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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位方法》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第11期曾凡仔等:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位方法·65·無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位方法曾凡仔,孫正章,羅娟,李仁發(fā)(湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院,湖南長沙410082)摘要:提出了一種MCBN(MonteCarlolocalizationboxedusingnon-anchor)定位算法。該算法建立在蒙特卡羅定位算法基礎(chǔ)之上,利用兩跳范圍內(nèi)可信任度權(quán)值最小且坐標(biāo)確定的靜態(tài)非錨節(jié)點(diǎn),輔助網(wǎng)絡(luò)中兩跳范圍內(nèi)的錨節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小錨盒,同時利用待定位節(jié)點(diǎn)上一時刻的位置信息和臨時錨節(jié)點(diǎn)的特性增強(qiáng)樣本過濾條件,進(jìn)行快速抽樣和樣本過濾。仿真結(jié)果表明:MCBN同MC
2、L和MCB算法相比,提高了節(jié)點(diǎn)定位精度,降低了節(jié)點(diǎn)能量損耗。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);定位;錨節(jié)點(diǎn)中圖分類號:TP39文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-436X(2008)11-0062-05ImprovednodelocalizationalgorithmforwirelesssensornetworkZENGFan-zi,SUNZheng-zhang,LUOJuan,LIRen-fa(SchoolofComputerandCommunication,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstra
3、ct:AnlocationalgorithmcalledMCBN(MonteCarlolocalizationboxedusingnon-anchor)wasproposed,whichisbasedontheMonteCarlolocalizationalgorithm.Inthisalgorithm,thesmallestanchorboxisconstructedbytheanchornodeswithintwohopsinthenetworkandthenon-anchornodeswithminimumcreditvaluea
4、ndknowncoordinates,whichleadstoashrankboxwherethesampleandfilterismoreefficienttonodelocationcomparedtotheMCLandMCB.SimulationresultsshowthatMCBNhasbetterperformancethanMCLandMCBinthenodelocalizationaccuracyandenergyconsumption.Keywords:wirelesssensornetworks;localizatio
5、n;anchornode第11期曾凡仔等:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位方法·65·1引言收稿日期:2008-06-21;修回日期:2008-10-20基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(60673061);教育部博士點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(20070532089);長沙市科技計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(K0802138-11)FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60673061);TheNationalResearchFoundationfortheDoctoralProgra
6、mofHigherEducationofChina(20070532089);TheScientificandTechnologicalProjectinChangshaCity(K0802138-11)傳感器節(jié)點(diǎn)的自身定位是傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)。例如目標(biāo)監(jiān)測與跟蹤、基于位置信息的路由、智能交通、網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖耘渲肹1]等許多應(yīng)用都要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)先知道自身的位置,以便在通信和協(xié)作過程中利用位置信息完成應(yīng)用要求。若沒有位置信息,傳感器節(jié)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)幾乎是沒有應(yīng)用價(jià)值的。因此,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中,節(jié)點(diǎn)定位成為關(guān)鍵的問
7、題。目前節(jié)點(diǎn)的定位思想主要有基于測距(range-based)的定位和無須測距(range-free)的定位兩種。測距方法(range-based)利用信號強(qiáng)度、不同信號到達(dá)的時間差分(TDOA)[2]以及到達(dá)角度第11期曾凡仔等:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位方法·65·(AOA)[3]等測量相鄰節(jié)點(diǎn)的距離,這種方法定位精度高但需要額外硬件支持。非測距方法(range-free)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性和錨節(jié)點(diǎn)密度,利用規(guī)則的節(jié)點(diǎn)分布或跳數(shù)來定位,如質(zhì)心法(centroidmethod)[4]和距離向量跳躍方法[5],其定位精度較低但硬件成本低。為了
8、提高節(jié)點(diǎn)定位精度,Hu等人首次將蒙特卡羅定位(MCL,Monte-Carlolocation)算法[6]應(yīng)用于移動感知網(wǎng)絡(luò),實(shí)驗(yàn)證明動態(tài)節(jié)點(diǎn)較靜態(tài)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)動中能獲取更多信息,定位精度更高。但該方法為獲取有效