基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法

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1、万方数据计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2010，31(2)291·网络与通信技术·基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法章磊址，黄光明1+(1．华中师范大学电子信息工程系，湖北武汉430079；2。黄石理工学院电子信息工程系，湖北黄石435000)摘要：节点定位技术是无线传感器网络关键技术之一，介绍了节点定位技术的基本原理，提出了一种新的基于接收信号强度(RSsI)的无线传感器网络定位算法．该算法在第一阶段对节点初始位置进行初步估计，第二阶段对节点初始位置进行求精．仿真结果表明，在锚节点比例较低的情

2、况下，该算法仍然可以实现较高的定位精度，并且与dv．distance定位算法比较，表明该算法在相同条件下精度更高．关键词：无线传感器网络；基于接收信号强度；节点定位；初步定位；定位求精中图法分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-7024(2010)02．0291．04LocalizationalgorithmforwirelesssensornetworksbasedonRSSIZHANGLeiL2．HUANGGuang．min91+(1．DepartmentElectronicsandInformationEngineerin

3、g，HuazhongNormalUniversity,Wuhan430079，China；2．DepartmentElectronicsandInformationEngineering，HuangshiInstituteofTechnology,Huangshi435000，China)Abstract：LocalizationisoneofthecriticaltasksoftheWSN．ThebasictheoryoflocalizationalgorithmandanovellocalizationalgorithmbasedonRS

4、SIalepresented．Thelocalizationalgorithmisdividedintotwostages：Obtainsinitiallocationandrefinestheinitiallocation．Simulationresultsshowouralgorithmachieveshighlocalizationaccuracywhenanchorratioisless．Comparingwithdv-distancemethod,thisalgorithmperformsbetterinlocationaccura

5、cy．Keywords：wirelesssensornetwork；RSSI；nodelocalization；obtaininitiallocation；localizationrefinement0引言无线传感器网络是将大量低功耗、低成本的无线传感器节点布置或抛洒到特定区域，传感器节点通过自组织快速形成的一种分布式网络，其在军事和民用领域都有广泛的应用前景m。节点定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一。没有传感器节点的位置信息，监测信息将没有实际意义，传感器网络不能正常工作乜1。受节点能量、体积以及网络成本的限制，无线传感器网络只有少数锚

6、节点可以通过GPS定位系统获得自身的位置信息，大部分普通节点则必须通过其它信息来进行定位。同时受节点硬件体积、功能和功耗的限制，很多经典的定位算法难以用于无线传感器网络中。因此低功耗、高精度的无线传感器网络定位算法是现在无线传感器网络中的一个研究热点。近几年出现了大量的无线传感器网络定位技术，根据定位过程中是否需要测量实际节点间的距离，分为基于距离的定位算法和距离无关的定位算法。前者需要测量相邻节点间的实际距离或方位，并利用节点间实际距离计算未知节点位置，后者无需测量节点间的绝对距离或方位，而是利用节点间的估计距离计算节点位置。基于距离的无线

7、传感器网络定位算法中RSSI(receivedsignals订engthindicator)算法嘲通过测量信号从发射端到接收端的衰减计算未知节点与邻居节点问的实际距离。TOA(timeofarrival)算法H和TDOA(timedifferenceofarrival)算法嘲分别通过测量信号的传输时间和两个信号的到达时间差来计算未知节点与邻居节点间的实际距离。AOA(angleofarrival)算法旧则依据接收信号的到达角度来获得未知节点与邻居节点间的实际距离。与距离无关的无线传感器网络定位算法中，质心算法忉将未知节点周围锚节点所确定几何区

8、域的质心当成未知节点的实际位置。在文献[8】中提出了一种基于跳数的DV-Hop算法，未知节点通过测量距离锚节点的跳数来计算与锚节点的距离，并对自己进行定位。APIT