第8章 无线传感器网络节点定位技术VIP免费

第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术概述节点定位技术研究现状与发展节点定位技术关键问题基于测距的定位技术无需测距的定位技术协作定位技术第八章无线传感器网络节点定位技术无线传感器网络节点定位：依靠网络中少量的位置已知的节点，通过邻居节点间有限的通信和某种定位机制确定网络中所有未知节点的位置。节点定位在实际应用中包含两种含义：自定位——确定节点自身在系统中的位置目标定位——确定目标节点在系统中的位置第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术概述信标节点：已知自身位置信息的节点，可通过GPS定位设备或手工配置、确定部署等方式预先获取位置信息，为其他节点提供参考坐标。未知节点：信标节点以外的节点统称为未知节点，也有文献称为盲节点。邻居节点：一个节点通信距离范围内的所有节点的集合。跳数：两个节点之间跳段的总数。跳距：两个节点之间各跳段的距离之和。节点连接度：节点可以探测发现到的邻居节点个数。网络连接度：所有节点的邻居个数取平均值，可反映传感器配置的密集程度第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术概述——一些概念传感器网络的定位算法通常需要具备以下特点：自组织性：传感器网络的节点随机部署，不依赖于全局基础设施协助定位；健壮性：传感器节点的硬件配置低，能量有限，可靠性较差，定位算法必须能够容忍节点失效和测距误差；节能性：尽可能地减少算法中计算的算法复杂度，减少节点间的通信开销，以尽量延长网络的生存周期；分布式：无线传感器网络通常是大规模部署网络，节点数目多，定位任务将不会是单个节点所能承担的，这就需要定位算法具有一定的分布式，把任务分派到各个节点；可扩展性：无线传感器网络中的节点数目可能是成千上万甚至更多，为了满足对不同规模的网络的适用性，定位算法必须具有较强的可扩展性。第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术概述——要求作为一种全新的技术，无线传感器网络具有许多挑战性的研究课题，而定位就是其中之一，定位也是大多数应用的基础和前提传感器节点的微型化和有限的电池供电能力使其在节点硬件的选择上受到很大的限制，低功耗是其最主要的设计目标。必须针对密集性，节点的计算、存储和通信等能力都有限的特定场合设计有效的低功耗定位算法近十年来，无线传感器网络自身定位问题研究有了许多新颖的解决方案和思想，但是每种系统和算法都是用来解决不同的问题或支持不同的应用的，它们用于定位的物理现象、传感器设备的组成、能量需求、基础设施和时空的复杂性等许多方面有所不同。对现有的WSN定位研究成果研究比较发现，没有一种定位方案能在有效减少通信开销、降低功耗、节省网络带宽的同时获得较高的定位精度。而且大部分停留在仿真和实验阶段。因此，该领域还有待更多的人提出更好的方法，以求更好地解决定位问题，使得无线传感器网络能够真正在实际生活中得到广泛的应用。第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术的研究现状和发展目前，在节点定位应用中，由于受传感器节点能量有限、可靠性差、网络规模大且节点随机布放、无线模块的通信距离有限等影响，对定位算法和定位技术提出了很高的要求。一般来说我们从定位区域与精确度、实时性和能耗三个方面来衡量节点定位技术的好坏。1．定位区域与精确度定位区域与精确度是传统定位方法和无线传感器网络定位都具有的衡量指标，而且定位区域和精度一般都是互补存在的，定位区域越大，意味着精度越小。2．实时性实时性是定位技术的另外一个关键指标，实时性与位置信息的更新频率密切相关，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的一个衡量指标。在无线传感器网络中，节点的电能靠电池来供应，电池是不可替换的，因此节省能量就成了无线传感器网络中一个重要的问题。另外，还有一些小的方面来衡量无线传感器网络定位技术的好坏，如定位技术的扩展性、鲁棒性和节点带宽的占用等。第八章无线传感器网络节点定位技术节点定位技术的研究现状和发展利用信标节点的位置，通过测量和估计信标节...