无线传感网络节点定位技术

节点定位是无线传感网络的关键技术之一.介绍了无线传感网络的结构和节点定位技术的分类.针对于静态锚节点和无锚节点的定位方法,介绍了每个算法的原理,分析了误差产生的原因,概括了算法适用的条件,并介绍了目前提出的有效的改进方法.对于目前在无线网络定位中出现的问题做出了展望.     

无线传感器网络节点定位算法研究

无线传感器网络可以在广泛的应用领域内实现监测和追踪任务,而网络中传感器节点的自身定位问题是无线传感器网络的关键技术之一,对无线传感器网络的定位原理、典型定位算法进行阐述,研究了几种重要定位技术．最后对上述算法进行了性能分析和比较．     

无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)系统中节点的定位算法问题,提出了基于差分的DV-Hop定位算法,信标节点将测算的位置测定误差作为校正值向四周区域广播,未知节点接收到信标节点的校正信息后,据此修正自身的相对位置测算值,以减少节点定位误差,提高定位算法的精度。仿真测试表明,该算法与普通的DV-Hop算法相比,在定位误差与通信距离的比值等性能指标上得到了明显改善。     

无线传感器网络节点定位算法综述

节点定位是大多数无线传感器网络应用的基础。文章介绍了无线传感器网络节点定位的原理、节点定位计算的一般过程,讨论了现有的传感器网络节点定位算法的分类方法,并简要介绍了几种代表性算法的原理和特点。通过对现有算法的分析比较,指出了可能的热点研究方向。     

一种无线传感网络协作转发中继控制算法

为了提升无线传感器网络的系统容量,有效抵抗无线通信网络信道的瞬态衰落,提出一种可用于无线传感器网络的协作转发中继传输控制方法.通过网络路由与数据链路的联合控制管理实现中继节点的协作,同时引入带宽分配因子可根据网络状况灵活地动态调整中继协作专用带宽.针对信息采集网络的特点,建立网络中每个节点到网关节点的路由,在超帧中分配相应的时隙进行信道管理.从理论及实验两方面说明了该方法的有效性,并定量分析了网络中的竞争及错误概率与信噪比、发射功率的关系,搭建了具有协作转发中继能力的无线传感器网络仿真平台,验证了所提出方法的有效性.     

无线传感器网络节点定位算法研究

针对无线传感器网络中DV-Hop定位算法在未知节点到锚节点距离计算中的不足,提出了一种新的距离计算方法。该算法考虑了未知节点到锚节点路径中相邻三个节点组成的夹角对距离的影响,从而更精确计算出距离,并对改进算法和原算法进行了对比仿真。仿真结果表明,改进算法有效地提高了节点的定位精度和覆盖率.     

无线传感器网络动态节点定位算法综述

介绍了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的动态节点定位算法和无需测距的动态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的动态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较。最后指出了目前算法存在的问题及未来发展趋势     

基于参考点序列的无线传感器网络节点定位算法

提出了一种基于参考点序列(Reference node sequence,RNS)的无线传感器网络定位算法,该算法对定位空间的锚节点建立voronoi多边形,以此生成由锚节点组成的voronoi图,并将voronoi图的顶点记为参考点,为定位空间增加了若干锚节点信息。从而使与传感器节点通信的锚节点数目增加,改善了锚节点不足给定位带来的负面影响。其次建立参考点和锚节点到传感器节点的序列等级,根据序列等级估计出传感器节点的位置。仿真结果表明,与DV-Hop算法和质心算法相比,本文算法可以更准确地估计出节点的位置,提高定位精度。     

无线传感器网络静态节点定位算法综述

针对无线传感器网络静态节点定位算法特点,总结了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的静态节点定位算法和无需测距的静态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的静态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较,说明了目前算法存在的问题,并提出未来发展趋势。     

无线传感器网络节点的HLMDS分层定位方法研究

针对高连接度网络,结合集中式与分布式计算的优点,提出了HLMDS（Hierarchical Localization MDS）分层定位的思想,研究了一种集中与分布相结合的定位方法。通过筛选具有固定连接度的框架节点并分步定位,使得该方法的计算复杂度与网络连接度无关。该方法能实现部分或全部节点的定位。采用MATLAB仿真验证了在均匀分布节点网络中良好的定位精度。与其它现存方法相比,HLMDS方法可更灵活运用在各种定位应用中。     

锚点稀疏的无线感知网络定位算法

为有效实现锚点稀疏无线感知网络中节点的定位,提出一种多跳协作分布式定位算法.利用与局域范围内的多跳锚点通信协作,对定位的伪位置进行排除或缩小位置范围;同时,对影响定位精度的测距误差、锚点位置误差进行研究,利用误差分析技术优化锚点的选择,排除冗余锚点带来的误差影响;通过Matlab仿真实验研究定位率与锚点密度之间的关系,验证了算法的有效性和正确性.试验表明,该算法能显著提高定位率(尤其对处于网络边缘的节点定位),有效降低定位误差和定位成本.     

一种复杂环境下无线传感器网络定位算法

通过对建立定位算法求解数学模型,针对RSSI(接收信号强度)受环境影响较大而提出了基于RSSI实际检测的定位算法。该算法利用锚节点实地测量信号损耗来确定定位算法的权值因子,以此进一步提高复杂环境下节点定位精度。通过模拟障碍物环境仿真实验分析可以看到,与加权质心算法相比,此定位算法的平均定位误差可下降1/4左右,而随着环境复杂度的提高,尤其是障碍物地带,其定位精度可提高一半左右。     

面向WSN的移动信标辅助定位方法

提出了一种基于移动信标的辅助定位方法,该方法采用三重覆盖思想确定虚拟信标点分布,保证未知节点获得足够的定位信息;利用蚁群算法获取遍历这些虚拟信标点的最优路径;提出了基于迭代优化算法的虚拟信标点滤波方法.通过对虚拟信标点个数、遍历路径长度、传感器通信距离和定位误差等参数分别进行仿真分析.结果表明,该定位方法在定位精度、定位覆盖率和能量消耗等方面具有一定的优越性.     

基于密度分簇的无线传感器网络定位算法

针对MDS-MAP(P)算法存在节点间最短路径距离计算误差、合并误差及算法复杂度过高等问题,提出了一种基于密度分簇的算法MDS-MAP(DB)。该算法选择邻居节点数最多的节点作为分簇机制的开始节点,一跳邻居节点组成的簇域内利用三角不等式法则测距,两跳内节点组成的簇域内利用最短路径法测距,且每个簇域内只有簇头节点执行测距算法,降低了测距误差及算法计算复杂度,提高了算法的性能。仿真实验结果表明,该算法具有更小的定位误差。     

基于遗传算法的WSN谣传路由的改进

谣传算法是一种基于数据查询的无线传感器网络路由机制,它通过事件agent和查询agent形成的路径交叉生成一个路由,该算法存在着路径非最优化问题。为此,提出了一种基于遗传算法的谣传路由协议,它由谣传算法生成多条路径,利用遗传算法对此多条路径进行操作,将能量消耗作为评价指标,生成最优的路径。仿真表明,此算法能有效的降低节点的能量消耗,极大的延长了网络的生存时间。     

一种新的大规模无线传感器网络安全引导模式

针对目前无线传感器网络中的安全引导技术的缺乏和不足,提出了一种新的无线传感器网络的安全引导模式.该模式充分利用了目前无线传感器网络部署中提出的分簇算法,并结合随机密钥预分布模型的优点.在合理利用传感器网络有限资源的情况下,减少了无线传感器网络中单个节点的密钥环长度,节约了节点资源,延长了网络生命周期.文中论述了该模式的构架,引导过程,并对该模式进行了仿真分析.     

一种基于树的能量高效传感器网络调度算法

针对无线传感器网络中能量紧缺的情况提出一种基于树的能量高效调度(TREES)算法。该算法构造以sink为根的骨干树保证信息采集节点和sink的连通性。位于骨干树的节点处于通信模式,其它节点根据应用要求处于探测或休眠模式,按需激活通信模块。在NS-2平台上对TREES算法仿真,结果表明:TREES在保证信息采集的完整性和传输可靠性的基础上,能够降低能耗,有效延长网络寿命。     

无线传感器网络三维抽样定位

为了减小定位误差、提高算法的适应性,利用三维空间抽样和范围约束的方法,并结合对成功样本点的加权筛选,获得节点的三维估计坐标以实现定位.针对不同的节点功能,算法可以在基于跳数和基于距离两种方式下进行,并采用三种不同的抽样方案对这两种方式进行了分析和比较.初步仿真实验显示了该三维定位算法可以在锚节点比例20%的情况下,定位误差低于通讯半径的25%;测距误差增大到通讯半径的50%时,定位误差不超过通讯半径的35%.     

采用免疫遗传的无线传感器网络波束成形机制

针对无线传感器网络中单个节点能量和通信距离有限的特点,提出了一种基于免疫遗传的波束成形机制.首先分析了存在相位差的情况下的节点发射系数和选取节点数对系统能耗的影响;然后根据节点的剩余能量和相位结合旋转因子来循环选择参与发射的节点,并引入免疫遗传算法对各节点的发射系数进行调整.理论分析和仿真结果表明,该机制有效均衡了节点间的能耗,延长了网络寿命.     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明：LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。