无线传感器网络的节点定位算法

无线传感器网络作为一种全新的信息采集和处理方式,节点位置的确定是无线传感器网络应用的基础。结合无线传感器网络节点定位算法的性能评价以及分类方式,通过分析典型DV-Hop算法的误差产生,提出改进方案,并利用仿真环境验证。     

无线传感器网络中的节点定位算法

无线传感器网络是由部署在监视区域的大量微型的具有无线通信及计算能力的传感器节点,以无线多跳通信方式构成的分布式自组织网络系统。它能根据环境需要,通过功能有限的传感器节点之间的协同工作,对监控区域内的环境或监测对象的信息进行实时感知、采集和处理,获得详尽而准确的侦测数据。本文主要分析无线传感器网络中的定位技术,研究如何降低网络中的能量消耗,延长网络寿命。     

无线传感器网络局部协同定位算法

针对无线传感器网络中距离定位算法精度和覆盖率低的问题,提出了局部协同定位算法(LCLA)。该算法通过对节点路径损耗指数的局部计算,将通信中受到环境或者障碍物影响的锚节点判定为无效锚节点;同时引入协同定位思想,将满足误差要求的已定位节点升级为锚节点,并参与其他未知节点的定位,以提高定位的覆盖率。节点定位时,若收到多个锚节点信号,优先选取初始的有效锚节点对其进行定位;当有效锚节点个数不足以定位时,再选取升级后的锚节点,以减少累积误差,提高定位精度。仿真结果表明,局部协同定位算法在定位覆盖率和精度方面优于改进的接收信号强度指示(RSSI)定位算法、多维尺度分析(MDS-MAP)算法和协作定位算法。     

无线传感器网络分布式节点定位算法研究

深入分析比较了在无线传感器网络领域中有代表性的4种分布式定位算法,着重关注了算法的能量消耗问题。节点的能量消耗主要由计算和通讯开销组成,对于算法的计算复杂度和通讯开销,做出了定量的分析。在此基础上,对未来的研究与算法的改进提出了建议。     

基于移动锚节点无线传感器网络定位的算法

无线传感器网络应用在很多场合中,监测目标进行定位和跟踪是最基本的应用。在无线传感器网络中基于移动锚节点的定位算法进行设计仿真,网络部署成本显著减少。节点能耗减少,运行时间延长,而且在网络边缘上的节点100％都能获得节点位置．该设计算法能得到完整的网络信息,即使在网络节点出现故障后,通过移动锚节点来重新确认所有无故障节点的位置,进行重新定位。     

无线传感器网络移动未知节点的混合定位算法

针对无线传感器网络中移动节点定位问题,提出一种移动未知节点的混合定位算法。该算法在预测和过滤阶段均作了改进。在预测阶段,根据未知节点在t时刻接收到的锚节点信息个数区分四种情况进行讨论,选择最适合的方法来缩小采样区域;在过滤阶段,针对预测阶段四种不同的可能情况判断是否需要过滤。仿真结果表明,该算法在显著地缩小了采样区域的同时,提高了采样成功率和定位精度;减少了采样次数和计算量,降低了能耗,延长了网络的生存周期。     

无线传感器网络中节点定位算法

近年来,无线传感器网络作为一种新型的数据采集技术得到了空前的发展,研究能够满足实际应用的定位算法成为一个新的热点.考虑到无线传感器节点的成本、性能、功耗和应用领域等不同因素的影响,已经出现了许多实用的定位算法.基于锚点的质心算法定位精度高,而与锚点无关的ABC算法的成本低.通过结合这两种定位算法的优点,提出了一种改进算...     

一种新的无线传感器网络节点自定位技术

在无线传感器网络中,节点定位技术是许多应用的支撑技术,具有重要地位。目前已经出现各种各样的定位算法,KPS算法不需要测距,具有一定的优越性,但在某些应用中存在定位精度较低的问题。针对这一问题,提出了一种新的改进KPS定位精度的算法,仿真结果表明,该改进算法能够明显提高定位精度。     

无线传感器网络节点自定位技术

节点位置信息是许多无线传感器网络应用的基础,节点自定位技术在无线传感器网络中具有重要地位。目前已经出现了各种节点定位算法,其中的KPS算法不需要锚节点和复杂的测距技术,具有一定的优越性,但当网络部署在非理想的环境中时,存在定位精度较低的问题。该文针对这一问题,提出了利用运动学定位方法对KPS算法中的参考节点位置进行修正,从而提高节点定位精度。仿真结果表明,改进算法能够明显提高非理想环境中的节点定位精度。     

无线传感器网络中锚节点无关定位算法研究

关于无线传感器网络节点自身定位问题的研究,目前主要的研究工作集中在基于锚节点的定位方法.考虑到锚节点配置限制和配置成本因素,提出了锚节点无关定位方法.对锚节点无关的3种定位算法AFL算法、KPS算法和ABC算法进行了分析和比较,提出了锚节点无关定位算法需进一步解决的问题.     

传感器网络中一种分布式无锚点定位算法

确定节点的自身位置对自组织传感器网络具有重要价值.前人在假定网络具有若干锚点的前提下计算其他节点坐标,如果传感器网络没有配置锚点,则通常的定位算法难以执行.借助节点之间的测距值,引入虚拟锚点和定位可信度的概念,提出一种在节点处实现分布式无锚点定位的算法.针对定位期间的节点位置估算数值,结合邻接信息设计了一种位置变异策略,避免全网定位计算陷入局部最优解.实验结果表明,算法能有效解决无锚点网络的定位问题,在精度和全局能量比率等指标方面达到满意效果.     

采用虚拟锚节点的高精度VAD-Hop定位算法

针对DV-Hop( Distance Vector Hop)定位算法对锚节点密度存在依赖性和定位精度有限的问题,做了3个方面的工作:采用虚拟锚节点解决了锚节点密度低的无线传感器网络节点定位问题;通过信号强度的等级判断对跳数进行细分并设置跳数阈值;通过最小二乘法准则矫正了锚节点的平均每跳距离,在此基础上提出VAD-Hop...     

无线传感器网络中基于减法聚类的定位算法

定位算法是无线传感器网络中的关键技术。文中在传统的Dv—Hop算法的基础上,找出其产生误差的主要原因,即对未知节点与锚节点之间的估计距离做出了修正,提出一种无线传感器网络中基于减法聚类的定位算法。该算法用减法聚类的方法,根据节点自身的密度,选出锚簇头节点,使锚簇头节点在锚节点密集处产生;同时用所有锚簇头节点平均每跳距离的均值作为未知节点的网络平均每跳距离,提高了定位精度,减少了定位过程中的能量消耗。仿真实验表明,该算法比Dv—Hop算法有更好的定位精度和鲁棒性。     

基于邻节点空间顺序序列优化的DV-Hop定位算法

针对典型的DV-Hop定位算法中未知节点在计算与信标节点间距离时估算的不足,在DV-Hop算法的基础上提出了一种优化定位精度的算法。考虑并分析了未知节点与信标节点的路径中相邻三个节点的通信边组成的夹角对计算距离的影响,提出了一种基于“邻节点空间顺序”序列标号法计算夹角的方案,实验仿真验证了该优化定位算法的有效性和可行性。     

基于虚拟信标节点的定位算法

从无线传感器网络的实际应用中的硬件构件成本及节点定位代价最小化出发,利用DV-Hop算法思想提出一种无需真实物理信标节点的无需测距节点定位算法.该算法利用高斯-马尔可夫移动模型的Sink节点周期性地发出当前位置信息分组,节点收到相应的位置信息分组时,利用RSSI的对数-常态分布模型计算与当前Sink节点的距离.节点根据...     

基于虚拟锚节点的序列定位算法研究

为解决无线传感器网络中现有序列定位算法存在的定位精度差、复杂度较高等问题,本文提出一种基于虚拟锚节点的序列定位算法。该算法根据未知节点与已有锚节点、虚拟锚节点(锚节点间连线的中点)间的RSSI值建立定位序列来获取未知节点的位置。仿真结果表明,基于虚拟锚节点的序列定位算法比原有算法在定位精度上有较大提高,且降低了算法的硬件代价和时间代价。     

基于多分辨率聚类的安全定位算法

在无线传感器网络环境中,当锚节点对于未知节点进行位置或距离欺骗时,基于善意环境下的定位技术会遭到极大破坏。提出一种基于多分辨率聚类的安全定位算法,通过对边界圆邻近点进行聚类,并使用投票机制,能有效排除恶意节点,从而阻止攻击。仿真实验表明,该算法以较短的执行时间和较高的定位精度表现出较好的性能。     

分布式负载均衡的非均匀分簇算法

针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种分布式负载均衡的非均匀分簇算法（DLUC）.算法采用分环模型和逐环数据传输的方式实现簇头间的多跳通信,通过在不同的环内设置不同的距离阈值,从而构建规模不等的簇,有效克服了网络中的＂能量热点＂问题.在多跳路由树形成阶段,综合考虑了中继簇头节点的能量与距离.仿真结果表明,与LEACH算法和EEUC算法相比,DLUC算法很大程度上均衡了网络节点的能量消耗,延长了网络生命周期.     

小波变换预测移动节点定位算法

针对无线传感器网络移动节点定位精度不高的问题,提出一种基于小波变换预测的移动节点定位算法。根据历史运动轨迹通过小波变换预测节点当前位置,精确采样区域,应用自适应采样方法减少采样次数,通过加权滤波增大高质量样本点以及降低低质量样本点对定位结果的影响,提高定位精度。仿真结果表明,在锚节点数目、通信半径、最大样本点数目等条件变化的情况下,该算法与传统算法相比提高了定位精度,在低锚节点密度环境下表现出良好的效果。