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在最近的一些年来,由于微电子技术,计算机技术,传感器技术,网络技术和无线通讯技术的迅速发展,无线传感器网络也随之迅速的发展起来。它与人们的生产生活越来越紧密的联系到一起,给人们带来了更多的便利,人类社会得到了快速的发展。随着社会的发展,人员和物品的定位已与人们息息相关,对人员和物品快速精确的定位已成为人们越来越关注的内容。于是产生了无线传感器网络节点定位技术。由于节点定位技术的出现符合人们在生产生活的迫切需求,它更迅速成为无线传感器网络众多核心技术之一,因此如何准确、迅速、低功耗、方便可行的对无线传感器网络节点定位已经成为一个越来越重要的研究课题。
本文首先查阅了大量的国内外相关期刊文献和科研成果之后,引出了无线传感器网络节点定位技术研究的深厚背景及重大意义,概述了国内外一些学者和机构对无线传感器节点定位技术的研究现状,并介绍了无线传感器网络中节点定位技术的相关术语和定位算法的分类,详细介绍了一些典型的定位算法和系统。LANDMARC定位算法是基于RFID的定位算法,但其中坐标权值的计算,非视距误差,多径效应的影响和标签碰撞的冲突将极大的影响LANDMARC的定位效果,本文分别通过神经网络算法优化权值,直接测量标签信号强度的大小,舍弃低概率的误差信号,采用不避让冲突时隙的方法来对LANDMARC进行改进。而RSS定位算法中随着未知节点到信标节点直接的距离增大,得到的信号强度误差也将增加,使得定位产生较大误差。本文通过引入TOF定位算法,对RSS进行补充,提供较为准确的额外信息,最终使得RSS计算出来的位置坐标误差最小。COM-LOC定位方法是通过节点之间小于1跳的连通性来进行定位,其他信息都作为冗余信息或错误信息舍弃。本文增加利用盲节点收到其他盲节点的信息来改进COM-LOC定位算法,在不改变定位性能的情况下减少了通信开销。
通过仿真实验可以看出,在采用以上的方法对定位算法改进之后,各种定位方法在保留其自身优点的基础上,定位更加准确、迅速,易于实现,定位性能得到了极大地提高。最后再针对提出的改进LANDMARC定位算法,设计出实际硬件实验平台,并将改进的LANDMARC定位算法在该实验平台上进行实编程实验,效果良好。
本文首先查阅了大量的国内外相关期刊文献和科研成果之后,引出了无线传感器网络节点定位技术研究的深厚背景及重大意义,概述了国内外一些学者和机构对无线传感器节点定位技术的研究现状,并介绍了无线传感器网络中节点定位技术的相关术语和定位算法的分类,详细介绍了一些典型的定位算法和系统。LANDMARC定位算法是基于RFID的定位算法,但其中坐标权值的计算,非视距误差,多径效应的影响和标签碰撞的冲突将极大的影响LANDMARC的定位效果,本文分别通过神经网络算法优化权值,直接测量标签信号强度的大小,舍弃低概率的误差信号,采用不避让冲突时隙的方法来对LANDMARC进行改进。而RSS定位算法中随着未知节点到信标节点直接的距离增大,得到的信号强度误差也将增加,使得定位产生较大误差。本文通过引入TOF定位算法,对RSS进行补充,提供较为准确的额外信息,最终使得RSS计算出来的位置坐标误差最小。COM-LOC定位方法是通过节点之间小于1跳的连通性来进行定位,其他信息都作为冗余信息或错误信息舍弃。本文增加利用盲节点收到其他盲节点的信息来改进COM-LOC定位算法,在不改变定位性能的情况下减少了通信开销。
通过仿真实验可以看出,在采用以上的方法对定位算法改进之后,各种定位方法在保留其自身优点的基础上,定位更加准确、迅速,易于实现,定位性能得到了极大地提高。最后再针对提出的改进LANDMARC定位算法,设计出实际硬件实验平台,并将改进的LANDMARC定位算法在该实验平台上进行实编程实验,效果良好。