无线传感器网络RSSI定位算法的研究与应用

无线传感器网络是21世纪最重要的技术之一,利用传感器网络进行追踪和定位有着重大的意义和广泛的应用,它被广泛地应用在军事侦察、环境监测、医疗健康、以及工业商业等许多领域。定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,对覆盖部署、拓扑控制、路由通信和目标跟踪等影响甚大,贯穿了无线传感器网络各个环节。 本文以矿井安全监测系统为背景,详细地分析了RSSI节点自定位算法在矿井环境下存在多径效应、环境因子估计偏差、锚节点部署不均匀、定位算法重建关系数据库等造成定位精度低和系统计算开销大等问题,并在基于RSSI定位算法的基础上进行了改进,融入了一维线性定位的思想,提出了距离比值计算法来对未知节点定位。改进算法的主要原理是接收无线传感器节点信号强度,计算节点与基站间距离,采用距离比值进行分析来反应出节点间的距离位置关系。改进算法采用了不同的计量方法,使得它更加适合矿井井下巷道及开采面等一维线性环境。最后,在一维环境下进行了MATLAB算法仿真和Mica2节点实验工作,算法仿真和节点实验结果表明,改进算法对于环境更具适应性,对于环境改变的情况,定位精度几乎不受影响,表现出了良好的可靠性和适用性。