基于无线传感器网络的节点定位研究

无线传感器网络是对信息获取和处理的技术,通过通信技术使大量微小节点组成自组织网络,传感器网络包括数据的采集、传输、融合分析等。许多应用场所需要精确定位,使得无线传感器网络定位技术得到广泛应用和发展。本文通过对几种典型的定位算法研究,分析传感器网络节点定位算法的原理,得出的几种节点定位算法,并进行比较分析。     

无线传感器网络节点定位技术的研究

无线传感器网络是如今信息世界的热点话题,其主要包涵:物联网技术、传感器技术、信息技术等。支撑无线传感器网络的核心技术是节点定位,其中许多应用方面都要预先知道节点的位置。本文首先对无线传感器网络进行了详细概述,介绍了无线传感器网络特征和关键技术,重点分析了节点定位技术,此外还描述了定位技术在无线传感器网络中的作用和原因,并对它们的应用前景进行了阐述。     

基于位置信息的水声传感器网络路由协议

由于水下环境与地面环境不同,无线传感器网络中的协议不能直接应用于水下传感器网络中。针对水下环境的特点,提出了一种适用于水下传感器网络的路由协议。它是一种可扩展的、能量高效的路由协议。仿真结果显示:网络节点的移动速率不是很大时,该协议具有能量利用率高、数据传输成功率高和传输延时低等优点。     

水下传感器网络拓扑研究

水下传感器网络是一种新型的水下通讯系统。不同于陆地传感器网络,由于受到水下环境和水声通讯等限制条件制约,水下节点的部署也更加复杂。合理的拓扑结构能有效延长网络生命周期、节约节点资源、降低通讯干扰,能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合、时间同步和目标定位提供支持。本文分析总结了现有的水下传感器网络拓扑控制策略和关键技术,针对水下传感器网络广泛应用的分簇策略进行了分析和研究。     

无线传感器网络概述

无线传感器网络技术是信息科学领域中一种全新的尖端技术。它将网络技术引人到无线智能传感器中,弥补了传统传感器的局限性,具有广阔的发展前景。本文介绍了无线传感器网络的体系结构、发展历程和特征,详细分析了无线传感器网络的支撑技术,并综述了无线传感器网络在军事、工业等领域的应用。     

一种无线传感器网络被动定位方法设计与实现

从无线传感器网络节点自定位出发,分析比较了无线传感器自定位的几种常见定位算法,并给出现有算法存在的问题;在嵌入GPS模块的无线传感器网络汇聚节点上提出一种新的被动定位方法,并在软硬件上得到了实现．与传统的定位方法比较,它避免了无线传感器网络必须在每个节点嵌入GPS模块的同时,能在不增加体积、成本、通信功耗的情况下提供精确的定位位置．     

一种改进的唤醒信号能量检测算法及其应用研究

为了减少水下无线传感器网络的功耗,在notch滤波器算法原理基础上,结合帕斯瓦尔定理和子带能量目标检测算法分析环境噪声,得到了检测门限随环境噪声变化的唤醒信号检测算法,进行了理论分析和仿真。在微功耗处理器上实现了该算法并讨论了其在水下无线传感器网络的应用。试验证明该算法可以灵活调度网络中的各个节点状态,降低了传感器网络的功耗。     

基于信号衰减经验模型的移动节点定位算法研究

随着无线传感器网络在国防、安全等领域的快速发展,节点定位算法作为它的主要技术之一,也逐渐的被更多的人所重视、研究。为了提高定位技术在无线传感器网络中的应用效率和计算速度,提出了基于信号衰减经验模型的定位算法。该算法通过大量抽取节点在移动路线上的位置及其信号强度,迅速缩小锚点所在的范围,快速缩小节点所在区域,减少搜寻时间。     

无线传感器网络的技术特点及应用

无线传感器网络是一种现代化的先进网络技术,它为国家的现代化发展起到了至关重要的作用。因此,研究无线传感器网络的技术特点及应用具有重要意义。本文介绍了无线传感器网络的组成,讲解了无线传感器网络的技术特点,说明了无线传感器网络的一些具体应用,包括军事应用、医疗卫生应用、环境及农业方面应用以及智能家居建筑中的应用等等。     

智能建筑中无线传感器网络安全分析

无线传感器网络技术是当前非常流行的一种网络技术。论文介绍了无线传感器网络在智能建筑中应用的安全问题,以及在建筑物中确保无线传感器网络安全,提高无线传感器网络性能,最终实现建筑物内设备的智能化管理。     

Three-Dimensional Distance-Error-Correction-Based Hop Localization Algorithm for IoT Devices

The Internet of Things (IoT) is envisioned as a network of various wireless sensor nodes communicating with each other to offer state-of-the-art solutions to real-time problems. These networks of wireless sensors monitor the physical environment and report the collected data to the base station, allowing for smarter decisions. Localization in wireless sensor networks is to localize a sensor node in a two-dimensional plane. However, in some application areas, such as various surveillances, underwater monitoring systems, and various environmental monitoring applications, wireless sensors are deployed in a three-dimensional plane. Recently, localization-based applications have emerged as one of the most promising services related to IoT. In this paper, we propose a novel distributed range-free algorithm for node localization in wireless sensor networks. The proposed three-dimensional hop localization algorithm is based on the distance error correction factor. In this algorithm, the error decreases with the localization process. The distance correction factor is used at various stages of the localization process, which ultimately mitigates the error. We simulated the proposed algorithm using MATLAB and verified the accuracy of the algorithm. The simulation results are compared with some of the well-known existing algorithms in the literature. The results show that the proposed three-dimensional error-correction-based algorithm performs better than existing algorithms.     

Efficient Routing Protocol with Localization Based Priority & Congestion Control for UWSN

The nodes in the sensor network have a wide range of uses, particularly on under-sea links that are skilled for detecting, handling as well as management. The underwater wireless sensor networks support collecting pollution data, mine survey, oceanographic information collection, aided navigation, strategic surveillance, and collection of ocean samples using detectors that are submerged in water. Localization, congestion routing, and prioritizing the traffic is the major issue in an underwater sensor network. Our scheme differentiates the different types of traffic and gives every type of traffic its requirements which is considered regarding network resource. Minimization of localization error using the proposed angle-based forwarding scheme is explained in this paper. We choose the shortest path to the destination using the fitness function which is calculated based on fault ratio, dispatching of packets, power, and distance among the nodes. This work contemplates congestion conscious forwarding using hard stage and soft stage schemes which reduce the congestion by monitoring the status of the energy and buffer of the nodes and controlling the traffic. The study with the use of the ns3 simulator demonstrated that a given algorithm accomplishes superior performance for loss of packet, delay of latency, and power utilization than the existing algorithms.     

基于DSP的智能家居无线网络节点的设计

 将无线传感器网络技术融入智能家居系统中,设计合理的网络节点成为智能家居系统的核心问题．在分析无线传感器网络节点结构基础上,提出以DSP 芯片TMS320F206为处理器、AT86RF230为无线通信芯片的无线传感器网络节点．充分考虑节能和扩展性的需求,采用节点定时打开与关闭的协议且打开与关闭的时间比为1∶99．试验表明该无线网络节点能满足低功耗、长传输距离、准确定位、抗干扰的要求．     

基于WOSS的NS-Miracle水声信道模拟方法扩展

将世界海洋仿真系统（World Ocean Simulation System,WOSS）与声射线模型Bellhop结合并引入海洋噪声经验公式对NS-Miracle仿真系统的水声传输信道模拟方法进行扩展。为了验证扩展后的仿真系统,实验采用了基于水声信道特征经验模型、Bellhop射线模型及WOSS结合Bellhop射线模型的3种仿真方法对5个节点集中式拓扑结构的水下传感器网络进行了计算机仿真。结果表明,在相同的网络环境中,利用Bellhop信道仿真模型的两组实验的平均吞吐量、平均延时非常接近,而利用经验信道模型的第一组仿真得到的平均吞吐量和延时与后两组数据的差别稍大,三者的平均误包率非常接近。同时实验仿真了3个不同海域相同结构水下传感器网络的运行情况,分析引入WOSS后对仿真结果的影响。结果显示：在不同海域引入WOSS的系统仿真结果比未引入WOSS的系统仿真结果更具有实时动态性,扩展后的NS2/NS-Miracle仿真系统能够更准确地模拟实际水声网络的相关特性。另外,实验还利用扩展后的系统对ALOHA-CS、CSMA/CA和DACAP三种MAC协议进行了仿真和分析,结果显示,CSMA/CA协议相较于其他两种协议更适合集中式结构的水下传感器网络。     

Underwater sensor networks: applications, advances and challenges

This paper examines the main approaches and challenges in the design and implementation of underwater wireless sensor networks. We summarize key applications and the main phenomena related to acoustic propagation, and discuss how they affect the design and operation of communication systems and networking protocols at various layers. We also provide an overview of communications hardware, testbeds and simulation tools available to the research community.     

Geometric algorithms for sensor networks

This paper surveys the use of geometric methods for wireless sensor networks. The close relationship of sensor nodes with their embedded physical space imposes a unique geometric character on such systems. The physical locations of the sensor nodes greatly impact on system design in all aspects, from low-level networking and organization to high-level information processing and applications. This paper reviews work in the past 10 years on topics such as network localization, geometric routing, information discovery, data-centric routing and topology discovery.     

基于概率图模型的单信标定位算法研究

随着人类对海洋认识的逐步深入，水下目标的位置信息成为了一种不可或缺的水下信息源，传统的水下定位方法已经不能满足不同场景的应用需求。无论是在测量信息多元化时的多元信息融合定位，还是测量信息不足时的时域信息联合定位时均存在局限性。为此文章提出了基于概率图模型的单信标定位算法，在信标稀疏或者信标通信信息缺失的情况下，通过联合目标时域上其他位置时刻的所有量测信息，从而实现目标定位。此外文章还分析了模型分辨率和测距误差对定位结果的影响，并通过湖试验证概率图方法的有效性，证明其能够在传统定位方法无法使用的单信标的定位跟踪过程中，估计出每一时刻目标的位置，描述目标的运动轨迹。平均定位精度达到1.203 5 m。     

一种吞吐量稳定能量节省的MAC协议

数据链路层协议是水声通信网研究的一个重要内容。海洋水声信道的传输条件十分恶劣,是一个随时空频变、强多径干扰、长传输时延、高环境噪声、可用带宽非常有限的信道。传统的无线电网络协议不能直接应用于水声环境中。T-Lohi是为分布式、短距离、密集型网络设计的一种数据链路层协议。它采用唤醒信号来进行信道的预约,防止数据的碰撞。理论分析和仿真结果表明,对于分布式、短距离、密集型网络,T-Lohi能提供吞吐量稳定、能量利用率高的网络服务。