無(wú)線節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)ppt課件-展示頁(yè)
2024-12-17 04:39本頁(yè)面
【正文】 坐標(biāo)為 1 2 2 2 2 2 21 3 1 3 1 3 1 3 1 32 2 2 2 2 22 3 2 32 3 2 3 2 32 ( ) 2 ( )2 ( ) 2 ( )x x y y x x y y d dxy x x y y x x y y d d? ??? ? ? ? ? ? ?????? ?????? ?? ? ? ? ? ??? ?????基于測(cè)距的定位技術(shù) —— 三邊定位法 ?三邊定位技術(shù)的計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單 ， 在已知兩點(diǎn)之間距離的情況下 ， 采用單純的數(shù)學(xué)公式就可以計(jì)算出來(lái) ， 節(jié)點(diǎn)之間距離的測(cè)量才是三邊定位技術(shù)的最難點(diǎn) ， 一般來(lái)說(shuō) ， 有三種算法可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離： ?根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算距離； ?根據(jù)信號(hào)傳播時(shí)間或者時(shí)間差來(lái)計(jì)算距離； ?根據(jù) 接收信號(hào)相位差定位 。 假設(shè)節(jié)點(diǎn) D的坐標(biāo)為 （ x， y） 。 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù) —— 基于測(cè)距的定位 1． 基本思想 三邊 定位 法如圖所示 ， 已知 A、 B、 C三個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 （ x1，y1） 、 （ x2， y2） 、 （ x3， y3） 。 ?基于測(cè)距的定位技術(shù)涉及幾何中的圖形問(wèn)題 ， 已知節(jié)點(diǎn)的位置 ， 求另外幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置 ， 比較常用的方法有 ： ?三邊定位 法 ?角度定位 法 ?角度定位需要另外測(cè)量接收信號(hào)夾角 ， 測(cè)量出夾角后使用數(shù)學(xué)幾何條件 ， 確定節(jié)點(diǎn)的位置 。 另外，還有一些小的方面來(lái)衡量無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的好壞，如定位技術(shù)的擴(kuò)展性、魯棒性和節(jié)點(diǎn)帶寬的占用等 。 2．實(shí)時(shí)性 實(shí)時(shí)性是定位技術(shù)的另外一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)時(shí)性與位置信息的更新頻率密切相關(guān)，位置信息更新頻率越高，實(shí)時(shí)性越強(qiáng) 3．能耗 能耗是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的一個(gè)衡量指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)我們從定位區(qū)域與精確度、實(shí)時(shí)性和能耗三個(gè)方面來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的好壞。 因此 ， 該領(lǐng)域還有待更多的人提出更好的方法 ，以求更好地解決定位問(wèn)題 ， 使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠真正在實(shí)際生活中得到廣泛的應(yīng)用 。 ?對(duì)現(xiàn)有的 WSN定位研究成果研究比較發(fā)現(xiàn) ， 沒(méi)有一種定位方案能在有效減少通信開(kāi)銷 、 降低功耗 、 節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時(shí)獲得較高的定位精度 。 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述 —— 要求 ?作為一種全新的技術(shù) ， 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有許多挑戰(zhàn)性的研究課題 ， 而定位就是其中之一 ， 定位也是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提 ?傳感器節(jié)點(diǎn)的微型化和有限的電池供電能力使其在節(jié)點(diǎn)硬件的選擇上受到很大的限制 ， 低功耗是其最主要的設(shè)計(jì)目標(biāo) 。 ?節(jié)點(diǎn)連接度 ：節(jié)點(diǎn)可以探測(cè)發(fā)現(xiàn)到的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) 。 ?跳數(shù) ：兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間跳段的總數(shù) 。 ?未知節(jié)點(diǎn) ：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)以外的節(jié)點(diǎn)統(tǒng)稱為未知節(jié)點(diǎn) ， 也有文獻(xiàn)稱為盲節(jié)點(diǎn) 。?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題 ?基于測(cè)距的定位技術(shù) ?無(wú)需測(cè)距的定位技術(shù) ?協(xié)作定位技術(shù) 無(wú)線節(jié)點(diǎn)定位技術(shù) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位 ：依靠網(wǎng)絡(luò)中少量的位置已知的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)鄰居節(jié)點(diǎn)間有限的通信和某種定位機(jī)制確定網(wǎng)絡(luò)中所有未知節(jié)點(diǎn)的位置。 節(jié)點(diǎn)定位 在實(shí)際應(yīng)用中包含兩種含義： ? 自定位 ——確定節(jié)點(diǎn)自身在系統(tǒng)中的位置 ? 目標(biāo)定位 ——確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的位置 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述 ?信標(biāo)節(jié)點(diǎn) ：已知自身位置信息的節(jié)點(diǎn) ， 可通過(guò) GPS定位設(shè)備或手工配置 、 確定部署等方式預(yù)先獲取位置信息 ， 為其他節(jié)點(diǎn)提供參考坐標(biāo) 。 ?鄰居節(jié)點(diǎn) ：一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信距離范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)的集合 。 ?跳距 ：兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間各跳段的距離之和 。 ?網(wǎng)絡(luò)連接度 ：所有節(jié)點(diǎn)的鄰居個(gè)數(shù)取平均值 ， 可反映傳感器配置的密集程度 ?節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述 —— 一些概念 傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法通常需要具備以下特點(diǎn) ： ? 自組織性 ：傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署 ， 不依賴于全局基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)助定位； ? 健壯性 ：傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件配置低 ， 能量有限 ， 可靠性較差 ， 定位算法必須能夠容忍節(jié)點(diǎn)失效和測(cè)距誤差； ? 節(jié)能性 ：盡可能地減少算法中計(jì)算的算法復(fù)雜度 ， 減少節(jié)點(diǎn)間的通信開(kāi)銷 ， 以盡量延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期； ? 分布式 ：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是大規(guī)模部署網(wǎng)絡(luò) ， 節(jié)點(diǎn)數(shù)目多 ， 定位任務(wù)將不會(huì)是單個(gè)節(jié)點(diǎn)所能承擔(dān)的 ， 這就需要定位算法具有一定的分布式 ，把任務(wù)分派到各個(gè)節(jié)點(diǎn)； ? 可擴(kuò)展性 ：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目可能是成千上萬(wàn)甚至更多 ， 為了滿足對(duì)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)的適用性 ， 定位算法必須具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性 。 必須針對(duì)密集性 ， 節(jié)點(diǎn)的計(jì)算 、存儲(chǔ)和通信等能力都有限的特定場(chǎng)合設(shè)計(jì)有效的 低功耗 定位算法 ?近十年來(lái) ， 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位問(wèn)題研究有了許多新穎的解決方案和思想 ， 但是每種系統(tǒng)和算法都是用來(lái)解決不同的問(wèn)題或支持不同的應(yīng)用的 ，它們用于定位的物
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