农田环境无线传感器网络无锚节点定位算法

《农田环境无线传感器网络无锚节点定位算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第30卷第8期仪器仪表学报Vol.30No.82009年8月ChineseJournalofScientificInstrumentAug.2009农田环境无线传感器网络无锚节点定位算法*郭建全，赵　伟，黄松岭（清华大学电机系电力系统国家重点实验室　北京　100084）摘　要：无锚节点定位算法不需要添加额外硬件，无需锚节点或少量参考节点，仅利用自身的无线收发器即可实现整个网络的节点定位，使定位成本大大降低，是解决由大量廉价节点组成大规模网络定位问题的较好方法。以农田应用为背景，提出一种无锚节点定位算

2、法。该算法从普通节点中选取基准节点以形成坐标系，其他未知节点根据自己到基准节点的距离计算出自身坐标，最终得到所有节点的相对位置。还以实测求平均方法解决了无锚节点定位算法的累积误差问题。算法具有分布式特点，实现过程简单，实用性强。关键词：无线传感器网络；无锚节点定位；跳数梯度；累积误差中图分类号：TP393.05　　文献标识码：A　　国家标准学科分类代码：510.99Anchor-freelocationalgorithmforwirelesssensornetworksintheapplicatio

3、noffarmlandGuoJianquan,ZhaoWei,HuangSongling（StateKeyLabofPowerSystems,Dept.ofElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China）Abstract：Anchor-freelocationalgorithmneedsnoanchororonlyafewofreferencenodesandrealizesthelocationofthenodesinwir

4、elesssensornetworksonlyusingthewirelessreceiverequippedoneachnodewithoutaddinganyotherequipmentorhardware,whichisveryapplicabletothelargescalewirelesssensornetworksmadeupbymanylow-costnodes.Thispaperproposesananchorfreelocationalgorithmtakingfarmlandap

5、plicationasabackground.Thealgorithmfirstchoosessomereferencenodesas“anchors”fromordinarynodesaccordingtocertaincriteriatoformacoordinatesystem,basedonwhichotherunknownnodescancalculatetheircoordinates.Thealgorithmcalculatestheaveragehopdistanceaccordin

6、gtotheactualsizeofthefarmlandandsolvestheproblemoftheaccumulatederror.Thealgorithmproposedinthispaperhasdistributedfeature,andiseasytobeimplementedandapplicable.Keywords：wirelesssensornetwork;anchor-freelocation;hopgradient;accumulatederror第8期郭建全等：农田环境

7、无线传感网络无锚节点定位算法15791　引　　言收稿日期：2008-10　　ReceivedDate：2008-10*基金项目：国家高新技术发展规划“863”课题基金(2007AA10Z241)资助项目节点定位技术是无线传感器网络重要的服务支撑技术。由于无线传感器网络节点成本、功耗和硬件条件的限制，如何实现低成本、低功耗和高精度定位是无线传感器网络技术的研究重点之一。根据定位算法是否需要通过物理测量获取节点间的距离或角度信息，可将定位算法分为基于测距和非基于测距的定位算法。基于测距的定位算法一般利用

8、测量得到节点相互间的距离或角度信息来实现位置计算，测量距离的方法有[1]：利用信号达到的时间差（TOA）、利用两种不同信号到达的时间差（TDOA）、利用角度（AOA）及利用无线信号的衰减度（RSSI），其中，RSSI法无需添加额外硬件，只利用自身携带的测量无线电信号强度指示功能，据经验公式计算两节点间的距离，但误差较大；TOA、TDOA和AOA第8期郭建全等：农田环境无线传感网络无锚节点定位算法1579方法均需依赖大量昂贵且消耗能量的硬件。非基于测距的定位算法是通过一