无线传感器网络定位与信息采集技术的研究

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无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。它以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点,带来了信息感知的一场变革。无线医疗监护定位系统则是借助于无线传感器网络并结合现代计算机技术所进行医疗监测的手段。系统可以实现对病人各种信息的采集处理。进入21世纪以来,无线传感器网络技术作为通信技术是未来发展的重点之一,以其廉价、便携、通用的特点,在国计民生各领域中得到越来越多的使用。本文首先研究了无线传感器网络的各种经典定位算法,分析了对各种算法中的优缺点,指出了这些传统的定位算法不能够很好的实现移动定位。在此基础上,本文提出了一种基于蒙特卡罗的无线传感器网络移动定位算法。此算法不同于传统的蒙特卡罗方法,它可以在使用很少的锚节点情况下实现精确的移动定位,而且对于锚节点较密集的情况也同样能够实现精确的定位。实验结果证明该算法在定位精度、定位效率等方面优于传统的蒙特卡罗移动定位算法,可以较好的实现对患者的行踪进行跟踪定位;其次针对无线医疗监护定位中的信息采集问题,提出了一种高效节能的数据融合算法。算法采取分布式的数据融合方法,分别对源节点和汇聚节点进行数据融合处理。在源节点采用一种自适应数据融合办法对数据进行处理,然后在汇聚节点进行节能动态管理。通过实验比较可以得出,此算法对于解决无线传感器网络数据融合中的能量消耗过大的问题具有一定的帮助;最后,本文采用ZigBee技术实现了一种无线医疗监护定位系统。系统能够实现对患者的移动定位,并且预留了各种检测生理参数的接口,对于解决现代医疗监护的实时监测问题有一定的借鉴意义。
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