● 摘要
集成电路、微机电系统(micro-electro-mechanism system,简称MEMS)和无线通信技术的成熟促成了无线传感器网络(wireless sensor network,简称WSN)的出现。数据融合、路由协议、节点自定位是无线传感器网络研究的几个基本问题。其中节点的定位问题是无线传感器网络进行战场侦察、生态环境监测、目标识别与跟踪等众多应用的前提,也是WSN研究的热点问题之一。目前提出的无线传感器网络节点的自定位算法有很多,主要分为基于测距技术(range-based)和非测距技术(range-free)两类定位算法。前者定位精度较高,但需要增加额外的硬件设备和大量的通信开销,不适合当前低成本、低功耗的无线传感器网络的应用;而非测距技术定位算法仅仅通过节点间的信息交换就可以获得足够的定位精度,在成本和功耗方面与基于测距技术定位算法相比具有显著优势。因此,本文重点研究了无线传感器网络的非测距技术定位算法。本文针对非测距技术的凸规划(convex)定位算法中anchor(锚节点,即已知节点)节点比例小而引起定位精度和网络覆盖率低的问题,提出了2-hop信息定位算法。算法中,未知节点保存并转发自身邻居anchor节点的ID和位置信息;相邻未知节点接收该信息后从中确定自己的2-hop邻居anchor节点,并利用该anchor节点的2-hop通信范围来减小自身可能存在区域,进而提高未知节点的定位精度。仿真结果验证了2-hop信息定位算法的有效性。
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