一种新的无线传感器网络分布式节点定位方法

《一种新的无线传感器网络分布式节点定位方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第4期武汉理工大学学报·信息与管理工程版V01．32No．4Aug．20102010年8月JOURNALOFWUT(INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING)文章编号：1007—144X(2010)04—0538—04文献标志码：A一种新的无线传感器网络分布式节点定位方法贺远华，黎洪生(武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430070)摘要：为了提高无线传感器网络节点定位覆盖率，抑制误差累积，在Euclidean测距的基础上，提出了一种新的分布式节点定位算法。该算法通过多跳距离测量提高定位覆盖率；设置置信因子门限值，采用组合

2、三边测量获得坐标估计值集合，再采用加权平均的方法提高定位精度。仿真结果表明，该算法能够有效地抑制定位误差在网络内的扩散，适用于大规模的无线传感器网络节点定位。关键词：无线传感器网络；节点定位；多跳距离测量；置信因子中图分类号：TN953DOI：10．3963／j．issn．1007—144X．2010．04．006近年来，国内外的大学和研究机构提出了许他节点定位的新的锚节点。在该算法中，描述节多专用于传感器网络的定位技术。从计算模式点的定位误差e为：上，节点定位可分为集中式和分布式，前者通常收e=∑(^／／(—)+(歹一Yi)一li)(1)集网络节点间的

3、信息到某个中心节点，采用一定式中：(，Y)为未知节点的估计坐标；(，Y)优化方法估计节点位置。这类定位算法具有为参考节点的坐标；为未知节点与节点i之间普通节点计算负担小、可以获得相对精确的位置的测量距离。估计等优点，但其通信开销比较大，尤其是靠近中为抑制误差累积，给网络中的每个位置已知心节点位置的节点，需转发大量的信息而过早消的节点赋予一个置信因子卵，并根据精度要求对耗完电能；后者则是把定位过程分布到各个节点其设置一个门限值A。只有当被定位节点的置信上，直接进行自身位置估计J，避免集中式定位因子田值大于A时，该节点的定位过程才结束并由于中心节点附近的节点

4、通信负载过大而导致功上升为新的参考节点，否则，仍为待定位节点，需能过早失效的情况，使网络的连通性得到保证。重新定位。对于初始锚节点，取最大值1，其他为了降低锚节点密度，抑制误差的传播与累节点的卵取值与其定位误差的大小有关，定位误积，提高算法的鲁棒性，笔者在Euclidean距离测差越大，叩取值越小。在该算法中，叼的取值为：量算法的基础上j，引入置信因子和迭代循环r1节点为初始锚节点的思想，提出一种新的适用于大规模无线传感器一I1-e／∑其他网络节点的分布式定位算法。1误差累积的抑制(2)2定位算法为了降低成本，无线传感器网络中锚节点比例应尽可能小，但锚节

5、点比例的减小会降低定位2．1节点信息的交换覆盖率。将已经定位的节点升级为锚节点可提高通过信息的交换实现节点间的距离估计与定定位覆盖率，但会引入误差累积的问题，即升级的位。每一个节点都维持一个数据表，包含以下信锚节点本身可能存在较大的位置误差，从而在下息：①邻居节点的节点／D；②与邻居节点的距离一轮的定位估计中引入更大的误差卜。只有当测量值；③邻居节点到所有锚节点的距离测量值；未知节点的定位误差足够小时，才能作为参与其④锚节点的位置坐标。收稿日期：2010一Ol一15．作者简介：贺远华(1973一)，男，湖北天门人，武汉理工大学自动化学院博士研究生第32卷

6、第4期贺远华，等：一种新的无线传感器网络分布式节点定位方法539(1)信标信息的发送。无线传感器网络节点何其他节点信息，因此其信标信息中的P字段为的定位需要知道待定位节点到3个以上锚节点的空。紧接着，节点C获得信道，发送它的信标信距离。但在锚节点有限的情况下，大部分待定位息，由于节点C接收到节点、D的信标信息，那节点1跳范围内并没有3个或更多的锚节点，需么它的信标信息P字段包含距离BC与CD。当要获得与多跳锚节点的距离。根据Euclidean算节点E和F收到节点C的信标信息时，它们就可法的思想，计算未知节点与多跳锚节点间的距离。以利用三角几何关系求出与锚

7、节点4之间的距信标信息用来完成多跳节点之间的距离估离AE、AF¨1。J，并发送信标信息到节点G，同样，当计，由某一个初始锚节点发起，以洪泛的方式在网节点G收到信标信息后，可计算出与锚节点的络中传播，所有接收到信标信息的节点可以利用距离AG。任何一种测距方法获得其与邻居节点的距离。信(2)定位请求信息的发送。定位请求信息用标信息包含6个字段，如Type，A⋯h0r，来请求更多锚节点参与定位，包含所有锚节点的Ader，D和P。．位置坐标。当节点需要定位时，便向周围的邻居type标志该信息的类型，用于区分网络中的节点广播定位请求信息，所有收到定位请求信息其他信

8、息；。为发起信标信息的锚节点的位置的邻居节点广播一个信标信息，那么，发送定位请坐