无线传感器网络节点定位管理技术研究

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构建无线传感器网络时,人们要事先布置少量的锚节点,这些锚节点的位置信息已知。锚节点可以通过一些方式进行自我定位。由于锚节点自我定位的成本较高,在网络中不可能使每个节点都具备自我定位功能,因此人们开始了对无线传感器网络节点定位技术的研究。实现高精度的定位来满足应用需求是WSN面临的一个重要问题。本文对WSN中节点的定位算法(基于测距的定位算法和非测距的定位算法)进行了深入的研究,并总结分析了各种定位算法的优缺点及影响定位精度的主要因素。目前的研究很少是关于验证节点位置估计误差问题以及节点和数据的管理问题展开的。怎样选取恰当的锚节点来实现定位以及如何管理节点和数据显得至关重要。本文提出了新的定位算法——三角形定位算法,同时提出了无线传感器网络节点和数据的管理方法,论文的创新性工作主要包括以下几方面:1.提出了一种分析锚节点之间位置关系的方法,并给出一种基于三角形选择的定位方案。定位一个目标节点需要三个锚节点,其中锚节点的选取至关重要,如果选取的锚节点不合理将无法精确定位出节点自身的位置,节点在定位前根据本文提出的方案选出最优的锚节点组合,再进行定位,可以提高定位的准确性。此方法为定位过程中锚节点的选取提供可靠依据,从而提高了节点的定位精度和覆盖率。2.在基于移动锚节点的WSN节点定位技术中,移动锚节点的移动路径对定位性能有很大影响,本文提出了一种利用最优路径思想进行动态规划寻找最佳路径的方法。3.针对WSN节点捕获的数据复杂,查询效率低下等问题,提出了一种利用哈希函数对定位数据进行管理的方法,给出了哈希表的构建以及查询方法,有效地提高了查询效率。4.提出了一种基于遗传算法的大型数据库的数据分配策略来对无线传感器网络节点获知的相关数据进行管理,以利于人们准确便捷的掌握目标区域的有效信息。
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