b.基于monte carlo的无线传感器网络移动节点定位算法研究

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1、基于MonteCarlo的无线传感器网络移动节点定位算法研究摘要：定位是无线传感器网络许多应用中的关键。在本文中，我们提出了一系列移动无线传感器网基于MonteCarlo的非测距的锚节点定位算法。我们专注于提高定位的精度和效率以便更好地利用传感节点收集的信息和更快地抽取必要的位置样本。为了实现它，我们通过建立一个覆盖多个锚节点无线电范围重叠的区域，从抽取样本中提取出这个区域。这个区域是在传感节点已定位的部署区域。仿真结果表明，定位精度提高了至少4%，最高达到73%，平均为30%，考虑到至少有三个锚节点的情况下，则需要节点速度不

2、相同。范围同时受到速度的强烈的影响，其改善的范围从3%到55%，平均为22%。最后，在同样定位精度的情况下处理时间减少了93%。关键词：分布式定位算法，无线传感器网，移动性，MonteCarlo定位，仿真1引言许多应用都需要定位，定位人或物。大部分的情况，只有当数据和位置相联系时从无线传感器记录的数据才有意义，例如，记录一个给定机房或冷库的温度。同样，许多用户程序都是位置感知，例如人们想找到最近的公共汽车站或邮盒子，和定位需要救援人员的紧急服务。下面，我们以带有无线节点的人，物或计算机为参考来定位一个未知的节点。在普通计算机和

3、无线传感网（WSN）中，定位已引起相当大的重视。这两个领域的主要区别在于其计算设备的能力。和无线传感器设备相比，普通计算机如笔记本电脑和掌上电脑的功能相当强大。传感器节点不仅有一个非常有限的内存空间和CPU功率，而且能源的提供大部分的时间是靠一个小电池–资源非常有限。因此，无论是在计算和功率消耗上，无线传感网的定位算法必须高效的。普通计算机和无线传感器网络之间的另一个区别是，笔记本电脑和掌上电脑经常被认为是移动的，而在无线传器网现有的实验中，大多数集中在传感器的静态网络中。目前，着眼于通过传感器的移动来精心设计一些低成本的定位

4、算法。如今，确定移动节点的位置最简单的现成的机制是使用全球定位系统（GPS）[18]。在至少四颗卫星的基础上，GPS提供了直观实现的3D定位，达到了三米之内的高精确度。然而，GPS的一些局限性使急需可替代的定位方法。首先，全球定位系统目前在室内，混乱的城市地区和茂密的树林地带几乎不可用。第二，虽然GPS设备的成本多年来一直在下降，但它仍旧是不适合大量生产的廉价传感器板，手机和甚至掌上电脑。第三，GPS设备要求的硬件空间和能源，这是阻碍它进行小型化传感器板集成的两个限制性因素。为了克服GPS的局限性，研究者们已经开发了完整的GP

5、S定位节点的技术以及技术在几个节点，通常称为锚节点，使用GPS来确定自己的位置，通过无线传输，帮助其他节点计算自己的位置而不使用GPS。本文特别着眼于移动网点的设计，提出了一种无线传感网定位算法。一个重要的因素是让无线传感器受益于流动性而不仅仅是受它影响。文献[4，6，20，21，23，28]表明，在静态无线传感网络中使用移动锚节点有助于提高定位算法的精度，为了使更多的节点可以从锚节点位置的无线电中获取信息，那么每个节点都可以获得更多的位置信息。同样，移动传感器有机会得到比在完全静态环境中更多详细信息。然而，挑战是如果所有的节

6、点是移动的，移动无线传感网的信息失效就更迅速了。在文献[10]中，HuandEvans引入了一个处理这些不同的特点的定位算法。他们的方法是在MonteCarlo定位算法的基础上，应用机器人技术来定位移动机器人。在本篇中，我们改善了HuandEvans的节点定位算法来取得更好的精度和较低的计算成本。本文剩下的组织如下。第2节介绍了一些在静态和移动无线传感网定位的背景信息。第3节介绍了我们的定位算法和它的基础-HuandEvans的定位算法。第4节给出该算法直观的定位准确性和和效率。第5节提出了一些今后的工作方向。最后，第6节总结

7、。2WSNs中的定位目前有几个定位协议专为移动无线传感器网络设计。本节介绍了不同团队的工作，目的是在传感器网络和移动Ad-hoc网络实现定位以及移动支持。静态无线传感网定位算法：静态无线传感网定位算法通常分为几个轴。一些算法有不基于测距的和基于测距的，还有一些使用锚节点，要么一阶锚节点要么多阶锚节点。第一个区别是不同定位算法之间对锚节点使用的处理。锚节点是用来作为其他需要定位的节点的辅助设备，也是一个在无线传感器网络中引进静态节点作为辅助定位的方法。在没有锚节点的情况下，网络中的节点通常是建立自己的的相对位置，也有可能建立他们

8、自己坐标系。一般情况下，锚节点越多，位置估计的精度越高。然而，设置锚节点是一个单调乏味的任务，而且已被证明是提高算法的定位精度相当昂贵的方式。基于测距的定位算法所使用的技术，如无线电信号强度指示器（RSSI）[9，22]无线电和超声波到达角（AOA）[15，17]或到达时间差