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无线传感器网络节点自身定位算法研究

节点自身定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,由于传感器网络资源受限,定位算法需要综合考虑定位精度、网络构建成本、通信、计算开销等多方面因素。本文采用移动锚节点并结合Centroid算法的特点,提出了一种低能耗、低成本、高覆盖率的节点自身定位算法。文章从解决锚节点稀疏问题的角度出发,使用一个移动的锚节点在网络中不断广播自身位置信息,帮助未知节点进行距离无关定位。同时为能进一步提高定位覆盖率,设计了一种迭代定位的补偿方法。本文算法可将锚节点成本减到最少,并且通过对锚节点移动路线的控制实现了参照位置的特殊分布,有效克服了锚节点稀疏问题。仿真实验结果表明,算法能够达到与使用静态锚节点的同类算法稍高的定位精度,而且满足大多数应用对精度的要求;定位覆盖率则比同类算法有明显提高。综合理论和实验结果表明,从能耗、成本以及可用性来看,本文算法比使用静态锚节点的同类算法具有更高的实用性。文章最后在实用化的研究方面,对节点硬件平台做了初步探索,介  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

无线传感器网络节点自身定位算法的研究

无线传感器网络是由大量随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织方式构成的网络。近年来,无线传感器网络技术取得了飞速发展,在工农业、军事国防、环境监测等许多领域都有着重要的科研价值和实用价值。而网络节点或监测目标的定位是其中众多应用的一个关键条件。而且无线传感器网络的某些路由机制、覆盖信息、负载均衡和拓扑控制等都依赖于网络中传感器节点的位置信息。因此,定位在无线传感器网络的应用、运行和管理等方面有着重要作用;针对无线传感器网络节点自身定位技术的研究具有重要的理论与实际意义。本文分析了典型的节点自身定位系统和算法,根据经典的DV-Hop定位算法原理,提出了一个无线传感器网络节点自身定位算法,即二阶段节点自身定位算法。该算法主要分为两个阶段:在第一阶段使用与距离无关的定位算法计算出节点的初始位置,在第二阶段使用迭代的方法,精确地求得传感器节点的精确位置。该算法参考了传感器节点定位能源消耗,传感器节点定位精度和...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

无线传感器网络节点自身定位算法的研究

近年来,微电子技术、嵌入式技术和无线通信等技术的进步,推动了低功耗多功能无线传感器网络(WSN)的快速应用和发展。无线传感器网络可广泛应用于目标跟踪、入侵检测、野生动物监测和实时交通监控等。节点准确地进行自身定位在无线传感器网络的应用中非常重要,传感器节点所采集到的数据必须结合其位置信息才有意义。另外,无线传感器网络节点自身的定位还可以应用于外部目标的定位和追踪、基于位置的路由协议等方面。因此,节点定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,被越来越多的人所关注、研究。本文对传感器网络的节点定位技术进行了较为深入的研究,着重讨论了质心算法和TDOA定位机制及定位算法在机器人足球项目上的应用。针对质心算法对锚节点密度要求较高,且没有反映出信标节点对节点位置的影响力的大小,本文提出TDOA-质心定位算法(TCA)。采用TDOA方式测量节点之间的距离,将未知节点与信标节点之间的距离作为影响因子,通过影响因子来体现信标节点对质心坐标决定权的...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工业控制计算机》2007年06期
工业控制计算机

无线传感器网络节点定位算法在智能公交系统的应用与比较

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测和采集各种监测对象的信息,应用于公交系统有助于公交系统的智能化,而节...  (本文共2页) 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

基于遗传算法的无线传感器网络节点自身定位算法研究

无线传感器网络作为一种新兴技术,在工农业、城市管理、抢险救灾等许多领域都有重要的科研价值和应用前景,是目前学术界研究的热点问题之一。其中,传感器节点的定位问题是无线传感器网络中的一个基本和关键问题。论文首先概述了无线传感器网络定位算法的研究现状。然后,介绍了定位算法的理论基础,包括定位算法的基本原理、分类和性能评价。在此基础上,分四类对典型的定位算法进行了讨论。由于定位问题本质上是一个最优化问题,论文重点对基于优化算法—遗传算法(GA, GeneticAlgorithm)、模拟退火算法(SimulatedAnnealingAlgorithm,SA)、进化策略(ES, Evolution Strategies)和差分进化算法(Differential Evolution, DE)的四个定位算法进行了介绍,详细叙述了每个算法的伪代码或步骤,对各自的优点与不足作了较全面的总结。在分析其问题产生原因的基础上,给出了两个相应的解决方案。一...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

无线传感器网络节点相对定位算法研究

无线传感器网络在军事国防、环境监测、抢险救灾和危险区域的远程控制等诸多领域具有广泛的应用前景。网络节点或监测目标的定位是其中众多应用的一个关键条件。而且无线传感器网络的某些路由机制、覆盖信息、负载均衡和拓扑控制等都依赖于网络中传感器节点的位置信息。因此,定位在无线传感器网络的应用、运行和管理等方面有着重要作用;针对无线传感器网络节点自身定位技术的研究具有重要的理论与实际意义。无线传感器网络中的定位问题包括节点自身定位和外部目标定位两部分,其中后者依赖于前者。本文研究的用于无线传感器网络节点自身定位的相对定位算法――聚类SPA算法(scalable and distributed GPS free positioning for sensor networks),是该研究领域内一种经典的相对定位算法。它首次提出以节点聚类方式在无锚节点和无须预先配置网络基础设施的条件下,构建覆盖无线传感器网络的相对坐标系来进行节点定位,并具有良好的...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>