图的无需测距的无线传感器网络节点定位算法-计算机研究与发展
无线传感器网络节点定位算法的改进
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作 者 简介 ： Ｋ（９ ２ ） 男 ， 肃 人 ， 士研 究 生 ， 究 方 向 为 无 线 传 感 网 ￣ １８一 ， 甘 硕 研
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无线传感器网络定位算法研究进展
无线传感器网络定位算法研究进展作者：王亮曹建安来源：《现代电子技术》2011年第23期摘要：无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术，可以在广泛的领域内实现目标监测、信息采集和目标追踪等任务，节点定位问题则是许多应用的基础，是无线传感器网络的支撑技术之一。
对基于测距定位算法和免于测距定位算法进行了分析对比，并对无锚节点这一新的节点定位技术做了介绍。
最后对节点定位算法的优缺点作了总结，并对节点定位技术未来趋势进行展望。
关键词：无线传感器网络；节点定位；基于测距定位；免于测距定位；无锚节点定位中图分类号：； TP393文献标识码：A文章编号：Research on Localization Algorithm for Wireless Sensor Network(Institute of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)Abstract： Wireless sensor network (WSN) as a new information acquisition and processing technology can be widely used within the field of target monitoring, information acquisition and target tracking. Sensor node localization problem is a basis for many applications and one of the supportuced. Finally, the advantages and disadvantages of existing localization algorithm are summarized and the future trend is put forward.Keywords：收稿日期：0引言无线传感器网络(WSN)［1］是由大量的廉价微型传感器节点组成的一个多跳、自组织的无线网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。
无线传感器网络中节点定位算法的使用教程
无线传感器网络中节点定位算法的使用教程无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是由许多分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。
节点的定位是WSNs中的一个重要问题，准确的节点定位可以帮助我们更好地理解和控制环境。
本文将为您介绍几种常见的无线传感器网络节点定位算法，并提供相应的使用教程。
一、距离测量节点定位算法距离测量是节点定位的一种常见方法，通过测量节点之间的距离来确定节点的位置。
常用的距离测量节点定位算法包括三角定位法和多边形定位法。
1. 三角定位法三角定位法基于三角形的边长和角度来计算节点的位置。
首先，选择三个已知位置的节点作为参考节点，测量参考节点间的距离和角度。
然后，通过计算未知节点相对于参考节点的距离和角度，使用三角学原理计算未知节点的位置。
使用教程：在使用三角定位法时，需要提前部署一些已知位置的节点作为参考节点。
首先，通过测量参考节点间的距离和角度，计算出它们的位置信息。
然后，在需要定位的节点周围布置足够多的参考节点，测量它们与参考节点之间的距离和角度。
最后，通过三角定位算法计算出目标节点的位置。
2. 多边形定位法多边形定位法利用几何多边形的边长和角度来计算节点的位置。
首先，选择若干个已知位置的节点作为多边形的顶点。
然后，测量各个顶点之间的距离和角度，并计算出多边形的边长和角度。
最后，通过多边形定位算法计算出未知节点相对于多边形的位置，从而确定未知节点的位置。
使用教程：使用多边形定位法时，首先选择若干个已知位置的节点作为多边形的顶点。
然后，测量各个顶点之间的距离和角度，计算出多边形的边长和角度。
最后，在需要定位的节点周围布置足够多的参考节点，测量它们与多边形顶点之间的距离和角度。
通过多边形定位算法，计算出目标节点相对于多边形的位置，最终确定目标节点的位置。
二、信号强度测量节点定位算法信号强度测量是利用节点之间的信号强度来进行定位的方法，常用的信号强度测量节点定位算法有收集定位法和概率定位法。
无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法研究
无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法研究无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法研究摘要：随着无线传感器网络的发展，节点定位技术成为无线传感器网络研究领域中的重要问题之一。
本文基于RSSI （Received Signal Strength Indicator）的节点定位算法进行了研究。
一、引言无线传感器网络是由大量的分布式无线传感器节点组成的网络系统，广泛应用于环境监测、目标跟踪、智能交通等领域。
节点的定位是无线传感器网络中的关键问题之一，准确的节点定位可以提高网络性能和应用效果。
二、节点定位技术概述节点定位技术主要分为两类：基于GPS的定位和基于无线信号的定位。
基于GPS的定位技术需要节点具备GPS模块，但GPS模块存在成本高、功耗大等问题。
基于无线信号的定位技术可以通过节点之间的相对距离和信号强度来实现定位。
三、RSSI技术原理RSSI是指接收信号强度指示器，是无线传感器网络中常用的参数。
RSSI的测量可以通过接收到的信号强度来判断节点之间的距离和位置关系。
四、基于RSSI的节点定位算法基于RSSI的节点定位算法主要有三种：距离法、三角法和指纹法。
1. 距离法：根据RSSI和距离之间的关系，通过RSSI测量值来计算节点之间的距离。
然后通过多个节点之间的距离来计算目标节点的位置。
2. 三角法：利用三角定位原理，通过多个节点之间的RSSI值来计算目标节点的位置。
通常需要至少3个节点才能定位。
3. 指纹法：通过在节点部署区域进行事先测量和标记，得到不同位置的RSSI指纹图，并与目标节点接收到的RSSI进行匹配，从而确定目标节点的位置。
五、实验结果分析通过对比不同算法的节点定位精度，可以得出以下结论：距离法具有较高的精度，但依赖于传输的RSSI值准确性；三角法需要多个节点参与定位，效果相对较好；指纹法在实际应用中可以得到较高的定位精度。
六、节点定位误差分析节点定位误差的主要影响因素包括传感器的误差、信号传播过程中的噪声干扰等。
一种无线传感器网络无测距分布式定位算法
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维普资讯
第３ ４卷 第 ９期
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２０ ０ ８年 ５月
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Ｎｏ９ ．
Ｃｏ ｐ ｔ ｒＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｍ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
网络 与通 信 ・
一
文 章编号：１ ０ ４８ ０８ ９ ０２ ＿３ 文献标识码： ０ —３２（ ０）— １１ ０ ０ ２ ０＿ — Ａ
１ 概述
无线传感器 网络（ ｒｌｓ ｓｎｏ ｅｗ ｒｓ由大量廉价且 ｗｉ ｅｓ ｅ ｓｒｎｔ ｏｋ） ｅ
（） － ｐ 算法 ：任一锚点用到连通锚点 的距离和除 ２ＤＶＨｏ Ｊ 以到连通锚点最少跳数和作 为该锚 点附近 的网络平均每跳距 离 。普通节点使 用距 自己最近锚 点的网络平均每跳 距离与到
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无线传感器网络中距离无关定位算法的研究
２ 质心算法 ． １
南 加州大 学的 Ｎｒ ａ ａＢ ｌ ｕ ｉｐｍ ｕ ｓ 等提 出的一种基 于 网络 ｕ ｕ 出一种发送数据包生存时间的 Ａ ｏ ｈｕ 算法 ， Ｎ 一 上实 ｍ ｒ ｏｓ ｐ 在 Ｓ２ 现了二维平面上任意布置网络的节点 自 身定位 。仿 真表 明 ， 达 连通 Ｉ的室外 定位算法 。质心算法中 ， 生 信标节点周期性 地向邻 近节点广播信标分组 ， 分组 中包含信标节点的标识号和位 信标 到了较好的定位效果。
Ｃｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｎ ｐ ｌａｏｓ ｏ ｐ ｔ ｇ ｅｒ ｇａｄＡ ｐｉ ｔｎ 计算机 工程 与应用 ｅＥ ｎ ｉ ｃｉ
２０ ， （３ １９ ０８４ ３ ） ４ １
无线传感器 网络 中距离 无关 定位算法 的研究
杜新 恒 ， 良伦 程
ＤＵ Ｘｉ — ｅ ｇ Ｃ ｎ ｈ ｎ ， ＨＥＮＧ Ｌ ａ ｇ ｌ ｎ ｉｎ － ｕ
Ｅ— ｉ： ｓ ｘ １ ３ １ ３ ｃ ｍ ｍａｌ ｗ ｄ ｈ ２ ＠ ６ ． ｏ
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摘
要 ： 对无 线传感器 网络节点定位 的问题 ， 针 简单论述 了四种距 离无 关定位算法。 并对 Ａ ｏｐ ｏｓ ｍ ｒｈｕ 定位算法进行 改进 ， 以提 高整
个网络 的定位精度。仿真结果表明 ， 改进后的算法有效地降低 了节点位置 的定位误差以及通信 能耗 。该算法无需任何 附加 的硬件 支持 ， 且具有较好的拓展性 ， 实际的应用具有积极 的意义。 对 关键词 ： 无线传 感器网络 ； 定位算 ； ｍｏ ｈｕ 算法 Ａ ｒ ｏｓ ｐ Ｄ ：０３ ７ ／ｉ ｎ１０ — ３ １ ０ ８３ ．３ 文章编号 ：０ ２ ８ ３ （０ ８３ — １ ９ ０ 文献标识码 ： 中图分类号 ：Ｐ ９ ＯＩ １．７ ８ ．ｓ． ２ ８ ３ ． ０ ． ０ ７ ｊｓ ０ ２ ３ １０ — ３ １２ ０ ）３ ０ １－ ３ Ａ Ｔ ３３
无线节点定位技术
基于测距旳定位技术——三边定位法
如图所示，有A、B、C三个基站，因为节点间旳距离测量都是一样旳，这里我们就 假定先测量基站A到目旳节点旳距离。假设基站A到目旳节点D旳距离为d，声波传 播速度为v，在T1时刻基站A发射机发射一种声波信号给目旳节点D，D节点在T2时刻 接受到该声波信号，经过短暂旳处理之后，在T3时刻目旳节点D回送一种声波测距 信号给A节点，在T4时刻A节点接受到该信号。由此能够得出声波信号在介质中传播 旳时间为：
基于测距旳定位技术——三边定位法
3）根据到达时间差测距（Time Difference Of Arrival，TDOA） 在基于到达时间差TDOA旳定位机制中，发射节点同步发射两种不同传 播速度旳无线信号，接受节点根据两种信号到达旳时间差以及已知这两 种信号旳传播速度，计算两个节点之闻旳距离，再经过已经有基本旳定 位算法计算出节点旳位置。
2．实时性 实时性是定位技术旳另外一种关键指标，实时性与位置信息旳更新频率亲密有关， 位置信息更新频率越高，实时性越强
3．能耗 能耗是无线传感器网络独有旳一种衡量指标。在无线传感器网络中，节点旳电能 靠电池来供给，电池是不可替代旳，所以节省能量就成了无线传感器网络中一种 主要旳问题。
另外，还有某些小旳方面来衡量无线传感器网络定位技术旳好坏，如定位技术旳 扩展性、鲁棒性和节点带宽旳占用等。
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能够计算出待测节点N旳位置坐标(x,y)。这是一种参照节点A和B本身在坐 标系已经矫正旳情形，假如参照点A和B方向没有校正，需要在计算时补偿 方向偏差。
无线传感器网络节点定位技术
无线传感器网络节点定位技术定位即确定方位、确定某一事物在一定环境中的位置。
在无线传感器网络中的定位具有两层意义：其一是确定自己在系统中的位置；其二是系统确定其目标在系统中的位置。
在传感器网络的实际应用中，传感器节点的位置信息已经成为整个网络中必不可少的信息之一，很多应用场合一旦失去了节点的位置信息，整个网络就会变得毫无用处，因此传感器网络节点定位技术已经成了众多科学家研究的重要课题。
2.1基本概念描述在传感器网络中，为了实现定位的需要，随机播撒的节点主要有两种：信标节点（Beacon Node）和未知节点（Unknown Node）。
通常将已知自身位置的节点称为信标节点，信标节点可以通过携带GPS定位设备（或北斗卫星导航系统�zBeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System�{、或预置其位置）等手段获得自身的精确位置，而其它节点称之为未知节点，在无线传感器网络中信标节点只占很少的比例。
未知节点以信标节点作为参考点，通过信标节点的位置信息来确定自身位置。
传感器网路的节点构成如图2-1所示。
UBUUUUUBUUUBUUUUUUBUUUUUU图2-1 无线传感器网络中信标节点和未知节点Figure 2-1Beaconnodes and unknown nodes of wireless sensor network在图2-1中，整个传感器网络由4个信标节点和数量众多的未知节点组成。
信标节点用B来表示，它在整个网络中占较少的比例。
未知节点用U来表示，未知节点通过周围的信标节点或已实现自身定位的未知节点通过一定的算法来实现自身定位。
下面是无线传感器网络中一些常用术语：(1) 邻居节点（Neighbor Nodes）：无需经过其它节点能够直接与之进行通信的节点；(2) 跳数（Hop Count）：两个要实现通信的节点之间信息转发所需要的最小跳段总数；(3) 连通度（Connectivity）：一个节点拥有的邻居节点数目； (4) 跳段距离（Hop Distance）：两个节点间隔之间最小跳段距离的总和；(5) 接收信号传播时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)：信号传输过程中，同时发出的两种不同频率的信号到达同一目的地时由于不同的传输速度所造成的时间差；(6) 接收信号传播时间（Time of Arrival，TOA）：信号在两个不同节点之间传播所需要的时间；(7) 信号返回时间（Round-trip Time of Flight，RTOF）：信号从一个节点传到另一个节点后又返回来的时间；(8) 到达角度(Angle of Arrival，AOA)：节点自身轴线相对于其接收到的信号之间的角度；(9) 接收信号强度指示(Received Signa1 Strength Indicator，RSSI)：无线信号到达传感器节点后的强弱值。
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李善亮
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