【正文】 of the algorithm. Finally, we simulate mobile beacon base localization algorithm in OMNeT + + simulation environment by modeling mobile intelligent nodes and ordinary nodes in the network. The network 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 錄摘 要 IABSTRACT III目 錄 VCONTENTS 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)點定位算法相關(guān)研究 7 7 7 9 10 10 11 12 13 常用的Rangebase節(jié)點定位算法 13 16 18第三章 基于移動信標(biāo)的節(jié)點定位算法 19 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于移動信標(biāo)改進(jìn)的DVHop定位算法 19 DVHop定位算法 20 23 仿真分析 26 28 DVHop定位算法平均跳距離計算誤差來源分析 29 31 34 本章小結(jié) 35第四章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動信標(biāo)的路徑優(yōu)化 36 36 隨機(jī)移動RWP(Random Way Point)模型 36 37 螺線移動模型 38 38 39 40 本章小結(jié) 42第五章 基于移動信標(biāo)優(yōu)化路徑定位算法的仿真實現(xiàn) 43 43 OMNeT++仿真實驗平臺介紹 43 44 45 46 51 52 本章小結(jié) 55結(jié)論與展望 56參 考 文 獻(xiàn) 57攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 60攻讀學(xué)位期間參加的科研項目 61獨創(chuàng)性聲明 62致 謝 63CONTENTSABSTRACT(Chinese) IABSTRACT(English) IIICONTENTS(Chinese) VCONTENTS(English) VIIChapter 1 Introduction 1 Research Background and Meaning of This Subject 1 Research Background and Meaning 1 Source of This Subject 3 Domestic and Foreign Research Status 3 Main Content and Structure of This Subject 5Chapter 2 Common Nodes Localization for Sensor Network 7 Localization Algorithm Base on Beacon 7 Realative work 7 Advantage of Localization Algorithm Base on Beacon 9 Implement of Common Localization Ways 10 Maximum likelihood estimation 10 Trilateration Method Localization 11 Triangulation Method Localization 12 Common Nodes Localization Algorithm 13 Common Rangebase Nodes Localization Algorithm 13 Common Rangefree Nodes Localization Algorithm 16 Summary of This Chapter 18Chapter 3 Localization Algorithm based on Mobile Beacon 19 Improving DVHop Algorithm base on Mobile Beacon 19 DVHop Localization Algorithm 20 Nodes Localization Algorithm base on Mobile Beacon 23 Simulation Result 26 Improving DVHop Algorithm base on Mobile Beacon Dynamic Selection 28 Analysis the Error Resource of DVHop Averager Hop Distance 29 The Process of the Improving Localization Algorithm 31 Simulation Result 34 Summary of This Chapter 35Chapter 4 Mobile Beacon Moving Path Optimization 36 Analysis the Moving Model of Mobile Beacon 36 RWP(Random Way Point) Moving Model 36 GaussMarkov Moving Model 37 Spire Moving Model 38 Mobile Beacon Moving Path Optimization for WSNs 38 Mobile Beacon Path Planning base on Graph Theory 39 Simulation of the Mobile Beacon Path Planning 40 Summary of This Chapter 42Chapter 5 Simulation of Localzaition Algorithm base on Mobile Beacon 43 Introduction of Simulation Tools and Environment 43 Introduction of OMNeT++ 43 Localization Algorithm Performance Evaluation and Analysis 44 Localization Algorithm Design base on Mobile Beacon 45 Programming and Modeling Localization Algorithm 46 Programming the Process of the Localization Algorithm 51 Performance Evaluation and Analysis of the Localization Algrithm base on Optimize Path 52 Summary of This Chapter 55Conclusion and Prospect 56References 57Published Papers 60Participant Projects 61Original Creative Statement 62Acknowledgements 63第一章 緒 論 本論文的研究背景及意義 研究背景與意義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器、嵌入式計算、分布式信息處理和無線通信等技術(shù)，由許多相同或不同類型傳感器節(jié)點通過無線通信實現(xiàn)自組織，形成分布式自治網(wǎng)絡(luò)。 最后在OMNeT++仿真環(huán)境下，仿真基于移動信標(biāo)的定位算法，建立包括移動智能節(jié)點和普通節(jié)點的仿真模型，通過定位過程的通信和數(shù)據(jù)處理計算未知節(jié)點的位置，仿真表明，基于移動信標(biāo)優(yōu)化路徑的定位算法既改善了定位的精度，又減少了定位算法的通信開銷，提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位效率。提出基于移動信標(biāo)改進(jìn)的DVHop定位算法，該算法在DVHop定位算法的基礎(chǔ)上，利用一個移動的信標(biāo)節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中按預(yù)定的路徑移動并不斷的廣播自己的位置信息，形成多個虛擬信標(biāo)，研究平均跳距離的加權(quán)算法和信標(biāo)節(jié)點的動態(tài)選擇算法，降低定位的成本和布網(wǎng)的復(fù)雜度，提高節(jié)點定位的精度和效率。文章在DVHop定位算法中引入移動信標(biāo)節(jié)點，并研究信標(biāo)節(jié)點的動態(tài)選擇算法及移動路徑優(yōu)化算法。為此我們需要研究更為有效的定位算法，降低定位成本，提高定位精度。廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)基于移動信標(biāo)優(yōu)化路徑的定位算法研究分類號： 學(xué)校代號：11845UDC： 密級： 學(xué)號：2110704294廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（工學(xué)碩士）基于移動信標(biāo)優(yōu)化路徑的定位算法研究指導(dǎo)教師姓名、職稱： 教授 企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱： 無 專業(yè) 或 領(lǐng)域 名 稱： 控制理論與控制工程 學(xué) 生 所 屬 學(xué) 院： 自動化學(xué)院 論 文 答 辯 日 期： 65 Classified Index: School Code: 11845UDC: Security Class: Class No.:2110704294A Dissertation for Master’s Degree of Guangdong University of Technology（Master of Engineering Science）Research on Localization Algorithm Based on Mobile Beacon with Optimal pathCandidate: Xie XiaosongSupervisor: Prof. Cheng LianglunMay 2010Faculty of AutomationGuangdong University of TechnologyGuangzhou, Guangdong, , 510006摘 要摘 要無線傳感器節(jié)點定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的大多數(shù)領(lǐng)域, 如：目標(biāo)監(jiān)測與跟蹤、路由位置信息的獲取等，都需要知道節(jié)點的位置信息。針對這種情況，本論文對基于移動信標(biāo)優(yōu)化路徑的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點算法進(jìn)行了研究，該定位算法能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點的高效率定位。本文的主要完成的工作有：分析歸納常用的無需測距的定位算法和基于信標(biāo)的定位算法，研究基于信標(biāo)的定位算法的定位機(jī)制，研究利用移動信標(biāo)的信息來進(jìn)行定位計算。結(jié)合基于移動信標(biāo)改進(jìn)的DVHop定位算法，提出了面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動信標(biāo)的路徑規(guī)劃方法，把圖論引入信標(biāo)移動路徑規(guī)劃，獲取針對所處網(wǎng)絡(luò)連通狀況的優(yōu)化信標(biāo)移動路徑，提高算法的定位精度，減少算法定位過程的通信開銷，提高算法的效率。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；移動信標(biāo)；優(yōu)化路徑；OMNeT++；智能節(jié)點 參 考 文 獻(xiàn)ABSTRACTWireless sensor node localization is one of the key technologies for wireless sensor networks. It’s the foundation of most wireless sensor network applications, such as: target surveillance and tracking, routing and other location information acquiring, all of these need to know the location information of the nodes. So we need more effective localization algorithm to reduce the cost and increase the precision.In response, the paper research the nodes localization algorithm for wireless sensor network base on mobile beacon with optimal path. This algorithm can achieve high efficiency of positioning nodes. We introduced mobile beacon node into DVHop loca