无线传感器网络群体定位技术研究与实现

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无线传感器网络是一种集传感器技术、无线通信技术与嵌入式计算技术等于一体的新兴信息感知技术。这种全新数据感知技术的出现,彻底改变了各行业中传统的数据采集和处理的方式。无线传感器网络以低成本、低功耗、灵活性和稳定性等的特点有效的实现了物理世界和信息世界的融合,成为新一代物联网的核心组成部分。在国防军事、学术研究、工农业应用、居家生活等领域引起极大关注。在无线传感器网络的实际应用中,传感器节点的位置对采集到数据的有效性有重要作用。因此传感器节点定位技术已成为无线传感器网络的支撑技术之一。现有的无线传感网络节点定位技术中,不论是分布式定位还是集中式定位,每个节点的位置信息通常是单独计算的。而在实际应用场景中,比如军事演习、旅游参观等场合,有好多成群的移动节点需要同时定位,这对处理和通信能力有限的节点来说是很难保证的。因此研究无线传感器网络群体定位技术有重要的现实意义。本文在研究传统无线传感器网络节点定位技术的基础上,提出一种群体定位技术。首先,设计一种群体划分算法,包括群体头节点的选取,普通节点入群和群体的实时更新。然后,基于无线传感器网络操作系统TinyOS,设计实现了节点间的通信应用,用于群体的划分和定位信息的传输。最后,在PC上基于.NET设计实现了群体定位应用软件,在应用中实现了定位信息的采集、过滤以及群体定位算法。最终实现了无线传感网络移动节点的群体定位。基于群体的定位技术,能够减少无线传感器网络通信量,降低定位算法计算时间,提高定位实时性,在满足具体定位应用需要的基础上,能延长整个无线传感器网络生存周期。
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