基于蜂窝网络区域划分的节点定位算法

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1、2013年仪表技术与传感器2013第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于蜂窝网络区域划分的节点定位算法薛丽莹，王健(东北林业大学信息与计算机工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：针对无线传感器网络节点在非测距的情况下定位误差较大的问题，采用将锚节点布置在每个单元蜂窝顶点以及中心处的部署方案，利用整个网络的几何特征进行区域划分；根据节点之间的跳数关系，将未知节点的估计位置与满足条件的区域一一对应起来，完成未知节点定位。利用MATLAB7．0仿真环境进行了算法仿真试验并分析了试验结果。对于单元蜂窝网络和簇蜂窝网络，在锚节点密

2、度相同的情况下，定位误差为20％左右，且定位精度的变化趋于稳定，因此，算法更适合大规模网络节点定位。关键词：无线传感器网络；定位算法；蜂窝网络；区域划分中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)04—0074—03NodeLocalizationAlgorithmBasedonCellularNetworkRegionalDivisionXUELi—ying，WANGJian(CollegeofInformationandComputerEngineering，NorthesatForestryUniversity，Harbi

3、n150040，China)Abstract：Forthelargerwirelesssensornetworknodepositioningerrorsintheeaseofrange—free，thedeploymentstragetiesofplacinganchornodesattheve~exandthecenterofeachunitcellularwereadopted，inordertodividetheregionaccordingtothegeometricalcharacteristicofthewholenetwork；thenmatc

4、htheestimatedpositionsoftheunknownnodeswiththeareaswhichmeettheconditions，inaccordancewiththehopnumberrelationshipbetweenmodes；thuslocalizetheunknowndoes．TheMATLAB7．0wasadoptedtoconductthealgorithmsimulationtestandalayzetheresults．Aswasshown，withregardtounitcellularnetworkandcluster

5、cellularnetwork，ifundertheconditionofthesamedensityofanchornodes，theopisitoningerrorreached20％inaverage．Andthepositioningaccuracyisstable．Itisconcludedthatthealgorithmismoresuitableforlarge—scalewirelesssensornetworklocalization．Keywords：wirelesssensornetwork；nodelocalizationalgorit

6、hm；cellularnetwork；regionaldivision1蜂窝网络区域划分的节点定位算法划分的算法中，根据节点之间的跳数关系，对每个蜂窝单元内无线传感器网络是由部署在监测区域内大量微型传感器的所有未知节点进行分区，将未知节点的定位位置映射为相应节点相互协作构成的一个多跳自组织网络，其目的是协作地感的各个区域的中心位置。而在映射过程中，需要根据未知节点知、采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息。WSN具有相互间的跳数关系来确定，可以较为充分地利用获取到的信息传感器节点数量大、分布广、网络动态性强、感知数据流大、单进行定位。算法中，对节点多次进行循

7、环查找，但没有类似最个节点成本低廉等特点。WSN技术可以持续实时监测环境。小二乘法的较大规模矩阵运算，故运算量较小。算法中用到的根据定位算法是否需要通过物理测量来获得节点之间的锚节点较少，而且整个网络的节点定位精度受未知节点个数变距离(角度)信息，可以把定位算法分为基于测距的(Range—化的影响不大，此算法可以应用于较大规模的节点网络中。Based)定位算法和非基于测距的(Range—Free)定位算法两类。2算法过程前者是利用测量得到的距离或角度信息进行位嚣计算，而后者2．1单元蜂窝内节点定位算法一般是利用节点的连通性和多跳路由信息交换等方法来估计基于蜂窝

8、网络区域划分的节点定位算法总体可以分为