无线传感器网络节点定位机制的研究

无线传感器网络中的节点定位问题因为与很多的实际应用直接相关而尤为受到关注。节点定位机制可以分为基于测距(rang-based)的定位以及与距离无关(rang-free)的定位。文章在分析得出基于测距的定位算法实用性较差的基础上,着重研究了与距离无关的定位改进,对典型的质心算法进行了扩展,并通过实验给出了其性能评价。     

一种用于无线传感器网络的质心定位算法

在建立定位算法求解数学模型和定位性能描述的基础上,提出了一种无线传感器网络定位算法——去中心化场强加权多跳质心定位算法。该算法对单跳质心算法进行多跳扩展以改善定位比率,并加入场强加权过程和去中心化过程以提高定位精度。通过仿真实验分析可以看到,与原始质心算法相比,此质心定位算法的平均定位误差可下降一半左右,并使节点密度较低情况下的定位比率提高至接近1。     

无线传感器网络中一种改进的APIT定位算法

通过对无线传感器网络节点定位机制的研究,针对APIT定位算法中锚节点（anchors,即位置已知节点）稀疏而带来的定位精度低的问题,提出了一种改进的APIT定位算法。该算法结合了anchors对未知节点的影响因子和质心算法。仿真实验表明该算法在anchors稀疏的情况下,能明显提高定位精度,具有较普遍的工程应用意义。     

用线性调频扩频技术测距的室内质心定位方法

提出一种利用线性调频扩频技术进行通信并实现测距的方法,该测距方法能够适用于复杂室内通信环境的无线传感器网络节点间的测距。在三边测距定位的基础上,提出了四边测距定位算法,突破了三边测距定位的局限性。为了进一步提高精度,采用了求质心和加权质心的方法。实验结果表明,加权质心算法具有较高的精度,整个定位过程中,节点间无需额外的通信开销,具有广泛的实用性。     

局部四面体内点测试三维定位算法

针对现有的三维定位算法过分依赖于锚节点的信息,缺乏网络计算效率和定位精度等问题,提出一种应用于三维无线传感器网络的局部四面体内点测试定位算法。以未知节点为原点建立局部坐标系,获取邻居节点的相对位置关系,选取合适的邻居节点建立局部四面体;通过四面体内点测试方法,找到包含未知节点的四面体;采用质心算法求得未知节点的物理坐标。仿真结果表明,该算法充分利用邻居节点的位置信息,缩小了定位范围,减小了质心定位的误差。     

无线传感器网络中基于RSSI的改进定位算法

无线传感器网络节点自身定位至关重要,在军事和民用领域中有着广泛的应用前景.目前的定位算法主要分为两种类型,即基于距离的定位算法和距离无关的定位算法.这两种类型的算法各有优势和不足.考虑了两种算法的优缺点,提出了一种廉价实用的定位算法,该方法通过校正RSSI测距技术测量的节点间点到点的距离,并优选信标节点,最后用加权质心方法进行定位.仿真结果表明:本算法比传统的RSSI定位算法拥有更好的定位性能.     

基于质点弹簧模型的无线传感器网络非测距定位算法

在无线传感器网络定位中,非测距定位因功耗低、成本低而备受关注,但其较低的定位精度限制了其应用范围。提出了一种精度较高的基于质点弹簧模型的非测距定位算法L-MSM( Localization based on Mass Spring Model)。该算法首先使用复杂度低、通信开销小的质心算法进行粗定位,然后利用改进的质点弹簧模型进行优化,使质心算法定位后成簇聚集的节点分散开来并趋近实际位置,从而实现精确定位。仿真结果表明,在通信半径较小时,L-MSM算法的定位精度相对于质心算法有显著的提高。     

一种无线传感器网络四边测距定位算法

根据RSSI测距特性,在三边测距定位的基础上,提出了基于RSSI值测距的四边测距定位算法,突破了三边测距定位的局限性。为进一步提高精度,采用了求质心和加权质心的方法,并用C++实现仿真比较,仿真结果表明:加权质心算法具有较高的精度,整个定位过程中节点间无需额外的通信开销,具有广泛的实用性。     

基于ZigBee的修正加权质心定位算法研究与实现

通过研究无线传感器网络中RSSI(Received Signal Strength Indicator)测距误差与距离的关系,对加权质心算法存在的不合理因素进行改进,提出修正方法。改进后的算法使加权因子的选择更加合理,RSSI信号易受环境(障碍物,多径等)的影响,所以针对具体实验环境建立信号传播模型函数使测距更加准确,利用CC2430搭建实验平台验证算法的可行性。用Matlab对实验数据进行质心算法,加权质心算法和修正加权质心算法误差分析,数据仿真显示,修正后的加权质心算法算法提高了定位精度,能满足基本的定位要求。     

无线传感器网络中非测距混合定位算法

节点定位是无线传感器网络中的关键技术。针对质心定位算法和DV-Hop算法的不足,提出了一种非测距混合定位算法,采用DV-Hop算法得到节点之间的距离和粗略的未知节点估计坐标以作为质心定位算法的权重,经过两次加权质心定位算法得到未知节点更为精确的坐标。仿真实验结果表明：在不同情况下,该混合算法均能获得比两种原始算法更高的定位精度;与其他混合定位算法相比,计算量小,耗能更低。     

传感器网络加权质心自定位算法

提出了基于跳距的加权质心定位算法,用信标节点和未知节点之间的跳距来确定质心算法中各信标节点的加权因子,以提高质心算法的定位精度。对普通质心算法和改进后的质心算法进行了模拟仿真,结果表明所提出的算法从总体上看具有较好的定位效果。     

一种无线传感器网络定位算法的分析和改进

无线传感器网络(W SNs)能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象信息,有着广泛的应用前景。在W SNs中,节点定位技术是许多应用的支撑技术,定位的准确性直接关系到传感器节点采集数据的有效性。目前,已提出多种定位算法,Euc lidean算法由于通信开销小,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Euc lidean的算法。用距离矢量路由技术替代直接测量节点间的距离,并运用迭代循环思想抑制定位误差的累计。计算机仿真结果证明:该改进算法能够明显地提高定位精度。     

基于RSSI的WSNs加权质心定位算法的改进

针对无线传感器网络(WSNs)定位算法定位精度不高的问题,提出了一种基于RSSI测距的质心(Centroid)算法和加权质心(W-Centroid)定位算法相结合的新的定位方法WR-Centroid.该算法主要通过RSSI测距得出4个参考节点到未知节点的距离,再任选3个距离为半径,以相应的参考节点为圆心画圆得到3个圆的交叠区域,构成一个三角形,求出这个三角形的质心.依照这种方法,求得4个质心坐标,利用加权质心定位算法求出未知节点的坐标.仿真结果表明:该算法比加权质心定位算法精度有很大的提高.     

三维无线传感器网络节点定位算法研究

在二维DV-Hop算法和APIT算法的基础上,各提出了一种可适用于三维无线传感器网络的非测距定位算法DV-Hop改进算法和APIT改进算法.DV-Hop改进算法通过在节点上设置接收阈值,使未知节点只接收距离较近的局部范围内的锚节点信息,而APIT改进算法则以四面体质心扫描取代了网格扫描.介绍了 2种算法的原理,并进行仿...     

基于K-means聚类点密度的WSNs加权质心定位算法

为降低无线传感器网络(WSNs)在节点众多时算法复杂度,提高定位精度,提出一种基于K-means聚类点密度的WSNs加权质心定位算法(KCPD-WCLA).首先,对空间中随机大量布设的锚节点进行分组,利用三边测量定位法在二维平面上得到许多接近真实值的结果;然后将K-means聚类算法引入到WSNs的定位问题中,对K个聚类点密度加以考虑,利用加权质心定位算法(WCLA)得到定位结果.理论分析与仿真结果表明:计算复杂度明显降低,定位精度比多边定位算法(MLA)和WCLA有显著提高.     

无线传感器网络中距离无关定位算法的研究

针对无线传感器网络节点定位的问题,简单论述了四种距离无关定位算法。并对Amorphous定位算法进行改进,以提高整个网络的定位精度。仿真结果表明,改进后的算法有效地降低了节点位置的定位误差以及通信能耗。该算法无需任何附加的硬件支持,且具有较好的拓展性,对实际的应用具有积极的意义。     

无线传感器网络网格定位算法

根据未知节点必定处于周围一跳锚节点通信半径范围内重叠区域内的基本事实,提出了基于非测距定位的分布式Intersection-Grid-Sector（IGS）定位算法。IGS算法以锚节点通信半径的10%作为网格大小来获取重叠区域,并把重叠区域的每个网格坐标求质心作为未知节点估计坐标的方法。仿真结果表明比Bounding Box精度明显提高,比经典质心提高近20%。