移动无线物联网感知层传感控制定位算法研究

为了提高感知层传感控制定位的准确性和稳定性,提出移动无线物联网感知层传感控制定位算法.以DV-hop定位算法获取的移动无线物联网感知层通信区域内所有节点到各个锚节点的距离和跳数信息为基础,提出了基于跳数修正的DV-hop定位算法,对锚结点间跳数和未知结点跳数进行修正,计算出每个锚结点与各结点之间的距离,利用二维双曲线定位算法得到未知结点的位置坐标,实现移动无线物联网感知层传感控制定位.实验结果说明:所提算法在不同总节点个数和节点通信半径下定位误差始终保持最低,稳定性强;当跳数修正系数为2时该算法的定位精度最高,效果最佳;可选择较大的锚节点比例和较小的偏离因子,进一步提升定位效果.     

一种基于跳数修正的DV-HOP定位算法

节点定位技术是无线传感器网络的关键支撑技术之一,传统DV-Hop定位算法中节点间跳数只以整数增加,从而降低了定位精度。针对传统定位算法定位误差较大的问题,提出了一种新的基于跳数修正的DV-Hop定位算法。该算法从两方面进行了改进:对锚节点间的跳数进行修正,使得跳数不再只是整数;对未知节点与锚节点间的跳数进行修正,使得未知节点与锚节点之间的估计距离更加准确。最后,对传统算法和改进算法的性能进行了仿真,结果表明在不增加额外硬件开销的前提下,改进算法可以有效地提高定位精度。     

融合RSSI跳数量化与误差修正的 DV-Hop改进算法

为了提高DV-Hop算法在非均匀网络中的定位精度,提出一种基于RSSI跳数量化与误差修正的DV-Hop改进算法。改进算法首先利用节点间RSSI值与基准RSSI值的比值量化节点间跳数,使整数跳数转化为连续跳数,并在量化跳数的基础上对锚节点平均跳距进行重估,然后对各锚节点平均跳距进行加权处理以修正未知节点平均跳距。最后利用未知节点与最近锚节点的距离关系对未知节点坐标的估计误差进行修正,以进一步降低节点的定位误差。实验结果表明,相较于DV-Hop算法及相关文献,改进算法在相同的网络环境下能够有效降低累积误差对距离估算的影响,提升未知节点定位的精度,在不增加硬件开销的情况下,改进算法的相对定位误差比DV-Hop算法平均下降了20.7%。     

基于改进平均跳距和位置修正DV—HOP定位算法

针对传统DV—HOP算法在锚节点随机分布情况下定位误差和计算量较大的问题,提出了基于改进的平均跳距和位置修正的DV—HOP定位算法,根据节点的分布情况,锚节点计算其权值来动态调整其平均跳距,同时引入位置修正因子对用2种方法得到的位置信息进行修正,减少了定位误差,提高定位精度。仿真结果表明,改进算法在不同的锚节点数和不同的锚节点比例情况下都有较好性能,和传统DV—HOP算法相比定位误差明显减小,定位精度明显提高。     

基于虚拟力移动锚节点的3D-DVHop-ACR定位算法

针对传统以及各种经改进的3D-DVHop算法对未知节点定位误差较大,且未对定位成本进行实质性降低的问题,提出一种基于虚拟力移动锚节点的3D-DVHop-ACR定位算法.该算法引入虚拟力移动锚节点,在降低定位成本的同时可使锚节点移动路径遍历整个网络空间且不会进入网络空洞区域;通过RSSI值辅助测距与三维跳距加权修正节点间跳数和跳距,利用所有锚节点定位误差修正各未知节点估计坐标;同时,结合最大似然估计法对邻居节点数不小于3的节点继续精化,以进一步降低定位误差.     

无线传感器网络DV-hop定位算法的改进

 DV-hop算法是无线传感器网络中典型的非测距定位算法,其核心思想是将平均跳距与跳数的乘积作为2个节点间的距离,即采用节点间跳段距离代替实际直线距离参与位置计算。跳段距离计算过程中的误差累计是影响DV-hop算法定位精度的主要因素。本文提出基于门限跳数的信标节点选择策略和基于权的平均跳距优化策略,通过这2种策略减少跳段距离计算过程中的误差累计,提高定位精度。改进后的DV-hop算法通过门限跳数优化信标节点的选取,仅将小于门限跳数的信标节点当作位置计算的有效节点,从跳数角度减少了误差累计;此外,改进后的DV-hop算法在未知节点平均跳距选取上,以最佳跳距替代最近信标节点的平均跳距,更加真实地反映了实际距离,从平均跳距角度减少了误差累计。仿真结果表明,改进后的算法在不同的信标节点数、不同的节点通信半径以及不同的节点稀疏程度下,均能得到更高的定位精度。     

改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

为了解决DV-Hop算法定位精度低的问题,提出一种分轮优化的改进DV-Hop定位算法。首先通过跳数阈值限制锚节点广播信息的范围;其次用每轮锚节点的平均每跳距离误差来修正锚节点的平均每跳距离;然后通过共线度检测区域,找出适合定位的锚节点组;再用三边测量法计算出参与定位的每组锚节点组的定位结果,用所有锚节点组定位结果的均值作为未知节点的估计位置;最后把本轮定位的未知节点升级为新的锚节点,进行下一轮定位。仿真结果表明,改进算法在不增加额外硬件开销的基础上,减小了定位误差,有效地提高了定位精度。     

改进的三次修正DV-Hop定位算法

DV-Hop定位算法是一种定位误差较大的无需距离算法,而各改进算法仍存在较大误差,对此提出一种对未知节点位置进行3次修正的定位算法,该算法根据原始算法定位的缺点与特点,首先根据RSSI测距的理念,来对跳数进行连续性划分,其次提出一种平方误差适应度函数的策略,再对各锚节点在跳距适应度函数的计算中加入跳数-距离匹配因子对适应度函数进行加权,以获得更准确的跳距值,随后使用优化的跳数、跳距定位锚节点和未知节点,未知节点根据周边锚节点的偏差值采用新的锚节点反馈策略进行坐标的第1次修正,在该修正坐标处使用泰勒展开式进行展开寻优,得到未知节点坐标的第2次修正值,最后加入场景性限制条件,将不符合实际的坐标值进行修正得到未知节点的第3次修正坐标值,经实验证明,该算法在3种测试条件下均具有十分优越的定位性能.     

基于遗传算法WSN节点定位算法研究

研究无线传感器网络节点定位问题.针对无线传感网络由于位置信息等原因而造成节点定位误差较大,精确度不高等问题缺陷,提出了一种改进的基于遗传算法优化DV-hop定位算法,并将算法应用在无线传感网络节点定位中,算法首先利用节点间的距离和锚节点的位置,在距离无关定位算法的最后一个阶段,采用遗传优化算法对DV-hop算法定位得到位置进行校正,在不增加传感器节点的硬件开销的基础上有效提高定位精度和扩大定位范围,仿真结果表明,改进的网络节点定位算法定位误差小和定位范围广等性能,与原始的DV-Hop定位算法相比定位误差明显减小,精度明显提高.表明算法是一种高效节能的定位算法.     

无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进

DV-Hop定位算法利用跳数乘以平均每跳跳距估算节点间距离,针对算法过程存在缺陷导致定位误差较大的问题,在不改变原算法的步骤,也不需要额外增加硬件设备的条件下,从两个方面对传统DV-Hop定位算法进行了改进:一是基于节点的通信半径对节点间的跳数进行修正;二是借助信标节点间的估计距离与实际距离的偏差对平均每跳跳距进行修正。仿真实验表明,在相同的网络环境下,改进后的算法与传统算法相比定位误差减少了15%左右;与另外一种利用估算出的理想跳数值对信标节点间的实际跳数值进行修正的改进算法相比,定位误差也有5%~7%的降低。实验结果表明所提出的改进算法能更有效地降低节点间的距离估算误差,提高定位精度。     

基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法

DV-Hop节点定位算法使用跳数乘以平均每跳跳距估算节点间的距离,而平均每跳跳距的估算精确度与网络的拓扑结构、节点密度、节点通信半径等参数都有关系。针对DV-Hop算法过程存在的不足,为减少定位误差,本文提出了一种基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法,引入了RSSI测距技术和限跳机制,优化参与定位的信标节点组合,采用多次三边测量法,最后用质心法确定未知节点坐标。MATLAB仿真测试表明,在相同的检测环境下,改进后的算法与其他改进算法相比,能更有效地降低定位误差,提高定位精度。     

基于DV-hop算法的楼宇内三维投影质心定位算法研究

针对DV-hop定位算法在无线传感器网络中非测距定位时存在的精度不高的缺点,提出将其与投影技术及加权质心算法相结合的算法.该算法利用投影测距技术将楼宇三维空间转化为二维,将平均跳距算法改进为全网平均节点跳距算法,并利用数学方法中均分的思想将计算公式进行优化.在DV-hop算法的最后阶段利用三边加权质心算法建立目标函数.仿真结果表明,改进的楼宇三维投影质心定位算法在不增加硬件开销的前提下,减小了定位误差及不可定位节点比例,提高了定位精度.     

改进的DV-Hop算法在节点定位中的应用研究

基于传统DV-Hop算法的定位技术,通过分析该算法误差产生的主要原因,提出了节点间跳数的修正方法。通过在广播通信中采用双通信频率,将节点间的跳数缩减为0.5 R,减少了平均跳距的误差。通过Matlab软件的实验验证,本算法可以提高节点定位精度和网络通信频率,可进一步提高定位精度,定位结果达到了预期的目的。     

跳数加权DV-Hop定位算法

针对DV-Hop定位算法中距离估计误差对定位结果的影响,提出了一种信标节点优选方案和跳数加权DV-Hop定位算法。首先通过设定跳数阈值,保留跳数较少的信标节点,然后剔除近似在一条直线上的信标节点,完成信标节点优选,避免未知节点无法定位的情形。此外,利用Friis模型推导出距离估计误差与信号传播跳数之间的映射关系,采用传播跳数作为加权因子对定位结果进行了修正。仿真结果表明该算法降低了距离估计误差对定位精度的影响,提高了定位精度。     

基于多通信半径加余弦定理的DV-Hop算法的改进

为了提高DV-Hop定位算法的定位精度,提出了一种基于多通信半径加余弦定理的DV-Hop改进算法。该算法的改进体现在两个方面:1)采用多通信半径 广播位置,多次广播,细分跳数,使得未知节点与信标节点之间的最小跳数更加准确;2)在估计未知节点与对应信标节点的距离后,根据余弦定理调整和校正了估计跳距。在同样的仿真环境下将改进算法与经典算法进行了对比,仿真结果表明改进算法有效地提高了传感器节点的定位精度。     

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

针对无线传感器网络DV-Hop定位算法在实际应用中定位误差较大的问题,提出一种基于跳数修正的改进算法。在引入限跳机制的条件下,按未知节点与信标节点间的跳数值分类估算,对1跳区域内的节点采用RSSI测距技术,对于节点间跳数值大于1跳的节点,则利用信标节点间实际距离与估计距离的误差值修正平均每跳距离。仿真实验表明,在相同的网络条件下,与原DV-Hop定位算法和其他改进算法相比,改进后的算法能更有效地减少跳距估算带来的定位误差,提高平均定位精度并保持较好的算法稳定性。     

基于平均跳距估计的改进DV-Hop定位算法

传统DV—Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均每跳距离,而单个锚节点估计的平均每跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距,导致定位误差较大。针对这一问题,提出一种基于平均跳距估计的改进DV—Hop定位算法。改进算法在计算未知节点到各个锚节点距离时,考虑到离该未知节点最近的锚节点到其它锚节点的距离及跳数的不同,计算出不同的平均跳距,使其更接近于实际平均跳距。仿真结果表明,与传统DV—Hop算法相比,改进算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上能更有效地提高定位精度,并且算法简单,计算量小,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案。     

无线传感器网络中改进的DV-Hop算法

针对传统DV-Hop算法中定位精度低的问题,该算法从三个方面进行改进,（1）设置距离发射端标准一跳时节点所接收的接收信号强度指示（RSSI）值,利用节点接收信号的RSSI值与设置的RSSI值之间的比来修正跳数。（2）将未知节点的平均跳距分两段考虑,使未知节点到锚节点的估计距离更精确。（3）构造校正向量,对未知节点的估计坐标进行校正。仿真实验表明改进算法的定位精度明显高于传统DV-Hop算法和文献[6]基于RSSI比值修正的算法,稳定性也有一定的提升。