无线传感器网络中的定位技术研究
井下无线传感网络节点定位技术研究
收信 号 强 度 指 示 值 （ Ｓ Ｉ 位 算 法 虽 然 有 Ｒ Ｓ） 定 较高的测量精度， 但这种定位算法在使用过
中 图 分 类号 ： Ｐ １ Ｔ ２２
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ７ ９ １ （０ １０ － ０ ５ ０ １０ － ４ ６２ １）４ ０ ７－ ２
过Ｒ Ｓ 定位 算 法估 算 出 自身与 锚 节 点之 间 ＳＩ 的距 离 。 某一 个 未知 节点 同时位 于在 三个 或 三个 以上 锚 节点 的 无线 通信 范 围 内 ， 换句 话 说 改 未 知 节 点 能够 直 接 获 得 与 三个 或三 个 以上 锚 节 点 之 间 的Ｒｓ Ｉ Ｓ 测距 ， 时 就 可 以 此 直 接 执 行第 三步 ， 用 三 （ ） 定 位 算法 估 采 多边
③ 用究 ・ 研・ 应
井 下 无 线 传 感 网络 节 点定 位 技 术 研 究
王 楠
（ 宁信 息职 业 技 术 学 院 辽
辽 宁辽 阳 １１ ０ ） １ ０ ０
摘 要 ： 了加 强对煤 矿 井 下人 员、 备 定位跟 踪 问题 的研 究是 提 高在 井下 恶 劣环境 中工作 安 全性 十 分重要 的 问题 之一 。 为 设 本文提 出一种将Ｒ Ｓ￣Ｄ —Ｈ ｐ Ｓ Ｉ Ｖ ｏ 定位算 法 相结合 的井 下无 线传 感 网络 的定位算 法Ｒ Ｔ。 Ｄ 弥补 了Ｒ Ｓ算 法或Ｄ －Ｈ ｐ ＳＩ Ｖ ｏ 算法在 使 用中 的不足 ， 高 了测量 精度 ， 快 了定位 速度 ， 提 加 降低 了测 量成 本 。 文主 要通 过理 论分 析和 算 法设 计对 该算 法进行 说 明 。 本 关键词 ： 无线传感 网络 定位 Ｒ Ｓ ＤＶ Ｈ ｐ ＳＩ － ｏ
２ 无线传 感器 网络在 煤矿 安全监 至 少 三 个锚 节 点 的距 离 。 后 用 三（ ） 定 、 最 多边 锚 节 点 向 外发 送信 号 ， 通 信 范 围 内 在其 测 中 的基本 定位 机 制 位 的方 法来 计 算 未知 节 点的 位置 信息 。 的未知节点可以直接计算出Ｒ Ｓ距离 。 Ｓ［ 接
基于无线传感器网络的TDOA_CTLS定位算法研究
r i 代替矩阵H * 1 中的 -
r* i ) , 若只考虑向量 Y 的噪声干扰, 则可以得到最 小二乘意义下的解为 : -1 X 1 LS = ( H T HT 1 H 1) 1 Y1 ( 4)
{ y 1, y 2,
, y n- m }
若同时考虑 H 和 Y 的噪声干扰 , 并且假设噪声 的各分量统计独立 , 则可以得到总体最小二乘意义 下的解为: X 1 T LS = [ v 5 ( 2) / v 5 ( 1) , v 5 ( 3) / v 5 ( 1) , v 5 ( 4) / v 5 ( 1) ]
150
微电子学与计算机
2010 年
T DOA- CT L S ( T ime Diff erence of Arrival- Crit e ria T otal L east Square) , 并进行了理论推导与算法性 能分析 , 与基于 T L S 的定位算法相比, 定位精度有 明显改进 .
将式( 2 ) 写成线性方程组如下 : H 1X 1 = Y 1 其中 x 0- x1 H1= x 0- x2 y0- y1 y0- y2 z 0- z1 z 0- z2 r1 r2 rN
1
引言
随着通信技术、 嵌入式计算机技术和传感器技
- Based 算法通过距离或者 角度信息进行 定位, 测 距技 术 包 括 : 信 号 到 达 时 间 ( T ime of Arrival, T OA) [ 4] 、 信号到 达时间差 ( T ime Difference of Ar rival, T DOA) [ 5] 、 信 号到达角 度 ( Angle of Arrival, AOA) [ 6] 、 信号强度( Received Sig nal Strengt h Indica tor, RSSI) 等 . 此类算法需要额外的硬件支撑 , 其 定位精度较高 . Range- F ree 算法不需 要测量节点 间的距离和方位 , 对硬件要求 简单, 但 定位误差较 大 , 满足部分不需要精度很高位置的场合 . 其典型算 法包括: 质心算法、 DV - H OP 算法[ 8 9] 、 Amorphous 算法、 M DS- MAP 算法及 APIT 算法等. 文中将测距技术与参考节点 ( beacons) 相结合, 利用转移矩阵和观测矩阵噪声之间的约束关系, 提 出一 种 基 于 T DOA 的 约 束 最 小 二 乘 算法 , 简 称
基于ZigBee的无线传感器网络定位技术研究
２ Ｔ ｈ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｓ ｄ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ａ ｉ ｒ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ Ｅ ｌ ｉｎ ｇ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｌ ｌ ７ １ ０ ０ ５ １ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
珏 东ｉ 设计 与实现 ； ｉ
基于Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 的无线传感器网络定位技术研究
郭金铭 ，邹刚伟 ，胡斌杰 ，曹国雄
（ １ ． 华南理工大学电子与信 息学院，广东 广州 ５ １ （ ） ６ ４ ０ ； ２空军Ｚ － 程 大学理学院 ，陕西 西安 ７ １ （ ） （ ） ５ １ ）
Ｇ ＵＯ Ｊ ｉ ｎ － ｍｉ ｎ ｇ ， ｚ ｏ ｕ Ｇ ａ ｎ ｇ ， ｗｅ ｉ ， ＨＵ Ｂｉ ｎ － ｊ ｉ ｅ ， Ｃ ＡＯ Ｇ ｕ ｏ ． ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ ２
（ １ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｌ ｌ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ￣ ／ ６ ４ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
【 摘 要】 在对 无线 信号 传播模 型 进行详 细理 论分 析 的基础 上 ，研 究 了基于Ｒ Ｓ Ｓ Ｉ 测距 的定位 算 法 ，并 针对 该算 法存在 的 问题
以及 噪 声的 影响 ，从均 值滤 波和 节点 位置 计算 方法 等方 面做 出 了相应 的改进 ，然后 在基 于ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 的 无线传 感器 网 络 开发 平台上 设计 并实 现 了该定 位算 法。 实验 测试 结果 表 明，本系 统运 行稳 定 ，具有 良好 的定位 效 果 ，是 一套 低 成本 、低 功耗 、易 实现 、可靠性 高 的定位 系统 。 【 关键 词 】 无线 传 感 器 网络 定位 技 术 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ Ｒ Ｓ Ｓ １ Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０
无线传感器网络定位技术探析
Ａｂ ｔａ ｔ Ｎｏ ｅ ｌ ｃ ｌ ａ ｉ ｎ ｈ ｓ ｂ ｅ ｏ ｉ ｆａ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ． Ｌ ｃ ｌ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｅ ｓ ｎ ｉｌｔ ｏ ｏ ｈ ｓ ｒｃ ｄ ｏ ａ ｉ ｔ ａ ｅ ｎ ａ ｔ ｐ ｃ ｏ ｃ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｚ ｏ ｖ ｏ ａｉ ｔｏ ｓ ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｌｆ ｒ ｔ ｅ ｚ ａ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｌ ｗ－ ｏ ｔｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ｏ ｓ ｎ ｌ ｃ ｔ ｎ ａ ｒ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｎ ｂ ｑ ｉ ｕ ｅ ｗｏ ｋ ｎ ． Ｔｈ ｒ ｒ ｗｏ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｏ ｃ ｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ ｆ ｒ ｕ ｅ ｉ ｏ ａ ｉ － ｗａ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｕ ｉ ｕ ｔ ｓ ｎ ｔ ｒ ｉｇ ｏ ｃ ｏ ｏ ｅ ｅａ ｅｔ ｋ ｎ ｓｏ ｌ ｏ ｉ ｍｓ ａ ｇ － ａ ｅ ｎ ａ ｇ －ｒ ｅ ｉ ｄ ｆａｇ ｒ ｈ ｔ ，ｒ ｎ ｅ ｂ ｓ ｄ ａ ｄ ｒ ｎ ｅｆ ｅ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｔ ｅｒ ｏ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ Ｆ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｉｈ ｈ ｖ ｈ ｉ ｗｎ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｉ ｖ ｎ ａ ｅ ． ｏ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｔ ｅ ｔｅ ｄ ｏ ｌ ｏ ｉ ｍ ｓｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ，ｔ ｉ ａ ｅ ｏ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｏ ａ ｉ ｔ ｎ ａｇ ｒｔ ｍｓ ｉ Ｓ ｈ ｒ ｕ ｈ ｙａ ｄ ｇ ｖ ｎ ｌ ｈ ｒ ｎ ｆ ｇ ｒｔ ａ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｃ ｍｐ ｒ ｓ ｓ ｖ ｒ ｌ ｃ ｌ ａ ｉ ｌ ｏ ｉ ｌ ｚ ｏ ｈ ｎ Ｗ Ｎｓ ｔ ｏ ｏ ｇ ｌ ｎ ｉ ｅａ ａｙ
无线传感器网络中的移动目标跟踪与感知研究
无线传感器网络中的移动目标跟踪与感知研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSNs）是由大量部署在一个空间范围内的低成本、低功耗、小型化的无线传感器节点组成。
这些节点能够感知环境中的各种物理和化学信号，并将这些信息通过网络进行传输和处理，从而实现对环境的实时监测与感知。
在WSNs中，移动目标跟踪与感知一直是一个重要而具有挑战性的研究方向，本文将从不同角度探讨这一问题。
一、无线传感器网络中的移动目标跟踪技术发展随着科技的进步和无线通信技术的发展，无线传感器网络的应用范围不断扩大，涵盖了军事、环境监测、智能交通等众多领域。
然而，在实际应用中，如何准确、高效地跟踪移动目标始终是一个具有挑战性的问题。
1.1 传感器节点选择与部署在无线传感器网络中，传感器节点的选择与部署对于目标跟踪和感知具有重要影响。
传感器节点的选择要能够满足目标检测、定位和追踪的需求，考虑到成本、能量消耗和网络容量等因素。
同时，传感器节点的部署位置也需要经过合理规划，以保证网络的覆盖范围和信号质量。
1.2 目标检测与定位算法目标检测与定位是实现移动目标跟踪的基础，只有准确地检测和定位目标，才能保证后续的跟踪任务的准确性。
常见的目标检测与定位算法包括基于信号强度、时间差测量（Time of Arrival，TOA）和测量的角度等。
这些算法能够通过多节点协同工作，提高目标的定位精度和稳定性。
1.3 目标跟踪算法目标跟踪算法是实现移动目标感知和跟踪的核心技术。
常见的目标跟踪算法包括基于卡尔曼滤波器（Kalman Filter）和粒子滤波器（Particle Filter）的方法。
这些算法能够结合传感器节点的观测值和先验信息，对目标的位置和运动轨迹进行估计和预测。
二、无线传感器网络中的移动目标感知研究移动目标感知不仅包括目标的跟踪，还包括对目标属性和行为的分析。
在无线传感器网络中，如何有效地感知移动目标的属性和行为是一个重要而具有挑战性的问题。
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。
无线传感器网络节点定位问题研究
质心算法 的定位精度与两个相邻参考节点之间的距离有 关，参考节 点的部署位置 、网络 的拓扑结构将影响到定位精 度，质心 算法 实现 的是粗糙定位 。
（ ）Ｄ － ＯＰ算 法 ２ ＶＨ
（ ）基于 Ｔ Ａ／Ｄ ２ Ｏ Ｔ ＯＡ的定位 技术
两种 方 法 通 过 测 量 传 输 时 间来 估 算 两 节 点 之 间 的 距 离 。
件 设 施 的依赖都不 同，根据不 同的应用场景，研 究者应 当采用适合 的定位机制 。
１、 基于测距的定位算法
（ ）基 于 Ｒ Ｓ 的 定 位 技 术 １ ＳＩ
基 收信 号强度 指示 （ Ｓ Ｉ 于接 Ｒ Ｓ）的定位方法 ，是 已知发射节 点的发射信 号强度 ，根据接收节点收到 的信 号 强 度 计算出信号的传播损耗 ，将传输 损耗 转化为距离 ，最后计算节 点的位置 。该技术使用理论或经验的
ＤＶＨＯ － Ｐ算法基本过程就是将未知节点到锚点间的距离
用 网络 中节 点平 均 每 跳 距 离 和 到 锚 点 间 的 跳 数 乘 积 来 估 计 ， 再 使 用 三 边 定位 法 来 得 未 知 节 点 的位 置 信 息 。平 均 每 跳 的 距
Ｔ ＯＡ利用信号传播时间与距 离的关系测距 ， 需要节点问精确 的时间同步：Ｔ Ａ 利用 无线电波和超声波两种信号的到达 ＤＯ 时间差进行测距 ，因此 ，通信开销 比较大 ，精度 比较 好，但 由于无线信 号的传输速度很快 ，因此对节点的时间精度 、硬
Ｓｉ ｇｎａ｜Ｐｒ ｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔ ｅｍ
无 线传感器 网络
节瓿霆谯 起卿究
摘要： 节点定位技术是无线传感器网络信息采集 、 传输和处理能力的基础技术之一。研究和分析 了各类无
基于TDOA算法的水下无线传感器网络定位技术研究任务书
毕业论文任务书通信工程本科专业（11级）题目：基于TDOA算法的水下无线传感器网络定位技术研究学生姓名：张龙班级：通信4班学号：11250422题目类型：科学研究（K）指导教师：薛建彬一、论文目的和意义无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)是指由大量成本低廉的、尺寸小的、具有感知能力、计算能力和无线通讯能力的传感器节点组成的网络；综合了现代传感技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等多个学科，是一个新兴的交叉研究领域。
随着嵌入式技术、微传感器技术、微机电系统制造技术以及无线通信技术的发展，具有采集、计算、存储和通信等综合能力的无线集成传感器得到了各领域大规模的应用。
其中，水下无线传感器网络就凭借各种传感器节点感知周围环境信息，如酸碱度、温度、水位、压力、流速等，水下节点之间依靠声波通信进行自组网，最终通过漂浮在水面的节点，依靠电磁波与陆地通信网络连接起来，把水下采集到的数据发送给观测者。
TDOA定位是基于测距的无线传感器网络定位方法中的一种，也被广泛的应用在蜂窝网络定位中。
TDOA定位通常是通过记录两种不同信号(常使用无线电信号和超声波信号)的到达时间差异，根据已知的两种信号的传播速度，直接把时间差转化为距离。
由于基于TDOA的WSN定位精度相对较高，并且不需要全局时间同步，时间差(TDOA)测距技术在无线传感器网络定位方案中得到了较多的应用。
由于这种方法不是采用到达的绝对时间来确定节点的位置，降低了对时间同步的要求，而且定位精度高，易于实现，在非理想环境下性能相对优越。
本次毕业论文要求在查阅大量参考资料的基础上，学习和分析水下无线传感器网络的基本概念、原理和方法；掌握水下无线传感器网络定位的基本方法；了解水下无线传感器网络的测距方法；在此基础上，重点研究基于测距的水下无线传感器定位算法，探讨水下无线传感器网络定位系统的设计与Matlab验证。
无线传感器网络改进型节点定位算法的研究
１ 算 法 演 进 Ｄ — ｏ 算 法 需 要 锚 节 点 经 过 两 次 洪 泛 广 播 ， 加 ＶＨ ｐ 增 了通信开销 ， 而通 信 中 能 量 消 耗 在 节 点 能 耗 中 占有 很 大 的 比重 。 Ｙ ｎ ｕ ｇ ｏ ａｇＳｎｗ ｎ和 Ｙ ｉｏｎ ｉ ｙｕ ｇ等 人 分 析 Ｄ — ｏ Ｊ ＶＨ ｐ 定 位 机 制 ， 次 提 出 了 ｔＣ Ｌ ｔｏ—ｏ ｎ—ａｉ ｂ ｓｄｌ ａ— 首 ｌ Ｒ （ｔ Ｃ ｕ ｔ ｔ ａｅ ｃｌ ｐ Ｒ ｏ ｏ ｉ ｚｔ ｎ 定 位 算 法 ， 节 点 仅 向 未 知 节 点 洪 泛 广 播 一 次 自 己 ａｉ ） ｏ 锚
ｅ ｅｇ ｏ ｓ ｍｐｉｎ ｉ ｏ ａｉａｉｎ ｃ ｌｕａｉｎ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｄ ｌｃ ｌ ａｉｎ ａｇ ｒｈ ｎ ｒｙｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｌｃｌ ｔ ａｅ ｌｔ ， ｎ ｉ ｒｖ ｄ ｏ ｅ ｏ ａｉ ｔ ｌｏｉ ｍ．（ ．ｅ ｅ ｅｖ ｄ ｉｎ ｌ ｏ ｚ ｏ ｏ ｚ ｏ ｔ ｉ ．ｒｃ ｉｅ ｓｇ ａ
中图 分 类 号 ：Ｔ ９ Ｐ３３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０－ ７ ７ ２ １ ） １０５ －３ ０ ０９ ８ （０ ０ ０ －０ ２０ －
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍ ｐｒ ｖ ｄ ｎｏ ｅ ｌ ｃ ｌｚ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈｍ ｏ ｓａ ｃ ｎ ｉ ｏ ｅ ｄ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｆｒ
三维无线传感器网络节点定位研究综述
三维无线传感器网络节点定位研究综述徐越; 陈岑; 陈楠; 朱洪根【期刊名称】《《华北科技学院学报》》【年(卷),期】2019(016)004【总页数】5页(P82-86)【关键词】无线传感器网络; 节点定位; 三维空间【作者】徐越; 陈岑; 陈楠; 朱洪根【作者单位】华北科技学院计算机学院北京东燕郊 065201【正文语种】中文【中图分类】TP212.9; TN929.50 引言无线传感器网络(WSN)是一种多跳自组织网络，由大量小型，低成本，低能耗的传感器节点组成。
节点定位技术使其关键技术之一。
随着应用范围的不断扩大，二维平面定位已不能满足实际应用中的需要，因此，如何减少三维空间中的节点定位误差已成为研究热点。
无线传感器网络的节点定位方法有很多种，二维节点的定位算法主要从基于测距与非测距这两种方法进行分类[1]。
在三维空间中，常用的测距技术有Landscape-3D算法、三维Euclidean定位算法、Constrained-3D定位算法；不需要测距的典型的定位算法有三维质心定位算法、三维DV-HOP定位算法和APIT-3D定位算法。
本文主要介绍了以上典型的基于三维空间应用的定位算法，并分析了它们的优缺点。
1 距离相关的定位算法1.1 Landscape-3D算法Landscape-3D三维空间定位算法[2]主要通过引入一个移动的辅助装置LA(Location-Assistant)，如飞机，气球，机器人，车辆等，周期性的广播其当前的三维坐标，然后未知节点接收信号强度(RSSI)，通过接收到的信号强度测量自身与LA之间的距离，从而来确定未知节点的位置。
如图1所示。
图1 Landscape-3D算法示意图我们假设传感器随机部署在三维监控区域并做出以下假设：LA具有在传感器区域内移动的能力；LA在移动的时候，可以通过GPS或者预先定义的移动路径来感知自己的位置；LA能够向传感器节点广播信标，每个信标包含LA的当前位置和用于传输信标的传输功率，Landscape-3D算法定位过程如图2所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无线传感器网络中的定位技术研究
近年来，随着物联网的发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network）的应用越来越广泛。
其中，无线传感器网络中的定位技术一直是研究热点之一。
无线传感器网络中的节点通常是分布在不同的区域内，如何准确地获取节点的位置信息是无线传感器网络中的关键问题。
定位技术的分类
无线传感器网络中的定位技术主要分为两类：基于无线信号的定位技术和基于位置感知器的定位技术。
基于无线信号的定位技术包括信号强度测量法、时间差测量法和角度测量法。
其中，信号强度测量法是应用最广的一种技术。
通过测量节点之间的信号强度信息，可以得到节点的相对位置关系。
时间差测量法是在两个或多个节点之间传输定位信号的时间差，进而得到节点的位置信息。
而角度测量法则是通过测量节点之间的相对角度得到位置信息。
基于位置感知器的定位技术则是通过特殊的设备或传感器获取节点的准确位置信息。
例如，可以安装GPS接收器来获取位置信息，或使用红外摄像头进行图像处理，得到节点的位置信息。
但是，基于位置感知器的定位技术成本较高，并且需要占用大量的能量资源。
无线传感器网络中的定位算法
在无线传感器网络中，还存在一些定位算法来解决节点位置的
问题。
常见的定位算法包括多维缩放算法（Multidimensional Scaling，简称MDS）、加权多边形法（Weighted Voronoi Diagram，简称WVD）和多智能体协同定位算法（Multi-agent Cooperative Localization，简称MCL）。
多维缩放算法是一种基于节点距离度量的定位算法，通过测量
节点之间的距离信息，得到节点在一个低维空间中的坐标。
该算
法常用于基于无线信号的定位技术中。
加权多边形法是一种基于节点覆盖范围的定位算法，它通过计
算节点之间的覆盖范围，得到节点的位置信息。
该算法常用于基
于位置感知器的定位技术中。
多智能体协同定位算法是一种集中式的定位算法，由多个节点
协作完成定位任务。
该算法通常需要大量的能量资源和算力支持，但可以提高节点定位的准确性和可靠性。
未来的发展趋势
随着物联网的进一步发展，无线传感器网络在各个领域的应用
将越来越广泛。
在此背景下，无线传感器网络中的定位技术也将
朝着更加智能化、高效化和低能耗化的方向发展。
一方面，目前的无线传感器网络需要大量的人工干预才能完成
节点定位任务，未来的研究方向将会着重研究自动化的节点定位
技术，降低人工干预的需求。
另一方面，无线传感器网络中的节点数量和覆盖范围逐渐扩大，节点之间的通信成本也逐渐增加。
因此，无线传感器网络中的定
位技术需要更加高效地利用已有的通信资源，提高节点定位的准
确性和可靠性。
结论
无线传感器网络中的定位技术是一个综合性的问题，需要涉及
多种技术手段和算法。
未来，随着物联网的不断发展，无线传感
器网络中的定位技术也将无限耕耘，为我们的生产和生活带来更
多便利。