无线传感器网络定位技术综述1

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1、万方数据第25卷第5期2011年5月电子测量与仪器学报JoURN九LoFELE(xRoNlCMEAsUREMENTANDlNsTRUMENT场L25No．5·389·DOI：10．3724／SPJ．1187．2011．000389无线传感器网络定位技术综述水彭宇王丹(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150080)摘要：首先介绍无线传感器网络定位技术的相关术语、评价标准等基本概念及定位算法的分类方法；重点从基于测距和非测距两个方面介绍无线传感器网络的主要定位方法，并研究和分析若干新型无线传感器网络定位方法，主要包括基于移动锚节点的定位算法、i维定位算法和智

2、能定位算法。从实用性、应用环境、硬件条件、供能及安全隐私等方面出发总结当前无线传感器网络定位技术存在问题并给出可行的解决方案后，展望未来的研究前景与应用发展趋势。关键词：无线传感器网络；定位技术中图分类号：TP393文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．5015Areview：wirelesssensornetworkslocalizationPengY．uWangDan(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150080，China)Abst

3、ract：TIlispaperfirstlyintroducethebasicconcepfionsincludingterminologiesandstandards．andthemeth—odstoclassifythealgorithmsofWirelessSensorNetworks(WSN)localizationtechnology．Furthermore，themain10—calizafionalgorithmsareintroducedintwoaspectswhicharerange—basedandrange—free，thenseveral

4、new-stylelocal-izationmethodsincludinglocalizationschemesbasedonmobilebeacons，threedimensionallocalizationschemesandintelligentlocalizationalgorithmsareanalyzed．AfterconcludingthedifficultiesinWSNlocalizationtechnologyfrompracticability,applicationconditions，hardware，powersupplyandsec

5、urityandgivingthepossiblesolutions，weindi—catethedevelopingfiendoflocalizationinWSN．．Keywords：wirelesssensornetworks；localization1引言无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵监测及一些定位相关领域有广泛的应用前景⋯。然而，无论是在军事侦察或地理环境监测，还是交通路况监测或医疗卫生中对病人的跟踪等应用场合，很多获取的监测信息需要附带相应的位置信息，否则，这些数据就是不确切的，甚至有时候会失去采集的意义，因此网络中传感

6、器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发什么了什么事件”。从而实现对外部目标的定位和跟踪；其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。因此，必须采取一定的机制或算法来实现无线传感器网络中各节点的定位瞄J。无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统(GPS)接收器，用以确定节点位置。但是，由于经济因素、节点能量制约和GPS对于部署环境有一定要求等条件的限制，导致方案的可行性较差。因此，一般只有

7、少量节点通过装载GPS或通过预先部署在特定位置的方式获取自身坐标。另外，无线传感器网络的节点定位涉及很多方本文于2011年1月收到。_基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金(编号：20092302110013)，教育部新世纪优秀人才支持计划(编号：NCET-10．0062)资助项目。万方数据电子测量与仪器学报第25卷面的内容，包括定位精度、网络规模、锚节点密度、网络的容错性和鲁棒性以及功耗等，如何平衡各种关系对于无线传感器网络的定位问题非常具有挑战性【3J。可以说无线传感器网络节点自身定位问题在很大程度上决定着其应用前景。因此，研究节点定位问题不仅必要。而

8、且具有很重