无线传感器网络DV-Hop定位算法的研究

针对无线传感器网络中DV-Hop定位算法锚节点数的比例与节点定位精度以及覆盖率密切相关的问题,在分析原算法的基础上对其进行改进。改进后的算法未知节点只接收限定跳数内的锚节点的信息,当未知节点接收到3个或3个以上锚节点的信息时对其进行定位,然后将已定位的未知节点升级为锚节点,新旧锚节点共同参与剩下的未知节点的定位。仿真结果表明改进后的算法提高了节点的覆盖率和定位精度。     

适应山头地形的无线传感器网络节点定位算法

典型的三维DV-Hop算法应用在山头地形上,定位误差大,难以满足实际应用需求。提出了一种适应于山头地形环境的无线传感器网络三维定位算法,首先由三维DV-HOP算法求出节点的初始位置,然后将该初始位置投影到山头地形表面进行矫正。通过椭圆抛物面模拟山头地形进行仿真,实验显示改进算法节点定位误差小,精度高,具有较好的应用前景。     

节点RSSI比值跳数修正的DV-Hop算法

针对传统的DV-Hop定位算法在计算锚节点与待定位节点之间的平均跳距和跳数时所造成的大量误差积累问题,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)比例修正的DV-Hop定位算法.在改进的算法中,根据不同平均跳距处的接收信号强度指示(RSSI)值,选取最大平均跳距、最小平均跳距处、通信半径处的RSSI值,求出比例因子,再利用该比列因子求出加权系数来修正每一跳数,从而得到更加精确的跳数和平均跳距,提高定位精度.仿真实验表明:该改进算法的定位精度优于传统算法.     

基于移动信标的DV-Hop无线传感网络定位算法

针对无线传感器网络中的定位问题,本文提出了一种基于DV-Hop和移动信标的新方法Mobile Beacon DV-Hop (MB-DV-Hop).该方法通过在DV-Hop定位网络中引入移动信标,实现了Range-based 和Range-free两种定位方法的有效结合.仿真结果表明,所提出的方法不仅较大地提高了平均定位精度而且极大地降低了平均通信量.     

基于跳距优化的改进型DV-Hop定位算法

DV-Hop定位算法是无线传感器网络节点定位的关键技术之一.传统DV-Hop定位算法节点定位,因跳数计算和跳距估计产生偏差,影响定位误差,为了提高定位精度,提出一种改进型定位算法.改进算法引入多通信半径方法细化节点间的跳数,计算未知节点平均跳距时,剔除孤立节点,并对利用锚节点得到的平均跳距进行加权归一化处理,使得未知节点定位精度提高.仿真结果显示,改进算法在不明显提高算法复杂度与通信量的基础上大大提高了定位精度.     

抵御欺骗攻击的DV-hop安全定位算法

针对无线传感器网络中距离无关的定位技术,提出了DV-Hop定位中普通节点被俘获的欺骗攻击模型,分析了这种欺骗攻击模型对DV-Hop定位过程的影响,进而提出了一种抵御欺骗攻击的DV-Hop安全定位算法.首先,在普通节点端提出了基于发送-转发信息一致性的检测机制来检测恶意节点;其次,在汇聚节点端提出了基于消息转发链举证的检测机制来确定恶意节点;最后,当汇聚节点检测出存在恶意节点进行篡改攻击后,汇聚节点通报全网弃用恶意节点转发的数据分组并重启定位.仿真结果表明,本文提出的安全定位算法可以有效滤除恶意节点,且安全定位算法的定位性能与无攻击下的DV-Hop定位性能基本相当,可以有效解决欺骗攻击对DV-Hop定位过程造成的影响.     

基于误差加权的三维双曲线定位算法

为了减小三维空间中对未知节点定位的误差,提高三维DV-Hop算法的定位精度,提出一种基于误差加权和三维双曲线定位的三维DV-Hop改进算法.改进算法首先采用误差加权的方法处理未知节点的平均每跳距离,然后分类选择未知节点与锚节点之间的跳段距离,最后将二维双曲线法扩展到三维空间计算未知节点的坐标.仿真实验结果表明,改进算法在三维WSN环境中可以对未知节点进行有效的定位,平均定位误差和定位精度显著优于三维DV-Hop算法,相较于对比文献也有一定的提升,并且锚节点密度和通信半径对平均定位误差和定位精度的影响较小.     

无线传感网络中基于测距修正的定位算法

为了提高DV-Hop算法的定位精度,提出基于测距修正的无迹卡尔曼滤波优化定位算法UKF-DV-Hop(Unscented Kalman Filtering Localization algorithm based on modifying average hop distance).UKF-DV-Hop算法先对信标节点广播的信息包进行改进,然后对跳距误差进行加权处理,进而减少测距误差,再利用最小二乘法估计未知节点位置,最后再利用无迹卡尔曼滤波UKF滤波优化节点位置.实验结果表明,与传统的DV-Hop算法相比,提出的UKF-DV-Hop算法的归一化平均误差率下降了约40%.     

一种新的DV-hop定位算法

提出了一种新的基于非测距的DV-Hop高精度无线传感网节点定位算法。通过引入权重,改进计算未知节点平均跳距的方法,使计算出的平均跳距更加合理,用此平均跳距计算出的距离能更接近实际距离;通过引入共线性阈值NCD和跳数阈值THD,选择拓扑关系好的且距离未知节点较近的锚节点组进行位置估计得出一系列位置;最后通过质心算法得出最终的位置坐标。仿真结果表明新算法能在不需要任何额外硬件的支持下,在降低算法复杂度的同时,能提供比DV-Hop算法更精确的位置估计。     

基于Zigbee的集装箱货位搜索系统的设计

为克服传统定位系统成本高、精度差等不足,针对仓库、码头、车站集装箱管理的需求,提出一种新型的基于Zigbee的集装箱货位搜索系统,介绍了其软、硬件实现方案。对货物位置、库存和移位信息进行实时监测,有利于提高集装箱管理的工作效率。研究结果表明,该系统具有结构简单、成本低、定位精度高、可扩展性好等特点。