更實際的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究.pdf

1、近年來，信息技術(shù)在我國獲得了迅猛的發(fā)展。隨著無線通信、集成電路、傳感器以及微機電系統(tǒng)等技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，傳感器信息獲取技術(shù)已經(jīng)從過去的單一化逐漸向微型化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)因此孕育而生。它是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送

2、給觀察者。由于傳感器節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的位置往往是不確定的，除了少數(shù)裝配有全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)的傳感器節(jié)點外，網(wǎng)絡(luò)中的其余大部分節(jié)點都不能預(yù)知自己的位置。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多應(yīng)用場合，都需要節(jié)點發(fā)回所處位置的物理信息數(shù)據(jù)，甚至有時需要傳感器發(fā)回單純的位置信息。因此傳感器中節(jié)點的位置信息在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的諸多應(yīng)用領(lǐng)域中都扮演著十分重要的角色，如何對網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點進行定位已成為無線傳感器

3、網(wǎng)絡(luò)的一個重要研究方向。 本論文介紹了該課題的研究背景，論述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位的基本原理，綜述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的已有算法、性能評價指標、分類方法，并對現(xiàn)有的成果進行總結(jié)的研究工作是圍繞著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法這一課題進行的。主要的貢獻包括： 1.針對經(jīng)典的Range-free定位算法DV-hop在估計錨節(jié)點與未知節(jié)點之間距離的時候存在曲線誤差的缺點，提出了RDV-hop算法(RSSI-based DV-hop A

4、lgorithm)，該算法將RSSI與DV-hop綜合起來進行定位，用RSSI測得的直線距離替代用DV-hop計算出來的未知節(jié)點一跳鄰居的距離，該算法在不增加硬件開銷的基礎(chǔ)上，較精確地計算出部分距離錨節(jié)點較近的未知節(jié)點的位置，并通過模擬實驗驗證該算法的有效性。 2.提出了一種基于錨節(jié)點的選擇算法SANLA，該算法根據(jù)DV-hop算法中對平均每跳距離估算不夠準確并將獲得到錨節(jié)點全部用與定位中的缺點，對錨節(jié)點信息進行了篩選，僅將精度

5、最高的三個錨節(jié)點參與到定位過程中。從模擬實驗的結(jié)果看到我們的算法有效地選擇了對平均每跳距離計算較為準確的錨節(jié)點，并取得了較好的結(jié)果。 3.提出了一種方向輔助的移動錨節(jié)點的定位算法，使得網(wǎng)絡(luò)中僅有一個可以移動的錨節(jié)點，其他的未知節(jié)點均處于靜止狀態(tài)。錨節(jié)點除了裝有GPS系統(tǒng)之外還裝配有全向天線。通過改變錨節(jié)點的移動方向，根據(jù)信號的強度判斷錨節(jié)點的移動是否位于同一個圓上，從而計算出未知節(jié)點的位置。該算法能有效的解決網(wǎng)絡(luò)中有障礙物的情況