無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 20:03本頁面
【正文】 ，利用理論和經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛯鬏敁p耗轉(zhuǎn)化為距離，再利用已有的算法計算出節(jié)點的位置。該技術(shù)主要使用 RF信號，因傳感器節(jié)點本身具有無線通信能力，故其是一種低功率、廉價的測距技術(shù)。 例如，在自由空間中，通過測量接收信號的強度，利用公（ 31）就可以計算出收發(fā)節(jié)點間的大概距離。 2. 基于 TOA的定位 ? 在基于到達時間 TOA 的定位機制中，已知信號的傳播速度，根據(jù)信號的傳播時間來計算節(jié)點間的距離，然后利用已有算法計算出節(jié)點的位置。 假設(shè)兩個節(jié)點間時間同步，發(fā)送節(jié)點的揚聲器模塊在發(fā)送偽噪聲序列信號的同時，無線電模塊通過無線電同步消息通知接收節(jié)點偽噪聲序列信號發(fā)送的時間，接收節(jié)點的麥克風(fēng)模塊在檢測到偽噪聲序列信號后，根據(jù)聲波信號的傳播時間和速度計算發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點之間的距離。節(jié)點在計算出到多個鄰近信標(biāo)節(jié)點的距離后，可以利用三邊測量算法或極大似然估計算法計算出自身位置。 基于 TDOA的定位 定位算法 基于測距技術(shù)的定位算法 ： ?三邊測量法； ?三角測量法； ?最大似然估計法。 三邊測量法 三角測量法 極大似然估計法 定位算法性能指標(biāo) ? 定位精度 ? 規(guī)模 ? 錨節(jié)點密度 ? 節(jié)點密度 ? 容錯性 ? 自適應(yīng)性 ? 代價 ? 功耗 ? 定位精度：定位技術(shù)首要的評價指標(biāo)就是定位精確度，其又分為絕對精度和相對精度。絕對精度是測量的坐標(biāo)與真實坐標(biāo)的偏差。相對誤差一般用誤差值與節(jié)點無線射程的比例表示，定位誤差越小定位精確度越高。 ? 規(guī)模：不同的定位系統(tǒng)或算法也許可在園區(qū)內(nèi)、建筑物內(nèi)、一層建筑物或僅僅是一個房間內(nèi)實現(xiàn)定位。另外，給定一定數(shù)量的基礎(chǔ)設(shè)施或在一段時間內(nèi)，一種技術(shù)可以定位多少目標(biāo)也是一個重要的評價指標(biāo)。 ? 錨節(jié)點密度：定位通常依賴人工部署或使用 GPS 實現(xiàn)。錨節(jié)點密度是評價定位系統(tǒng)和算法性能的重要指標(biāo)之一。 ? 節(jié)點密度：通常以網(wǎng)絡(luò)的平均連通度來表示， 許多定位算法的精度受節(jié)點密度的影響。 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中， 節(jié)點密度增大不僅意味著網(wǎng)絡(luò)部署費用的增加， 而且會因為節(jié)點間的通信沖突問題帶來有限帶寬的阻塞。 DVHop算法僅可在節(jié)點密集部署的情況下合理地估算節(jié)點位置。 ? 容錯性：定位系統(tǒng)和算法都需要比較理想的無線通信環(huán)境和可靠的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備。而真實環(huán)境往往比較復(fù)雜。 ? 自適應(yīng)性：定位系統(tǒng)和算法的軟、硬件必須具有很強的容錯性和自適應(yīng)性，能夠通過自動調(diào)整或重構(gòu)糾正錯誤、適應(yīng)環(huán)境、減小各種誤差的影響，以提高定位精度。 ? 功耗：是對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和實現(xiàn)影響最大的因素之一。由于傳感器節(jié)點的電池能量有限， 因此與功耗密切相關(guān)的定位所需的計算量、通信開銷、存儲開銷、時間復(fù)雜性是一組關(guān)鍵性指標(biāo)。 ? 代價：定位算法的代價可從不同的方面來評價。時間代價包括一個系統(tǒng)的安裝時間、配置時間、定位所需時間； 空間代價包括一個定位系統(tǒng)或算法所需的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)量、硬件尺寸等； 資金代價則包括實現(xiàn)一種定位系統(tǒng)或算法的基礎(chǔ)設(shè)施、節(jié)點設(shè)備的總費用。
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