位置信息作为物理世界的重要特征,是物联网系统中提供基于位置服务的基本要素。定位技术能够为物联网中依赖物品和用户位置信息的通信与服务提供重要支撑与保障,因此研究物联网定位技术具有广泛的应用前景。虽然以全球定位系统(Global Positioning System,GPS)为代表的卫星定位导航系统能够为物联网提供定位服务,但是GPS在室内等非视距环境下的定位性能差。为了向物联网环境中的便携式移动设备提供可靠的位置服务,有必要深入全面地研究物联网定位方法。尽管国内外研究人员在物联网定位方法设计方面取得了诸多进展和重要成果,然而现有物联网定位技术还存在两方面的不足:(i)定位过程中的隐私保护机制的欠缺,导致定位过程中位置隐私信息的泄露;(ii)定位误差控制机制的不足,导致了定位精度无法满足用户需求。因此研究和设计物联网定位中的隐私保护和误差分析方法具有重要的理论价值与广泛的应用前景。为了解决物联网定位技术中所面临的隐私保护与精度分析挑战,论文以实现高效隐私保护、抗网络攻击、高精度与低代价定位为目标,研究了物联网定位中的隐私保护与精确性方案:高效隐私保护定位、抗串通攻击的定位锚节点选择、精确位置区域估计、以及单锚节点定位建模与应用。论文的主要贡献总结如下:首先,高效隐私保护定位方法研究。着重研究了如何从不使用同态加密的角度提高隐私保护定位方法的效率。通过深入分析传统非相邻相减定位模型特征,引入了一种通过相邻锚节点的信息交互的相邻相减定位模型。在此模型的基础上,利用三种隐私保护计算构件(隐私保护求和、隐私保护求相邻乘积和与隐私保护求相邻差和),设计了一种高效隐私保护定位算法。对于相邻相减定位模型,从理论上证明了其与传统的非相邻相减定位模型在定位精度上的等价性,基于一种有界测距误差模型,推导了定位误差的下界与上界。对于提出的高效隐私保护定位算法,从理论上分析了定位结果的正确性以及其定位过程中位置信息的隐私保护特性,分析了提出算法的通信代价与计算代价。通过基于现实实验平台数据的仿真实验结果,评估了相邻相减定位模型与高效隐私保护定位算法的性能。其次,抗串通攻击的定位锚节点选择方法研究。着重研究了如何在锚节点串通情况下高效地选择抗串通攻击的锚节点参与者。通过分析攻击者之间的实施串通攻击的结构特征,提出了一种由能力引起的串通攻击模型,即具有不同能力级别的参与者相互串通实施攻击。为了在防止出现串通攻击的同时提高参与者选择的效率,通过分析参与者之间的串通可能性最小化的充分条件与必要条件,设计了一种具有多项式时间复杂度的弹性参与者选择算法。通过理论分析,证明了所提弹性参与者选择算法既能够执行完毕定位任务,又能够使得选取的参与者具有最小化的串通可能性。将社会成本定义为执行任务代价与串通攻击的潜在损失之和,证明了所提弹性参与者选择算法比现有方法具有更低的社会成本。基于现实世界中的真实数据集,进行了仿真实验,验证了理论分析结果。再次,精确位置区域估计方法研究。着重研究了如何利用距离分布理论来估计目标节点的位置区域。为了捕捉到测距过程中更多的不确定性,通过将目标节点建模为圆盘区域内部的随机节点,建立了一种新颖的圆盘误差模型,用于刻画目标用户具有轻微移动情况下的测距误差,进而设计了一种基于圆盘误差的测距方法。结合传统的多边定位方法,设计了一种精确的位置区域估计算法,用于估计目标节点的位置区域。利用统计分布分析理论,证明了圆盘误差模型中参数估计的无偏性,推导了传统多边定位方法的方差闭合表达式,分析了定位结果误差与锚节点数量之间的关系。从理论上证明了所提位置区域估计算法的正确性与精确性。通过仿真实验,评估了所提位置区域估计算法的性能,验证了理论分析结果。最后,单锚节点定位建模与应用研究。重点研究了如何利用单锚节点进行定位并且应用单锚节点定位实现少量锚节点情况下的高精度定位。具有多天线的锚节点设备能够同时目标节点的角度和距离信息,为实现单锚节点定位提供了技术支撑。基于距离和角度信息,建立了一种单锚节点定位模型,从形式化的角度刻画单锚节点定位过程。基于此单锚节点定位模型,设计了一种精确的分布式定位算法,从而不仅实现了在少量锚节点的情况下的精确定位,而且实现了在同等锚节点数量情况下比传统定位算法更加精确的定位。从理论上证明了提出定位算法的正确性,即其定位结果能够以概率1收敛于目标节点的真实位置。基于一种有界误差模型,分析了所提定位算法的精度,推导了其定位误差的下界与上界。通过仿真实验,验证了所提单锚节点定位模型与所提定位算法的正确性与高效性。