(jié)點的多信道分配，和針對多個無設(shè)備物體引起的不同節(jié)點間的信號強度變化，用支持向量回歸算法進行無設(shè)備物體的位置預(yù)測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤方法，其特征是基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用無線節(jié)點的通信能力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是利用多信道技術(shù)，消除不同信道節(jié)點之間的信號干擾，提高追蹤精確性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是利用多信道技術(shù)，減少傳送沖突，縮短無線節(jié)點的發(fā)包間隔時間，提高追蹤 實時性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是利用多個無設(shè)備物體引起的不同節(jié)點間的信號強度變化，用支持向量回歸 算法進行無設(shè)備物體的位置預(yù)測。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是支持向量回歸算法能夠用少量無線節(jié)點之間的信息，來預(yù)測無設(shè)備物體的 位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是采用支持向量回歸算法，當(dāng)環(huán)境變化時，不需要重新采樣所有的數(shù)據(jù)建模， 只需要通過3個參考點的新信息，就通過可以重新通過插值法在新環(huán)境下建模。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多信道和支持向量回歸算法的多個無設(shè)備物體的追蹤 方法，其特征是設(shè)置閾值(threshold)區(qū)分有沒有無設(shè)備物體的存在。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用無線網(wǎng)技術(shù)，基于多信道和支持向量回歸預(yù)測算法的多個無設(shè)備物體的實時追蹤方法。該發(fā)明的基本方法是把整個監(jiān)控區(qū)域劃分成不同的六邊形區(qū)域，不同的區(qū)域內(nèi)節(jié)點采用不同的信道以避免干擾。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個無線節(jié)點都基于同步。每個六邊形包含了七個無線節(jié)點共有六個子三角形。中間的無線節(jié)點一直保持在一個信道上，周圍的六個節(jié)點根據(jù)其方向的不同，被安排在不同的時序進行數(shù)據(jù)包發(fā)送，對于每個六邊形需要六個時槽來追蹤完所有的區(qū)域。在每個子三角型區(qū)域，利用各個無線節(jié)點的接收信號強度的變化值信息，采用支持向量回歸預(yù)測算法來預(yù)測無設(shè)備物體的位置。
文檔編號H04W4/02GK101720056SQ20091019213
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者張滇, 楊艷艷 申請人:廣州市香港科大霍英東研究院