【正文】 時(shí)根據(jù)已知位置參考節(jié)點(diǎn)的位置等信息估計(jì)每一跳的大致距離，然后估出節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置 [22] 。而移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通過引入一個(gè)可在網(wǎng)絡(luò)中漫游移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)來廣播自己的位置信息構(gòu)成虛擬信標(biāo)，從而可以降低定位成本，提高定位效率。 課題來源 本課題來源 于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（編號： 60673132）；廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（編號： 07117421）。尤其是節(jié)點(diǎn)對能耗，體積等要求嚴(yán)格時(shí)，更多的時(shí)候并不能應(yīng)用這種基 于測距的定位技術(shù)。但這些算法普遍存在以下局限 [18] ：① 依賴特殊硬件的支持；② 需要特殊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)然從理論上講，完全可以借鑒靜態(tài)已有的成熟算 法，計(jì)算出特定時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)位置，但因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，對定位算法的實(shí)時(shí)性要求較高，通常的改進(jìn)方法是加入對節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的預(yù)測估計(jì) [15] ，或是使定位算法能自動(dòng)適應(yīng)不同節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方式，從而提高對運(yùn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)的定位準(zhǔn)確性。而 Rangefree 定位算法由于降低了對節(jié)點(diǎn)硬件的要求，引起了更多的關(guān)注，典型算法有 DVHop[10] 算法 ,基于 RSSI 的 DVHop[11] 算法 ,基于連通性的定位算法 [12] 等。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)定位過程中是否實(shí)際測量節(jié)點(diǎn)間的距離，把定位機(jī)制分為：基于測距的 (rangebased)定位和距離無關(guān)的 (rangefree)定位方法 [5] 。因此，節(jié)點(diǎn)的定位問題已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要的研究方向 。 因此， 定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，對于大多數(shù)應(yīng)用，不知道節(jié)點(diǎn)位置而感知的數(shù)據(jù)是沒有意義的。 by acquiring connectivity conditions of the work we optimize the path of mobile beacon. These make increase of positioning accuracy of positioning algorithm and reduce munication costs, improve efficiency of the algorithm. Finally, we simulate mobile beacon base localization algorithm in OMNeT + + 廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 IV simulation environment by modeling mobile intelligent nodes and ordinary nodes in the work. The work putes the unknown node’s location through the positioning process of munication and data processing. The simulation results show that the algorithm base on mobile beacon with optimal path not only improves the positioning accuracy but also reduce the munication overhead of locatingm, these improve the efficiency of wireless sensor nodes localization. Key words: WSN； Mobile anchor； Optimal path； OMNeT++； Smart node 目 錄 V 目 錄 摘 要 ...............................................................................................................................I ABSTRACT................................................................................................................. III 目 錄 ............................................................................................................................. V CONTENTS................................................................................................................VII 第一章 緒 論 ................................................................................................................ 1 本論文的研究背景及意義 ................................................................................. 1 研究背景與意義 ....................................................................................... 1 課題來源 ................................................................................................... 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 3 本論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu) ......................................................................... 5 第二章 傳感器網(wǎng)絡(luò) 常用節(jié)點(diǎn)定位算法相關(guān)研究 ...................................................... 7 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位算法 ...................................................... 7 相關(guān)工作 .................................................................................................... 7 基于信標(biāo)定位算法的優(yōu)點(diǎn) ........................................................................ 9 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用的定位方式的實(shí)現(xiàn) ........................................................ 10 極大似然估計(jì)法 ...................................................................................... 10 三邊測量定位法 ...................................................................................... 11 三角測量定位法 ...................................................................................... 12 常用的節(jié)點(diǎn)定位算法 ........................................................................................ 13 常用的 Rangebase 節(jié)點(diǎn)定位算法 ........................................................ 13 常用的 Rangefree 節(jié)點(diǎn)定位算法 .......................................................... 16 本章小結(jié) ............................................................................................................ 18 第三章 基于移動(dòng)信標(biāo)的節(jié)點(diǎn)定位算法 .................................................................... 19 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于移動(dòng)信標(biāo)改進(jìn)的 DVHop 定位算法 ........................... 19 DVHop 定位算法 .................................................................................. 20 移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)定位算法 .......................................................................... 23 廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 VI 仿真分析 ................................................................................................. 26 基于移動(dòng)信標(biāo)動(dòng)態(tài)選擇改進(jìn) DVHop 定位算法 ............................................ 28 DVHop 定位算法平均跳距離計(jì)算誤差來源分析 ............................... 29 基于移動(dòng)信標(biāo)動(dòng)態(tài)選擇的改進(jìn)型 DVHop 定位算法過程 .................. 31 仿真分析 .................................................................................................. 34 本章小結(jié) ........................................................................................................... 35 第四章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)信標(biāo)的路徑優(yōu)化 ........................................................ 36 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)信標(biāo)的移動(dòng)模型分析 .................................................... 36 隨機(jī)移動(dòng) RWP(Random Way Point)模型 ............................................. 36 高斯馬爾可夫移動(dòng) GaussMarkov 模型 ................................................ 37 螺線移動(dòng)模型 ......................................................................................... 38 面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的移動(dòng)信標(biāo)的路徑優(yōu)化 ................................ 38 基于圖論的信標(biāo)移動(dòng)路徑規(guī)劃方法 ...................................................... 39 面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)信標(biāo)路徑規(guī)劃的仿 真實(shí)現(xiàn) .............................. 40 本章小結(jié) ........................................................................................................... 42 第五章 基于移動(dòng)信標(biāo)優(yōu)化路徑定位算法的仿真實(shí)現(xiàn) ............................................ 43 仿真實(shí)驗(yàn)工具和實(shí)驗(yàn)方法簡述 ........................................................................ 43 OMNeT++仿真實(shí)驗(yàn)平臺介紹 ................................................................ 43 定位算法性能評價(jià)指標(biāo) 及分析方法 ...................................................... 44 基于移動(dòng)信標(biāo)的傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的設(shè)計(jì) ................................................ 45 無線傳感器網(wǎng)