無線傳感網(wǎng)定位技術(存儲版)
【正文】 ? （ 3）計算重疊區(qū)域：統(tǒng)計包含未知節(jié)點的三角形，計算所有三角形的重疊區(qū)域； ? （ 4）計算未知節(jié)點位置：計算重疊區(qū)域的質心位置，作為未知節(jié)點的位置。 ? 距離無關的定位機制無需測量節(jié)點間的絕對距離或方位，對節(jié)點硬件的要求較低，使得節(jié)點成本更適合于大規(guī)模的傳感網(wǎng)。 ? 基于距離的定位機制通過實際測量節(jié)點間的距離或角度，通常定位精度相對較高，但對節(jié)點的硬件也提出了很高的要求，定位過程中消耗的能量相對多。 ACBMABCM (3) ? 在傳感網(wǎng)中，信標節(jié)點通常是靜止的。 ? 與 DVHop算法相比較， DVDistance算法對傳感器節(jié)點的功能要求比較低，不要求節(jié)點能夠儲存網(wǎng)絡中各個節(jié)點的位置信息，同時還較大幅度地減少了節(jié)點間的通信量，也就降低了節(jié)點工作的能源消耗。 ????????ijjijjijii hyyxx 22 )()(H o p S i z e? 然后，信標節(jié)點將計算的每跳平均距離用帶有生存期字段的分組廣播到網(wǎng)絡中，未知節(jié)點僅記錄接收到的每一跳平均距離，并轉發(fā)給鄰居節(jié)點。 ? 在距離向量定位機制中，未知節(jié)點首先計算與信標節(jié)點的最小跳數(shù)，然后估算平均跳數(shù)的距離，利用最小跳數(shù)乘以平均每跳距離，得到未知節(jié)點與信標節(jié)點之間的估計距離，再利用三邊測量法或極大似然估計法計算未知節(jié)點的坐標。 ? 距離無關的定位算法主要有質心算法、 DVHop算法、Amorphous算法、 APIT算法等。同理對 A、 B、 ∠ ADB和 B、 C、 ∠ BDC分別確定相應的圓心、半徑。 無 線 信 號超 聲 波 信 號發(fā) 射 端 接 收 端T1T2距 離（ 3）到達 時間差（ TDOA） (2) ? 由于無線射頻信號的傳播速度要遠大于超聲波的傳播速度，因而未知節(jié)點在收到無線射頻信號時，會同時打開超聲波信號接收機。對節(jié)點硬件的成本和復雜度的要求很低，但聲波的傳播速度易受大氣條件的影響。當遇到非均勻傳播環(huán)境，有障礙物造成多徑反射或信號傳播模型過于粗糙時， RSSI測距精度和可靠性降低，有時測距誤差可達到 50%。 ?資金代價 則包括實現(xiàn)一種定位系統(tǒng)或算法的基礎設施、節(jié)點設備的總費用。對于移動的物體，如果位置信息刷新較慢，就會出現(xiàn)嚴重的位置信息滯后，直觀上感覺已經前進了很長距離，提供的位置還是以前的位置。 ?相對精度通常以節(jié)點之間距離的百分比來定義。 2．基本術語 ? （ 5）接收信號強度指示（ Received signal Strength Indicator， RSSI）：節(jié)點接收到無線信號的強度大小，被稱為接收信號的強度指示。 （ 3）根據(jù)信息收集的方式，網(wǎng)絡收集傳感器數(shù)據(jù)用于節(jié)點定位被稱為被動定位，節(jié)點主動發(fā)出信息用于定位被稱為主動定位。通過人工測量或配置來獲得節(jié)點坐標的方法往往不可行。節(jié)點自身定位是網(wǎng)絡自身屬性的確定過程，可以通過人工標定或者各種節(jié)點的自定位算法完成。只有在傳感器節(jié)點自身正確定位之后，才能確定傳感器節(jié)點監(jiān)測到的事件發(fā)生的具體位置，這需要監(jiān)測到該事件的多個傳感器節(jié)點之間的相互協(xié)作，并利用它們自身的位置信息，使用特定定位機制確定事件發(fā)生的位置。 二、節(jié)點 定位技術基本概念 ? 位置信息有多種分類方法。 從廣義上來講，無線傳感網(wǎng)的定位問題包括傳感器節(jié)點的自身定位和對監(jiān)控目標的定位。 ? （ 2）測距：指兩個相互通信的節(jié)點通過測量的方式來估計出彼此之間的距離或角度。 ? （ 8）非視線關系（ None Line of sight， NLoS）：兩個節(jié)點之間存在障礙物，影響了它們直接的無線通信。例如超聲波可以達到分米級精度，但是它的覆蓋范圍只有 10多米； WiFi和藍牙的定位精度為 3米左右，覆蓋范圍可以達到 100米左右； GSM系統(tǒng)能覆蓋千米級的范圍，但是精度只能達到 100米。 3．定位性能的評價指標 ? （ 4）功耗： ? 功耗作為傳感網(wǎng)設計的一項重要指標，對于定位這項服務功能，需要計算為此所消耗的能量。 ? 比較常用的方法是 多邊定位 和 角度定位 。如圖 61所示為某于 ToA測距的簡單實現(xiàn)過程示例，采均偽噪聲序列信號作為聲波信號，根據(jù)聲波的傳播時間來測量節(jié)點之間的距離。精度較好。當然 TDoA技術的測距誤差小，具有較高精度。 31nD2???????????????????222222222212121)()()()()()(nnn dyyxxdyyxxdyyxx?有公式： （ 3）極大似然估計法 bAAAX TT 1)(? ??解方程得： 其中： ??????????
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