基于矿井三维WSNs多重覆盖和RSSI的加权质心算法.pdf

《基于矿井三维WSNs多重覆盖和RSSI的加权质心算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、128传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第5期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)05--0128-04基于矿井三维WSNs多重覆盖和RSSI的加权质心算法方旺盛，雷高祥，李宁(江西理工大学信息工程学院，江西赣州341000)摘要：针对无线传感器网络(WSNs)的矿井灾害无线监测信息系统，提出一种基于矿井三维建模WSNs多重覆盖和RSSI的加权质心定位算法。根据矿井巷道的几何结构特征，将矿井建模成规则的拱型模型。介绍了一种矿井巷道固定节点无缝覆

2、盖部署模型，并运用几何学求出了满足多重覆盖要求时的节点部署间距。在此基础上，提出了一种基于RSSI比值的加权质心定位算法，利用节点RSSI值求出加权系数，再对质心坐标进行加权处理。仿真实验表明：改进的质心算法有效地减少了定位误差，定位精度优于原算法。关键词：无线传感器网络；多重覆盖；接收信号强度指示；加权系数；质心定位中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)05-0128-04WeightedcentroidalgorithmforWSNsbasedonmultiplecoverageunderthree

3、-dimensiona’lmoddelingolmi。neandRSSI1FANGWang—sheng，LEIGao-xiang，LINing(FacultyofInformationEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：Aweightedcentroidlocationalgorithmbasedonmultiplecoverageunderthree—dimensionalmodelingofmineandRSSI

4、isproposedforundergroundminedisastermonitoringsystemwhichbasedonWSNs．Modelundergroundtunnelasanarchedshapeaccordingtogeometricstructurepropertyofminechanne1．Adeploymentmodelforseamlesscoverageoffixednodeispresented，meanwhile，distanceofnodedeploymenttomeetrequirementofnodes

5、multiplecoverageisfurtherfiguredout．Besides，aweightedcentroidlocationalgorithmbasedonRSSIratioispresentedanduseRSSIvaluetoaddressweightingfactorandweightingcentroidcoordinates．Simulationshowthattheimprovedcentroidalgorithmreducespositioningerrorandachievesbetterpositioning

6、precision．Keywords：WSNs；muhiplecoverage；receivedsignalstrengthindication(RSSI)；weightingfactor；centroidlo—cation0引言出了利用RSSI来对目标进行定位，硬件开销低，定位过程无线传感器网络(WSNs)逐渐成为工业控制，环境监相对简单，但由于矿井巷道的复杂环境，定位精度较低；韩测和人类生命救援等信息基础设施的关键技术之一，特别东升，杨维等人提出的动态获取路径损耗指数的加权质是，对于环境复杂的矿井巷道而言，建立矿井灾害监测监控心算法减少

7、了定位误差，并且算法复杂度低；周公博，朱真系统、人员定位系统等对监测区域实施有效的监狈0非常重才等人提出了一种固定节点确定性部署的拓扑控制模要。型，节点按直线方式部署在巷道侧壁，实现了巷道区域的多无线传感器网络具有可移动、低功耗、低成本、可靠性重覆盖。高、易于安装和维护等优点，可根据矿井巷道的几何结构布本文根据矿井巷道的几何结构，利用抽象几何数学将置传感器节点，达到对巷道区域的无缝覆盖，实现高效矿井巷道建模成规则的图形，并且提出了一种固定节点无监测。传感器网络定位技术可以及时收集施工人员数量和缝覆盖部署模式。根据节点的部署特征，提出了一种改

8、进位置信息，为矿井安全生产和灾后的人员营救提供了可靠的质心定位算法，基本原理是利用节点的RSSI值计算出加的保障。章坚武，张璐等人和乔钢柱，曾建潮等人提权系数，然后再对质心坐标进