基于区域策略的移动锚节点的路径规划技术的研究

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近年来随着对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)的进一步研究与发展,相关理论逐渐成熟,也有越来越多的相关应用加入到日常生活中。WSNs的实际应用中很多都需要知道普通节点的具体位置,因此节点定位技术是WSNs中非常重要的一项关键技术。目前基于锚节点的定位是在定位技术中广泛应用的一类定位算法,根据锚节点是否移动又可以将其具体分为两类。由于移动锚节点相比于静态锚节点在定位中有很多优势,所以很多学者都把研究重点放到基于移动锚节点的定位算法上。由于移动锚节点的移动路径对节点的定位有很大影响,锚节点路径规划也成为研究的重点。现有锚节点的移动模型主要有随机移动模型和非随机移动模型,往往都存在着重复路径多、定位效率低等问题。为了解决这些问题,提出基于相对坐标路径规划算法(Path Plan Algorithm based on Relative Coordinates,PPARC)及基于局部相对坐标路径规划算法(Path Plan Algorithm based on Local Relative Coordinates,PPALRC)两种新的锚节点路径规划算法。在两算法中锚节点根据普通节点间建立的相对坐标随机的决定自己的移动方向及速度,都能很好的解决重复路径过多等问题。PPARC算法中锚节点根据普通节点间建立的相对坐标系原点及边缘节点规划自己的移动轨迹,仿真实验表明其在节点密度大且节点分布均匀的网络区域内,与SCAN、HILBERT等路径规划方法相比,可以大幅简短锚节点移动距离并且能保证很高的定位精度及覆盖率。PPALRC算法先将整个网络区域根据节点的分布划分为若干个局部区域,锚节点根据各局部区域相对坐标信息及节点个数动态的决定遍历整个网络的路径,该规划方法属于随机移动模型。利用matlab进行的仿真实验显示PPALRC在节点分布不均匀的网络中也有很好的定位精度。并且相较于其他路径规划算法,在移动较小的距离下就可以有很高的节点定位率,遍历整个网络的移动距离也更短。
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