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《無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點定位技術研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鰳無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點定位技術研究田立偉Ⅲ孫字([1]廣東科技學院廣東·東莞523083[2】廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司廣東·東莞523008)摘要節(jié)點定位技術是無線傳感網(wǎng)絡在應用過程中的主要技術指標之一。基于無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點受基礎設施網(wǎng)絡連通性、節(jié)點密度、測距誤差和通信開銷等方面的制約。首先介紹影響的無線傳感節(jié)點定位的因素。闡述無線傳感節(jié)點的定位方法。最后指出最新的定位算法及解決方法。關鍵詞無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點定位定位算法物聯(lián)網(wǎng)中圖分類號:TN929.5文獻標識碼:A0引言關的方法更加實用。無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks,
2、簡稱wsN)是3節(jié)點定位算法伴隨無線通信、電子與傳感技術發(fā)展起來的新興技術,它是對3.1基于距離的算法傳統(tǒng)的傳感器技術、信息處理技術和網(wǎng)絡通信技術的融合,已基于距離相關的算法需要測定錨節(jié)點與未知節(jié)點之間的成為國內(nèi)外各行業(yè)的研究重點,也是跨學科的研究熱點。距離或是角度信息,再根據(jù)三邊測量法、三角測量法或最大似在WSN的實際應用過程中,確定節(jié)點的位置十分重要,然估計法來確定未知節(jié)點的位置。根據(jù)測量技術可以分為:基定位技術是WSN的主要技術指標之一。在研究節(jié)點的定位于RSSI的算法,該算法對硬件要求相對較低,功耗低,但誤差時,需要考慮的因素較多:比如基礎設施、網(wǎng)
3、絡的連通性、節(jié)點大,不適用;基于T0TD0A和基于AOA的算法對硬件要求密度、錨節(jié)點密度、測距誤差、通信開銷和計算開銷等。因此,較高,功耗大,誤差小,適用性強從節(jié)點定位的方法到算法的研究再到節(jié)點定位的實現(xiàn)并不是基于距離無關的算法不需要確定節(jié)點之間的距離長度,對一件容易的事情,需要不斷的嘗試和探索。硬件的要求相對就較低,從而更適合用于無線傳感器網(wǎng)。常見1影響節(jié)點定位的因素的有質(zhì)心、DV-Hop、APIT、Amorphous、凸規(guī)劃等5種定位算影響節(jié)點定位的因素很多,如網(wǎng)絡的連通性、節(jié)點密度、錨法。但是基于距離無關的算法多處于理論研究階段,適應范圍節(jié)點密度、測
4、距誤差、基礎設施、通信開銷和計算開銷等。有一定的局限性,在實際應用過程中主要考慮基于距離相關的網(wǎng)絡的連通性與網(wǎng)絡的連通度對于定位算法是一個很重算法。要的影響因素。網(wǎng)絡的連通性定義為如果節(jié)點之間可以直接3.2節(jié)點定位新算法互相通信,就稱這對節(jié)點是連通的。聯(lián)通度是形成網(wǎng)的連通概(1)基于移動錨節(jié)點的定位算法:利用移動錨節(jié)點自身的率的多少,定位系統(tǒng)達到的覆蓋率能有多大。錨節(jié)點也稱為信可定位性和可移動性定位無線傳感網(wǎng)絡中的局部節(jié)點,但在設標節(jié)點、燈塔節(jié)點等,可通過某種手段自主獲取自身位置的節(jié)計時需要科學規(guī)劃移動錨節(jié)點的路徑和合理的定位機制。點,它是無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點
5、定位的核心要素,錨節(jié)點的密度越(2)立體三維定位算法:從傳統(tǒng)的二位平面結構提升到三大說明已經(jīng)節(jié)點位置的節(jié)點就多,為了降低開始部署時的錨節(jié)維空間,但獲取更準確的錨節(jié)點需要尋求更精確的廣播周期和點密度,可以考慮將已定位的未知節(jié)點升級為錨節(jié)點。預先不消息生存周期,縮減定位時間需要改進錨節(jié)點的選擇和過濾機知道自身位置的是未知節(jié)點或待定位節(jié)點,需使用錨節(jié)點的位制等。置信息并運用一定的算法得到估計位置的節(jié)點?;A設施是(3)智能定位算法:隨著低功耗技術、微處理器技術、FPGA協(xié)助節(jié)點定位且已知自身位置的固定設備,如衛(wèi)星基站、GPS技術的發(fā)展,智能定位算法將在未來的定位
6、系統(tǒng)中得到廣泛的等。測距技術是任何定位技術的核心。跳數(shù)是定位系統(tǒng)出現(xiàn)應用。不穩(wěn)定的一個很重要的原因。4小結2節(jié)點定位的方法無線傳感器節(jié)點的自身定位具有重要的意義,決定著無線目前WSN的定位方法較多,根據(jù)傳感器接收信息的方式傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展。目前,節(jié)點定位技術面臨著諸多問題,無和節(jié)點處理數(shù)據(jù)方式采取不同的定位方法。傳感器接收和采論是定位方法和定位算法上都有許多需要改進的地方。隨著集信息受距離、角度、時間和周圍錨節(jié)點信息的影響,這些數(shù)據(jù)技術的發(fā)展協(xié)作定位技術、跨層設計、移動跟蹤等方法將成為也是定位算法的計算基礎。無論采用什么樣的數(shù)據(jù)處理方式,研究熱點。其目的都
7、是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為坐標,完成定位功能。目前節(jié)點定位的方法主要分為三類:一是根據(jù)是否測量距★基金項目:廣東科技學院課題《無線傳感技術在智能物離分為距離相關方法和距離無關方法。兩種方法各有優(yōu)缺點,流中的應用研究》,立項編號:GKY-2012KYYB.4在實際應用過程中經(jīng)?;旌鲜褂?。二是根據(jù)網(wǎng)絡的拓撲結構和連通性分為單跳方法和多跳方法,單跳方法實現(xiàn)簡單,但只參考文獻使用于測量距離小的場合。多跳方法應用廣泛,使用于傳感網(wǎng)【1]王福豹,史龍,任豐原.無線傳感器網(wǎng)絡中的自身定位系統(tǒng)和算法【J].軟件學報,絡結構復雜的情況。三是根據(jù)數(shù)據(jù)的處理方式可分為:集中式2005.16
8、(5):857.868.方法和分布式方法。集中式處理方法可以使數(shù)據(jù)