一种分布式节点漂移检测方法及装置与流程

技术特征：

1.一种分布式节点漂移检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：

1)按照设定的时间间隔采集各信标节点与其余信标节点通信RSSI数据(S_k,t_i)，(S_k,t_i)表示在t_i(i＝1,2,…,m)时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据的集合为S_k，k＝1,2,…,n，n为信标节点的总数，m为采样点数；

2)计算相邻采样时刻各信标节点RSSI变化度，以得到各信标节点的RSSI变化度时间序列G；

3)将各信标节点的RSSI变化度时间序列G进行线性拟合，得到各信标节点对应的RSSI变化度时间序列拟合回归线；

4)判断各信标节点RSSI变化度时间序列拟合回归线上的拟合值和对应实际值之间的差值是否大于设定阈值，若大于设定阈值，则是说明其对应的信标节点发生漂移。

2.根据权利要求1所述的分布式节点漂移检测方法，其特征在于，所述步骤2)中相邻采样时刻各信标节点RSSI变化度为：

$G\[(S_k,t_i),(S_k,t_{i+1})\]=\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(1-\frac{|{(S_k,t_i)}_j-{(S_k,t_{i+1})}_j|}{\left|{(S_k,t_i)}_j-{(S_k,t_{i+1})}_j\right|+a_{kj}}\right)/n$

(S_k,t_i)_j为t_i时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据集合S_k的第j维，(S_k,t_i+1)_j为t_i+1时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据集合S_k的第j维；a_kj表示第j维上(S_k,t_i)和(S_k,t_i+1)平均值的绝对值；G∈[0,1]。

3.根据权利要求1所述的分布式节点漂移检测方法，其特征在于，所述步骤3)中得到拟合回归线方程为：

d′＝β₀+β₁t

${\mathrm{\β}}_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(t_i-\stackrel{\‾}{t})(d_i-\stackrel{\‾}{d})}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(t_i-\stackrel{\‾}{t})}^2}$

${\mathrm{\β}}_0=\stackrel{\‾}{d}-{\mathrm{\β}}_1\stackrel{\‾}{t}$

其中t表示采样时间点，β₀表示该直线的截距，β₁表示该直线的斜率，d′表示采样时间点t所对应的拟合值；表示时间段的平均值，表示时间段内信标节点的RSSI变化度平均值。

4.根据权利要求1所述的分布式节点漂移检测方法，其特征在于，所述步骤4)中的设定阈值为0.51。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的分布式节点漂移检测方法，其特征在于，该方法还包括在每次节点判别之后对漂移信标节点进行位置更新，并直接视其为未知节点进行重新定位，并将估计位置作为其新的自身位置。

6.一种分布式节点漂移检测装置，其特征在于，该装置包括采集模块、计算模块、拟合模块和判断模块，

所述的采集模块用于按照设定的时间间隔采集各信标节点与其余信标节点通信RSSI数据(S_k,t_i)，(S_k,t_i)表示在t_i(i＝1,2,…,m)时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据的集合为S_k，k＝1,2,…,n，n为信标节点的总数，m为采样点数；

所述的计算模块用于计算相邻采样时刻各信标节点RSSI变化度，以得到各信标节点的RSSI变化度时间序列G；

所述的拟合模块用于将各信标节点的RSSI变化度时间序列G进行线性拟合，得到各信标节点对应的RSSI变化度时间序列拟合回归线；

所述的判断模块用于判断各信标节点RSSI变化度时间序列拟合回归线上的拟合值和对应实际值之间的差值是否大于设定阈值，若大于设定阈值，则是说明其对应的信标节点发生漂移。

7.根据权利要求6所述的分布式节点漂移检测装置，其特征在于，所述计算模块计算得到的相邻采样时刻各信标节点RSSI变化度为：

$G\[(S_k,t_i),(S_k,t_{i+1})\]=\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(1-\frac{|{(S_k,t_i)}_j-{(S_k,t_{i-1})}_j|}{\left|{(S_k,t_i)}_j-{(S_k,t_{i+1})}_j\right|+a_{kj}}\right)/n$

(S_k,t_i)_j为t_i时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据集合S_k的第j维，(S_k,t_i+1)_j为t_i+1时刻信标节点k与其余信标节点通信RSSI数据集合S_k的第j维；a_kj表示第j维上(S_k,t_i)和(S_k,t_i+1)平均值的绝对值；G∈[0,1]。

8.根据权利要求6所述的分布式节点漂移检测装置，其特征在于，所述的拟合模块采用的拟合回归线方程为：

d′＝β₀+β₁t

${\mathrm{\β}}_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(t_i-\stackrel{\‾}{t})(d_i-\stackrel{\‾}{d})}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(t_i-\stackrel{\‾}{t})}^2}$

${\mathrm{\β}}_0=\stackrel{\‾}{d}-{\mathrm{\β}}_1\stackrel{\‾}{t}$

其中t表示采样时间点，β₀表示该直线的截距，β₁表示该直线的斜率，d′表示采样时间点t所对应的拟合值；表示时间段的平均值，表示时间段内信标节点的RSSI变化度平均值。

9.根据权利要求6所述的分布式节点漂移检测装置，其特征在于，所述判断模块中的设定阈值为0.51。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的分布式节点漂移检测装置，其特征在于，该检测装置还包括用于在每次节点判别之后对漂移信标节点进行位置更新，并直接视其为未知节点进行重新定位的模块。