无线传感器网络中节点定位技术研究.pdf

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1、鳓无线传感器网络中节点定位技术研究田立伟Ⅲ孙字([1]广东科技学院广东·东莞523083[2】广东省电信规划设计院有限公司广东·东莞523008)摘要节点定位技术是无线传感网络在应用过程中的主要技术指标之一。基于无线传感器网络的节点受基础设施网络连通性、节点密度、测距误差和通信开销等方面的制约。首先介绍影响的无线传感节点定位的因素。阐述无线传感节点的定位方法。最后指出最新的定位算法及解决方法。关键词无线传感网络节点定位定位算法物联网中图分类号：TN929．5文献标识码：A0引言关的方法更加实用。无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，

2、简称wsN)是3节点定位算法伴随无线通信、电子与传感技术发展起来的新兴技术，它是对3．1基于距离的算法传统的传感器技术、信息处理技术和网络通信技术的融合，已基于距离相关的算法需要测定锚节点与未知节点之间的成为国内外各行业的研究重点，也是跨学科的研究热点。距离或是角度信息，再根据三边测量法、三角测量法或最大似在WSN的实际应用过程中，确定节点的位置十分重要，然估计法来确定未知节点的位置。根据测量技术可以分为：基定位技术是WSN的主要技术指标之一。在研究节点的定位于RSSI的算法，该算法对硬件要求相对较低，功耗低，但误差时，需要考虑的因素较多：比如基础设施、网

3、络的连通性、节点大，不适用；基于T0TD0A和基于AOA的算法对硬件要求密度、锚节点密度、测距误差、通信开销和计算开销等。因此，较高，功耗大，误差小，适用性强从节点定位的方法到算法的研究再到节点定位的实现并不是基于距离无关的算法不需要确定节点之间的距离长度，对一件容易的事情，需要不断的尝试和探索。硬件的要求相对就较低，从而更适合用于无线传感器网。常见1影响节点定位的因素的有质心、DV-Hop、APIT、Amorphous、凸规划等5种定位算影响节点定位的因素很多，如网络的连通性、节点密度、锚法。但是基于距离无关的算法多处于理论研究阶段，适应范围节点密度、测

4、距误差、基础设施、通信开销和计算开销等。有一定的局限性，在实际应用过程中主要考虑基于距离相关的网络的连通性与网络的连通度对于定位算法是一个很重算法。要的影响因素。网络的连通性定义为如果节点之间可以直接3．2节点定位新算法互相通信，就称这对节点是连通的。联通度是形成网的连通概(1)基于移动锚节点的定位算法：利用移动锚节点自身的率的多少，定位系统达到的覆盖率能有多大。锚节点也称为信可定位性和可移动性定位无线传感网络中的局部节点，但在设标节点、灯塔节点等，可通过某种手段自主获取自身位置的节计时需要科学规划移动锚节点的路径和合理的定位机制。点，它是无线传感网络节点

5、定位的核心要素，锚节点的密度越(2)立体三维定位算法：从传统的二位平面结构提升到三大说明已经节点位置的节点就多，为了降低开始部署时的锚节维空间，但获取更准确的锚节点需要寻求更精确的广播周期和点密度，可以考虑将已定位的未知节点升级为锚节点。预先不消息生存周期，缩减定位时间需要改进锚节点的选择和过滤机知道自身位置的是未知节点或待定位节点，需使用锚节点的位制等。置信息并运用一定的算法得到估计位置的节点。基础设施是(3)智能定位算法：随着低功耗技术、微处理器技术、FPGA协助节点定位且已知自身位置的固定设备，如卫星基站、GPS技术的发展，智能定位算法将在未来的定位

6、系统中得到广泛的等。测距技术是任何定位技术的核心。跳数是定位系统出现应用。不稳定的一个很重要的原因。4小结2节点定位的方法无线传感器节点的自身定位具有重要的意义，决定着无线目前WSN的定位方法较多，根据传感器接收信息的方式传感器网络的发展。目前，节点定位技术面临着诸多问题，无和节点处理数据方式采取不同的定位方法。传感器接收和采论是定位方法和定位算法上都有许多需要改进的地方。随着集信息受距离、角度、时间和周围锚节点信息的影响，这些数据技术的发展协作定位技术、跨层设计、移动跟踪等方法将成为也是定位算法的计算基础。无论采用什么样的数据处理方式，研究热点。其目的都

7、是将数据转换为坐标，完成定位功能。目前节点定位的方法主要分为三类：一是根据是否测量距★基金项目：广东科技学院课题《无线传感技术在智能物离分为距离相关方法和距离无关方法。两种方法各有优缺点，流中的应用研究》，立项编号：GKY-2012KYYB．4在实际应用过程中经常混合使用。二是根据网络的拓扑结构和连通性分为单跳方法和多跳方法，单跳方法实现简单，但只参考文献使用于测量距离小的场合。多跳方法应用广泛，使用于传感网【1]王福豹，史龙，任丰原．无线传感器网络中的自身定位系统和算法【J]．软件学报，络结构复杂的情况。三是根据数据的处理方式可分为：集中式2005．16

8、(5)：857．868．方法和分布式方法。集中式处理方法可以使数据