无线传感器网络节点定位算法的研究

无线传感器网络作为一种新型的数据采集技术,综合了微电子、无线通信和无线网络等多门学科,在军事、工业控制、环境监测、医疗救助等领域都有广泛的应用前景。节点定位即根据少数已知位置的节点,按照某种定位机制确定未知节点自身位置。只有在节点自身正确定位之后,才能确定传感器节点监测到的事件的具体位置。一般来说,定位算法可以分成很多类,有集中式的、分布式的,基于基础设置的、基于测距技术的和非基于测距技术的定位算法。针对各种算法的优缺点,研究者也提出了很多有效的解决方法。但是,将这些定位算法直接应用到实际环境中,还存在很多问题。定位技术作为无线传感器网络关键支撑技术,已经受到越来越多的关注。 本文就传感器网络的定位技术展开深入探讨。由于传感器节点受体积、成本、能量等因素的限制,且通常工作在人类难以或不宜接近的场合,因此定位技术的基本方法就是通过部署少量已知坐标的参考节点,其他未知坐标的节点测量与参考节点的距离、角度,或依据相对位置关系、网络连通性进行一定的计算得出自身的坐标。 本文的研究工作紧紧围绕无线传感器网络节点定位算法这一课题进行,主要包含以下工作: (1)介绍了无线传感器网络节点定位的研究背景、国内外研究现状以及文章的结构安排。 (2)介绍了无线传感器网络的相关概念及定位技术基本原理。 (3)介绍了无线传感器网络节点定位技术的基本原理以及定位算法的评价体系,讨论了当前各种定位算法的分类,然后介绍了目前节点定位技术常见的一些定位算法。 (4)论文重点对无需测距自定位算法中的APIT算法进行了研究,并提出了一种改进的节点自定位算法,给出了算法的基本原理和实现方法。 (5)对改进算法进行仿真试验。仿真试验结果表明:与原算法相比,该算法提高了定位精度和覆盖率,显著改善了定位性能。 (6)工作总结及下一步工作方向的展望。