无线传感器网络节点定位算法研究文献综述
2020-05-19 21:34:02
一、前言
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)即是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统[1-3],它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输。它能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息并对其进行处理,处理后的信息通过无线方式发送,并以自组多跳的网络方式传送给观察者。定位技术是无线传感网络重要的支撑技术[4],自组织的网络通过一定方法提供节点的位置信息,从而实现无线传感器网络的定位。在无线传感网络定位算法的研究中,不断研究算法的优化,有助于提高研究定位算法的定位准确度,为无线传感网络的定位应用做了坚实的技术支持。
二、研究现状
目前,接收信号强度(Received Signal Indication,RSSI)的定位算法研究主要表现在两个方面,一是提高改良传输模型,建立更符合实际环境的数学模型,二是结合各种测量算法,减小传输损耗模型带来的误差。现在着重研究第二方面。
最早的研究人员是采用RSSI加三边测量法的定位技术[5],后来又提出采用交叠环定位的方式[6],利用包含未知节点的相互交叠的环形区域来定位未知节点,但该方法只比较相应RSSI的大小,并未测距。加权质心定位算法[7]提出了信标节点影响力的概念,根据信标节点对未知节点的不同影响力确定加权因子,从而提高定位准确度。还有一种改进的基于RSSI测距技术的切圆圆心定位法(RSSI and Circle centre Mixed localization,RCM)[8],基本原理是利用RSSI粗略测量各个锚节点到移动节点的距离,即用锚节点到移动节点之间的信号衰减来获取不很精确的距离信息,然后根据获得的距离信息,以锚节点为圆心,以RSSI测得的距离为半径,建立若干个圆,最后在这些圆相交的公共区域内做一个外切圆(或者内切圆),切圆的圆心即为所求未知移动节点的位置,从而实现定位。经仿真分析证实在RSSI测距误差散布达到50%时,该算法的定位误差可降到10%以内。