無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點定位算法研究

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1、緒論·哥存德；具有尼囂或凡吾囂囂存德空闞。·其有一個或多個傳感器}ll】，其ADjG巍夠每秒產(chǎn)生幾十萬個采樣?！す?jié)點能夠運行一些簡化的操作系統(tǒng)，如TinyOS(Tiny0peratingSys-tem)操作系統(tǒng)【14】fl剮e盡管每個傳感器節(jié)點的感知熊力有限，謳是如果將成予上萬的這類節(jié)點布鼴于某一區(qū)域內(nèi)，使他們構(gòu)成～個能夠傳感、無線通信、分布式計算、并且具有窯錯能力的囪組織網(wǎng)絡(luò)，那么該網(wǎng)絡(luò)的整體能力將非常強大，其應(yīng)用前景自然非常廣闊。傳感器爨絡(luò)具有如下蔣點：·傳感器節(jié)點～般是固定的，或者具有很小規(guī)模的活動性，節(jié)點之間的距離

2、褶聚幾十英尺}111?！ねM織：無線倦感器網(wǎng)絡(luò)酶毒萋黎開展工饞不需要任傅辨界干預(yù)。·同構(gòu)：幾乎所有節(jié)點都是相同的，也不乏有若干具有特殊性能的節(jié)點負(fù)責(zé)特殊工作，如參考節(jié)點蛾調(diào)度節(jié)點?！し植际剑簺]有預(yù)先指定的中心，各節(jié)點通過分布式籜法來擺互協(xié)調(diào)?！ざ嘬E：網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點通穰距離有限，魏暴希望與較運的節(jié)點進行通信，巔需要通過中間節(jié)點多跳來實現(xiàn)?！討B(tài)拓?fù)?；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，可能是因為環(huán)境變化或者摶感器節(jié)點通信不穩(wěn)定；也爵憨有移動節(jié)點存在；還有動態(tài)拓?fù)溆幸嬗诠?jié)麓幫容錯?！っ芏却螅粋鞲衅鞴?jié)點分布密集保證系統(tǒng)的容錯性和健壯性。

3、·無線電信道是對稱的，即在固定的信噪比(SNR)下，從節(jié)點A發(fā)送一條瀵息到B聯(lián)需要熬能量耩麩節(jié)點B發(fā)遴劐A是一樣豹?！び捎跀?shù)據(jù)包沒有接馱過程，著且?guī)蛡鬏敃r聞穗逮，數(shù)據(jù)憊處理時間移簧播時延小到可以被忽略的程度，數(shù)據(jù)包的傳輸延遲主辯因傳輸時間引起。·由于無線通信、分布式計算、能量低等原因使得傳感器網(wǎng)絡(luò)容易受到攻擊?！ふ麄€傳感器蹲絡(luò)可跌被看傳是一張大型分布式詩算機的連接圖。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)及其節(jié)點的這些特點和限制，使得已經(jīng)非常成熟的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)豹算法和濤議不麓壹接在傳感器溺絡(luò)中感瘸il鍵。因此，鱺餐蠹霞感器網(wǎng)絡(luò)壁身定做合適昀通信秘談、

4、路由策略、同步專毪制、定位算法和拓手}控制等便成了研究領(lǐng)域中的重點【17】【18】。本文的主臻工作足將著力于研究和解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位問題和安全定位。2緒論1．2。王問題定義傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位可分為內(nèi)部節(jié)點定位和外部目標(biāo)定位。前者是質(zhì)者的基礎(chǔ)。內(nèi)部節(jié)點的定位也稱節(jié)點定位，即在一個自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)中，各個傳感器帶點確定魯邑物理位萋酶過程。舞都露標(biāo)定位是摶惑器網(wǎng)絡(luò)剽焉本賽黲位差信惠對外部目標(biāo)進行定位的過程。羔．2，2算法劃分橫據(jù)定位算法所用到於方法、針對靜鼷絡(luò)耨萁譴一貉特性，我{}】將定位算法進行如下劃分：絕對定位與相對定

5、位算法攝據(jù)是否有參考節(jié)熹進行劃分：有參考節(jié)點翦算法稱梵絕對定位算法；無參考節(jié)點參與鵑算法稱為裙對定位算法福對應(yīng)。在絕對定位算法中，所有的節(jié)點基享同一個查l壘標(biāo)系，如經(jīng)緯度。而相對定位算法中的每個節(jié)點可能擁有不同的坐標(biāo)系，如每個節(jié)點建立以自己為原點的坐標(biāo)系，節(jié)點在乎的是他們之間的糨對位置。當(dāng)然，穗對定整在共享曩一拿坐標(biāo)系酶參考節(jié)點熬謦甓下可敬轉(zhuǎn)純?yōu)榻^對定位，兩且成熟的褶對定位算法向絕對定位轉(zhuǎn)純的時候只需要糠當(dāng)少靜參考節(jié)點『331。理想情況下，二維的相對定位只需要三個參考節(jié)點就可以完成內(nèi)絕對定位的轉(zhuǎn)化，而三維的相對定位則需要四

6、個參考節(jié)點來完成。鼠然目前研究煞重點大都在絕對定位之上，蠡罄蓮{}3蹴}3霹等；但榴對定位算法翁研究成采也為絕對定位算法的實現(xiàn)提供了一個方尚，如f3霹f38l泌5{。測距與非測距定位算法根據(jù)是否利用了測量信息(距離或角度)進行劃分：基于測距的(ran炒b氌s蘸)幫菲基于測距酶(撇黔＆ee≥磐鏷辯臻?；跍y距翡定燕算法剝?nèi)懒藗鞲衅鞴?jié)點的測距能力，硬件醞置不同的節(jié)點利用的測距方法也不同，翔有些配麓了無線電、紐外線、激光等信號強度的設(shè)備【34】【351[36】；有些節(jié)點配備了測爨無線電信號相位差的設(shè)備f4l{；有些配備了測量角度

7、的設(shè)冬{26】f42l；有些節(jié)點配備了精確戇同步?jīng)]備，縫夠秘焉聲波、麓聲波、無線毫蒜號到達黠閹或?qū)﹂g差進行定位f28】f34lf43】}蓮4lf45】；還有些節(jié)點配備了多種測距設(shè)備，使得測距精確度和健壯性進一步提升。j#基于測距的定位算法不需要翹道來知節(jié)點到參考節(jié)點豹距離或者不囂要直接測量此距離，在成本幫璃耗方面隴基于測距的方法具有優(yōu)勢。搖基于距離矢量(DistaIlce-V-eetor)的定位算法Dv-HOPf261．基于幾何約束的(GeomanticConstrain)f461『211f391；基于多維測凝的(Mult

8、iDimensionalSe俎i醒)辮3l，這個算法也可以謄lj靂測距技術(shù)，從而提藏定佼精度。緒論集中式與分布式定位算法根據(jù)計算方式劃分：分布式和集中式。集中式定位算法需要一個中心節(jié)點負(fù)責(zé)所有節(jié)點的定位，該節(jié)點可能具有某些特殊的配置，如計算能力強、能量相對充足等。這類算法由于統(tǒng)籌了全局信息，能夠給出比較