一种基于CKF的无线传感器网络分布式定位算法

为提高无线传感器网络节点定位的精度,降低算法计算复杂性,提出了一种基于容积卡尔曼滤波的无线传感器网络分布式节点定位算法。该算法假定移动锚节点按预定路径在传感区域移动,并周期性广播自身位置信标信息;每个未知位置节点首先收集多个锚节点信标信息及信号强度信息,然后估算出锚节点信标位置与未知节点的距离,最后在未知节点上运用容积卡尔曼滤波算法完成自身位置的分布式定位。仿真结果表明：本文所提算法具有优良的定位性能,定位精度和无迹卡尔曼滤波算法相当,明显优于极大似然估计定位算法,而计算复杂性则低于无迹卡尔曼滤波算法。     

无线传感器网络分布式节点定位算法研究

无线传感器网络在众多领域有着重大的应用价值,而网络的节点定位技术是这些应用的基本支撑技术.本文针对无线传感器网络节点的定位精度问题,提出一种新的分布式节点定位算法.介绍了算法的基本原理和实现方法.算法使用位置误差参数选择参与定位的节点,避免使用奇异信标节点信息,可以有效抑制定位误差的累积.仿真结果显示,这种算法具有定位精度高,计算复杂性和通信开销低等优点.     

基于RSSI测距的信标节点自校正定位算法

节点定位是无线传感器网络中的重要应用之一.为了有效抑制各种因素对无线传感器节点定位精度的影响,以三边定位算法为基础,提出了一种基于误差校正的定位算法.该算法通过测量信标节点之间的距离,获得信标节点RSSI值测量误差和网络的定位误差,并对误差进行补偿,从而提高整个网络的定位精度.实验结果显示,该算法能明显提高定位精度和稳定性,具有普遍应用意义.     

无线传感器网络节点定位机制的研究

无线传感器网络的许多应用都是基于节点的位置信息。传感器网络由于节点数量巨大,而且资源十分有限,全部节点都采用类似GPS的定位设备是不适宜的。文章介绍了无线传感器网络基于节点之间的连通性来估计节点的位置的定位算法,方法是在传感器网络中预先部署十分少量已知位置信息的信标节点,然后通过节点之间的跳数信息,实现对节点位置的估计。仿真显示该算法具有较好的实用性。     

基于信标优化的无线传感网络定位算法研究

针对传统无线传感器网络节点定位精度低、能耗大及适应性不强等缺陷,提出了一种基于信标优化的无线传感网络定位算法ConDV-Hop.该算法采用贡献因子对信标节点进行优化选择,使过程累积误差大大减少,利用反馈思想引入修正系数对待定位节点的初始估算位置进行修正,有效地克服了定位精度对网络拓扑的依赖.仿真实验结果表明,ConDVHop算法在均匀网络和非均匀网络中都表现出良好的性能,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案.     

粒子群优化在无线传感器网络定位中的应用

已提出的无线传感器网络节点的定位算法中大部分是针对二维网络,为了提高无线传感器网络节点的定位精度,提出应用粒子群优化实现无线传感器网络定位。该算法依据信标节点相对于未知节点的几何位置并利用粒子群优化算法估算未知节点的几何位置。通过仿真,并与最小二乘法比较,结果表明该算法能在不增加体积、成本、通信功耗的情况下,有效的提高节点的定位精度。     

一种自适应煤矿井下环境的加权质心节点定位算法

为提高煤矿井下无线传感器网络节点定位精度,提出了一种自适应煤矿井下工况环境的加权质心节点定位算法;在信标节点双链式部署结构的基础上,首先利用未知节点周围RSSI信号强度最大的信标节点之间的位置信息和信标节点的平均RSSI值自适应地估计环境参数,再应用无线信号强度衰减模型计算未知节点到信标节点的距离,最后采用加权质心定位算法的平均值确定最终的节点位置坐标;仿真实验结果表明,所提出方法的平均定位误差为0.94m,有效降低了环境因素及RSSI的随机性对定位精度的影响,可用于煤矿井下无线传感器网络节点实时定位系统中。     

传感器网络基于移动信标改进的DV-Hop定位算法

无线传感器网络节点定位算法的精度多依赖于信标节点的密度,但信标节点成本高,约为普通节点的100倍以上,为了降低定位的成本,提出了一种基于移动信标和DV-Hop的无线传感器网络节点定位算法(MBWDV-Hop)。该算法在DV-Hop定位算法的基础上,利用一个移动的信标节点在网络中按预定的路径移动并不断地广播自己的位置信息,形成多个虚拟信标,未知节点记录到每个虚拟信标的跳数,并采用加权处理的方法计算平均跳距及其与各虚拟信标的距离,最后利用三边测量法计算未知节点的位置信息,实现节点精确定位。由于只采用一个移动信标,降低了定位的成本和布网的复杂度。最后通过仿真证明算法可以提高定位精度,降低定位成本,提高了定位的效率。     

无线传感器网络中的信标优化选择算法

针对无线传感器网络中节点定位精度的问题,提出了一种基于距离和Cramer-Rao下界的信标优化选择算法。该算法通过分析信标与节点间的距离和位置拓扑关系对定位精度的影响,选择CRLB值最小的信标子集进行位置估计,减少节点定位误差。仿真结果表明,该方法较大地提高了定位精度,降低了计算量,为合理选择信标子集提供了依据。     

煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法

现有煤矿无线传感器网络节点定位存在定位精度差、功耗高等问题,提出一种基于信标节点规则部署的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法,根据井下巷道特征成对部署信标节点,在定位估算时先将信标节点投影到与未知节点同一高度的水平面,再利用三边测量法进行平面定位,然后结合未知节点与信标节点的高度差即可实现三维定位。理论分析和仿真结果表明,该算法具有计算量小、通信量小、定位精度较高以及稳定性较好等特点。     

WSNs中一种基于移动信标检测的定位算法

信标节点在无线传感器网络(WSNs)定位技术中起着重要的作用,它作为参考节点决定着被定位目标的位置。在WSNs的实际环境应用中,信标节点可能会因为各种原因发生移动成为不可靠的信标节点,此时依赖不可靠信标节点来定位的未知节点将可能产生较大的定位误差,甚至失去了利用价值。针对信标节点发生移动的问题,提出了一种定位前期的基于可用信标的移动信标检测(BAB—BMD)方案。在节点定位之前,对定位节点收到的所有信标进行检测,并对移动信标重定位计算其可靠度。然后,依据信标可靠度选择可用信标节点进行定位,即基于可用信标的信标择优(BAB—BOS)算法。实验结果表明:BABBMD具有较好的检测准确度,同时采用BAB—BOS定位算法定位准确度要高于未进行移动信标检测的定位准确度和丢弃移动信标的定位准确度。     

基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法

节点定位是无线传感网的关键技术之一.针对传统的基于RSSI的定位算法精度低的问题,提出一种基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法(BBG-EKF).该算法分析影响定位精度的两个因素:未知节点与信标节点的距离和信标节点间的共线性,提出一种最优信标组选择机制,进一步通过扩展卡尔曼滤波实现精确定位.新算法复杂度低,定位过程中节点...     

Four-mobile-beacon assisted localization in three-dimensional wireless sensor networks

Localization is one of key technologies of wireless sensor networks, and the mobile beacon assisted localization method is promising. For the three-dimensional sensor networks, this paper proposes a four-mobile-beacon assisted weighted centroid localization method. The four beacons form a regular tetrahedron while traversing the region and broadcast packets including their positions simultaneously. The ordinary sensor nodes estimate their locations using weighted centroid method. It also presents Layered-Scan trajectory of mobile beacons which consists of several parallel layers of Scan. This method can localize all the sensor nodes with appropriate parameters. Two sets of simulations are performed using Matlab to compare this method with other methods and evaluate tradeoffs between localization performance and different parameters. Simulation results show that the proposed method outperforms weighted centroid and multilateration methods using single mobile beacon.     

Distributed Localization Using a Moving Beacon in Wireless Sensor Networks

The localization of sensor nodes is a fundamental problem in sensor networks and can be implemented using powerful and expensive beacons. Beacons, the fewer the better, can acquire their position knowledge either from GPS devices or by virtue of being manually placed. In this paper, we propose a distributed method to localization of sensor nodes using a single moving beacon, where sensor nodes compute their position estimate based on the range-free technique. Two parameters are critical to the location accuracy of sensor nodes: the radio transmission range of the beacon and how often the beacon broadcasts its position. Theoretical analysis shows that these two parameters determine the upper bound of the estimation error when the traverse route of the beacon is a straight line. We extend the position estimate when the traverse route of the beacon is randomly chosen in a real-world situation, where the radio irregularity might cause a node to miss some crucial coordinate information from the beacon. We further point out that the movement pattern of the beacon plays a pivotal role in the localization task for sensors. To minimize estimation errors, sensor nodes can carry out a variety of algorithms in accordance with the movement of the beacon. Simulation results compare variants of the distributed method in a variety of testing environments. Real experiments show that the proposed method is feasible and can estimate the location of sensor nodes accurately, given a single moving beacon.     

WSN中信标节点移动情况下的定位方法研究

定位技术是无线传感器网络的基础理论和关键技术之一.在实际应用中,一些信标节点在部署以后其位置由于各种原因而会发生漂移,由此就使得依赖于这些信标节点来定位的其他节点将无法准确定位,或者产生很大定位误差.本文针对信标节点产生漂移情况下的节点定位问题,提出了一种基于区域划分的信标节点移动检测算法(AD-BMD),在区域划分的基础上,通过两次判定过程将移动的信标节点检测出来,并为每个信标设置了坐标可信度值.为合理利用移动的和未移动的信标节点,提出一种基于信标移动检测的信标择优定位算法(BMD-BOS),通过合理选择信标节点来对其它未知节点进行定位.实验结果证明,AD-BMD算法具有很高的检测正确率和较低错误率,检测效果好于LB和SSV方法.BMD-BOS算法的定位精度远远高于没有进行移动信标检测的定位算法(N-BMD)和将移动信标丢弃的定位算法(D-BMD).     

混合SVM结合信息熵检测ICMP隐通道*

攻击者可以将生成的任意信息隐藏在ICMP的有效负载中传递出去,构成了ICMP负载隐通道。在分析ICMP数据流熵标准差和熵值分布特性的基础上,提出了基于信息熵的样本集缩减策略。为提高采用标准支持向量机(SVM)的学习能力与推广能力,建立了若干选取规则,构造出一种有效的混合核函数。最后采用混合SVM结合信息熵的方法检测ICMP隐通道,取得了较快的分类速度和较高的检测率。实验结果表明,采用混合SVM结合信息熵检测ICMP隐通道的方法,是有效的、可行的。     

基于局部信标选择的无线传感器网络定位算法

针对DV-hop算法定位精度低的问题,本文分析了节点间的位置拓扑关系对定位精度的影响,提出了一种基于局部信标选择的定位算法(RBS-DV-hop)。该算法权衡了定位精度和计算复杂度,从三方面寻找局部最优的信标节点组,包括信标节点的共线度、未知节点与信标节点的跳数以及信标节点相对于未知节点的分布。仿真结果表明,改进后的算法明显提高了定位精度和稳定性,为合理选择信标节点组进行定位提供了一种方法。     

Mobile sensor networks for optimal leak and backflow detection and localization in municipal water networks

Leak and backflow detections are essential aspects of Water Distribution Systems (WDSs) monitoring and are commonly fulfilled using approaches that are based on static sensor networks and point measurements. Alternatively, we propose a mobile, wireless sensor network solution composed of mobile sensor nodes that travel freely inside the pipes with the water flow, collect and transmit measurements in near-realtime (called sensors) and static access points (called beacons). This study complements the tremendous progress in mobile sensor technology. We formulate the sensor and beacon optimal placement task as a Mixed Integer Nonlinear Programming (MINLP) problem to maximize localization accuracy with budget constraint. Given the high time complexity of MINLP formulation, we propose a disjoint scheme that follows the strategy of splitting the sensor and beacon placement problems and determining the respective number of sensors and beacons by exhaustive search in linear time.