基于节点密度及路径优化的无线传感器网络定位算法研究.pdf

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1、第27卷第11期传感技术学报V01．27No．112014年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2014LocalizationAlgorithmBasedonNodeDensityandPathOptimizationf0rWirelessSensorNetworksFan．PENGLi(CollegeofInternetofThings，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Range-Freeloca

2、lizationalgorithmforwirelesssensornetworkcomm0nlvusedc0nnectivitvinformation0rhop’counttoestimatethedistancewhichdoesnotreflecttheactualvaluebetweennodeswithintherange0fonehop，Inaddition，whenthepathwithmulti—hophasalargerturning，therewillbeaseriousmistake

3、toinsteadoftheactualdistancewiththeestimatedvalue．Inordertoaddressthisproblem，weproposeanewdistancem0de1ca11edregulatedpathdistance(RPD)byrelatingthedensityofthesurroundingnodestotheestimateddistance．atthesametimeoptimizingthepathtomakethepathmorerealisti

4、ctotherea1．Finally，thenewmodelisappliedtotheDV．HoDalgorithmtopositioning．Simulationresultsshowthattheimprovedpositioningalgorithmcomparedwithc0nventionalDV_Hop，underthescenariosofdifferentratesanddifferentanchornodecommunicati0nradius，thepositi0ningerr0rr

5、ateandstabilityarebothbetterthantraditionalmethods．Keywords：wirelesssensornetwork；localizationalgorithm；RPD；DV．Hop；pathoptimizationEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．11．018基于节点密度及路径优化的无线传感器网络定位算法研究米吴凡，彭力(江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122)摘要：无线传感器网络中非测距定位算法

6、一般采用基于连通性或跳数信息方式进行定位，一跳范围内节点问的估算距离值均相同，不能体现实际的节点间距离大小；此外，当多跳的路径有较大的转折时，此时用路径的估距值代替实际距离也会出现严重的偏差。基于此，提出了新的节点间距离模型RPD，将节点间估距与周围节点的密度信息相关联，同时进行路径优化以使路径的估距更接近实际的距离。最后将新的距离模型运用到DV—Hop节点间估距阶段实现定位。通过仿真实验表明，改进的定位算法与传统的DV—Hop相比，在不同的锚节点比率和不同的通信半径的情况下，定位的误差率和稳定性都要优于

7、传统算法。关键词：无线传感网；定位；RPD；DV．Hop；路径优化中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)11—1539—06节点定位是无线传感器网络WSN(WireSensor可以分为以下几类：基于测距(Range．Based)的定位Network)的关键技术，定位的精度对其所监测的区算法和距离无关(Range—Free)的定位算法]。基于域有着至关重要的影响⋯。在大多数应用中，没有测距的定位算法需要测量节点之间的绝对距离或角位置信息的传感器数据是没有实际意义的]。传

8、度，再根据测得的数据采用三边测量法统的获取节点位置信息的方法主要采用GPS定位(trilatcration)、三角测量法(triangulation)或最大似然来实现，但是会消耗大量能量并增加传感器硬件估计法(muhilateration)计算出节点的位置。Range．的开销。因此必须采用简单有效的定位算法满足Based定位常用的测距技术有RSSI，TOA，TDOA和WSN中的应用需求。AOA。而后者则无需测量节点间的绝对位置