無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究方案和實現(xiàn)(文件)
【正文】 跳數(shù)，從而計算未知節(jié)點與三個錨節(jié)點之間的距離： P 與L1之間的距離：d1=2*14=28 P 與L2之間的距離：d2=2*14=28 P 與L3之間的距離：d2=4*14=56 假設(shè)未知節(jié)點的坐標(biāo)為(X，Y)，L1 坐標(biāo)為(X1，Y1)，L2 坐標(biāo)為(X2，Y2)，L3 坐標(biāo)為(X3，Y3)，那么未知節(jié)點的坐標(biāo)信息計算公式如下所示： (27） 凸集規(guī)劃定位算法首先需要完成整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點互通性，使得各個傳感器節(jié)點之間構(gòu)成幾何約束關(guān)系，從而使得傳感器網(wǎng)絡(luò)形成一個凸集的幾何圖形。如果能夠準(zhǔn)確的計算出這個區(qū)域，可以將這個區(qū)域轉(zhuǎn)換為矩形圖形D，然后計算該矩形區(qū)域D的質(zhì)心坐標(biāo)并將其轉(zhuǎn)換為未知節(jié)點的坐標(biāo)。 APIT定位算法 APIT 定位算法一種類似三角形內(nèi)點測試的算法，主要是基于區(qū)域規(guī)劃的傳感器節(jié)點定位算法。通過上述過程形成一個多邊形區(qū)域。該算法最大的優(yōu)勢在于實現(xiàn)了分布式計算，節(jié)約了未知節(jié)點計算的開支，同時不受無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分布的影響，最大的缺點在于傳感器網(wǎng)絡(luò)中需要布置大量的錨節(jié)點來完成定位。目前，針對實際應(yīng)用中的三維定位的需要，人們提出了許多的三維定位算法，如Landscape3D、Constrained 3D、Ou算法、APIS等幾種典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維定位算法。在目標(biāo)區(qū)域(W，H，T)內(nèi)部署描節(jié)點和未知節(jié)點，將錨節(jié)點設(shè)置成向周圍廣播自身信息，包括自身的ID，信號能量大小，位置信息。算法的具體過程如下：，部署描節(jié)點和未知節(jié)點。，計算未知節(jié)點到各個鄰居鋪節(jié)點之間的距離。LA裝置的位置信息可以是，提前設(shè)計好的運動軌跡，或者可以利用GPS等定位設(shè)備為其定位。并且每個節(jié)點都是獨立的，可以獨立計算自身的位置坐標(biāo)，因此對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)模無關(guān)。 Ou算法原理示意圖如圖所示，S點為目標(biāo)節(jié)點，虛線代表飛行錨節(jié)點所穿過的路徑，當(dāng)節(jié)飛行錨節(jié)點處于A和B兩點之間時，目標(biāo)點S可以收到飛行錨節(jié)點發(fā)送的距離信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型通信技術(shù)，它基于嵌入式設(shè)備，可以實現(xiàn)分布式無線信息的傳輸，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價值的技術(shù)之一。本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基本定位原理、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了歸納和介紹. 目前研究的各類定位算法都是在綜合權(quán)衡能耗、 成本和精度等因素的基礎(chǔ)上提出來的, 其計算量、 精度等方面也存在較大差別, 適合的應(yīng)用范圍也各不相同. 因此, 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中定位方法的應(yīng)用需要針對不同的場合, 綜合考慮節(jié)點的規(guī)模、成本及系統(tǒng)對定位精度等要求來設(shè)計和選擇. 同時, 對于具有分布式、 低復(fù)雜性、 高精度、 通用性等特點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法還有待進一步深入研究.參考文獻[1] 程海軍. 基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法改進研究[D]. 重慶理工大學(xué), 2013.[2] [J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計量, 2012, 01：3841. [3] [D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2011. 窗體頂端窗體底端[4] 國海濤. 無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究與實現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2014.[5] 汪煬。閱讀過后，希望您提出保貴的意見或建議。閱讀和學(xué)習(xí)是一種非常好的習(xí)慣，堅持下去，讓我們共同進步。您好，歡迎您閱讀我的文章，本W(wǎng)ORD文檔可編輯修改，也可以直接打印。2007.[6] 馮硯毫. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究[D].重慶大學(xué),2011.[7] Guan Weiguo,Deng Zhongliang,Ge Yuetao,et location fingerprinting algorithm based on RSSI statistic parameters matching estimate[J].Key Engineering Materials,2011(6)： 480 481．[8] Heurtefeux K，Valois RSSI a good choice for localization in wireless sensor network[C].2012 IEEE 26th International Conference on Advanced Information Networking and ：[]，2012：732 739．[9] Diego Francisco Larios,Julio Barbancho,Francisco Javier Molina,Carlos Le243。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為智能系統(tǒng)提供周圍環(huán)境的上下文相關(guān)信息，在許多情況下，若節(jié)點本身不能獲取到關(guān)于位置的信息，則本身已經(jīng)失去了其使用價值。綜上所述，現(xiàn)有常用的三維空間定位算法，大都在能量消耗、硬件成本和定位精度上做了折中，由于三維空間定位中環(huán)境更加復(fù)雜，現(xiàn)在沒有更加普遍適合各種環(huán)境的算法出現(xiàn)。 Ou算法Ou算法類似于Landscape3D算法，需要在網(wǎng)絡(luò)中部署有一個可以周期性的廣播身位置信息的飛行描節(jié)點(Flying Anchor)。為了提高測距的精確度，該算法嘗試用狀態(tài)預(yù)測和更新迭代的方法，當(dāng)以離線方式進行處理時，每個節(jié)點首先收集距離信息并通過逐漸地增加觀察信息來更新估計的位置。 Landscape3D算法Landscape3D算法的核心是采用了LA ( Location Assistant)設(shè)備每隔一段吋間就向周圍發(fā)射其坐標(biāo)消息，并且LA裝置處予運動狀態(tài)，目標(biāo)節(jié)點通過接收到LA裝置的位置信息后，利用RSSI測距技術(shù)獲取與LA之間的距離，從而利用數(shù)學(xué)模型來確定目標(biāo)節(jié)點的坐標(biāo)，如圖所示。：每個信標(biāo)節(jié)點向其他鄰居節(jié)點發(fā)送信號，信號包括自身坐標(biāo)信息和ID信息。然后每個描節(jié)點向位置節(jié)點發(fā)送自身坐標(biāo)，和其所在位置的衰減系數(shù)，未知節(jié)點則根據(jù)鄰居錨節(jié)點的衰減系數(shù)和坐標(biāo)進行計算，從而得出其到各個鄰居描節(jié)點的距離。算法要求信標(biāo)節(jié)點具有可以提取接收到的數(shù)據(jù)包信號強度RSSI的能力，并且目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進行周期性的分布。這些應(yīng)用的前提是已知節(jié)點的三維空間的坐標(biāo)，所以有必要進行三維空間的定位算法的研究。：圖 APIT 定位算法原理示意圖，對APIT算法主要流程進行分析： （1）錨節(jié)點發(fā)送廣播信號，所有的未知節(jié)點接受錨節(jié)點發(fā)送的信號，并存儲所有的錨節(jié)點位置信息； （2）從存儲的錨節(jié)點信息中隨機抽取三個錨節(jié)點組成三角形，并判斷未知節(jié)點是否在三角形內(nèi)部；如果在三角形內(nèi)部，則存儲起來； （3）將所有的符合條件（2）的三角形重疊起來，計算重疊區(qū)域的幾何圖形； （4）取幾何圖形的質(zhì)心為未知節(jié)點的位置P，并計算P的坐標(biāo)信
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