基于RSSI的无线传感器网络定位方法研究

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无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是继因特网之后,将对人类生活方式产生重大影响的一项IT技术。它综合了传感器技术、嵌入式技术、MEMS技术以及现代的网络和无线通信技术。无线传感器网络的节本构成单元就是各个传感器节点,因此如何对网路中节点进行定位有着重大的意义。基于RSSI测距的定位技术是一个比较有代表性的实现方案。RSSI(Received Signal Strength Indication)接受的信号强度指示,是Zigbee协议中无线发送层的可选部分,通过接收到的信号强弱可以对两个通信节点间的距离进行估算,进而根据相应的数据进行定位。本文首先分类介绍了已有的无线传感网路的定位方法以及评价标准和影响因素。接着建立了针对基于RSSI的无线传感网络定位的系统仿真环境,利用Matlab搭建了一个可以适用于不同算法仿真的公共平台。在平台的仿真环境中,建立了RSSI在各种场景下的衰减模型。并可设置参考节点和待测节点不同的分布模型。随后,提出了几种对已有算法的改进算法或者新的定位方法,并完成了仿真和分析。其中基于非测距技术的定位方法包括带权重的质心法和基于RSSI值比较的定位方法。基于测距技术的定位方法包括最小二乘法,基于概率分布的定位算法,以及基于概率分布的替代函数的定位算法。最后,本文还给出了系统硬件平台的设计方案。
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