無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中CTP協(xié)議及APIT定位算法研究.pdf

1、近年來(lái)，以低成本、低功耗為特點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks, WSNs）技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視、智能交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，因而倍受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注。其中，節(jié)點(diǎn)定位和路由協(xié)議作為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，一直以來(lái)也是業(yè)界研究的熱點(diǎn)。
　　本文主要由兩部分組成：
　　第一部分，解決了匯聚樹(shù)協(xié)議（CTP協(xié)議）在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下不適用和負(fù)載不均衡的問(wèn)題；提出一種異

2、構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下CTP協(xié)議的改進(jìn)。該協(xié)議在原期望傳輸值（ETX）計(jì)算上添加節(jié)點(diǎn)能量和節(jié)點(diǎn)流量因子，并設(shè)計(jì)出半功能節(jié)點(diǎn)（RFD）專(zhuān)用路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的協(xié)議能有效改善原CTP協(xié)議負(fù)載不均衡的問(wèn)題，并在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下呈現(xiàn)較好的網(wǎng)絡(luò)性能。
　　第二部分，改進(jìn)了APIT定位算法；首先為解決APIT容易出現(xiàn)位置誤判的問(wèn)題，提出一種聯(lián)合分步APIT定位算法（J-APIT）；該算法將APIT與基于連通性測(cè)距、RSSI測(cè)距和質(zhì)心定位等技術(shù)結(jié)合

3、起來(lái)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)定位。仿真顯示，該算法在錨節(jié)點(diǎn)分布較少的情況下，定位誤差小于APIT定位算法。其次，為解決J-APIT算法定位精度受錨節(jié)點(diǎn)分步不均勻所影響的問(wèn)題，將移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)添加進(jìn)去，提出一種基于移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的APIT定位算法（MJ-APIT）；利用錨節(jié)點(diǎn)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行調(diào)整的特性，進(jìn)一步提高了節(jié)點(diǎn)覆蓋率，減小定位誤差。最后，為了提高定位精度，在前面改進(jìn)的兩種算法基礎(chǔ)上，引入3D-APIT算法的概念，提出一種基于移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的3D-APIT