无线传感器网络部署及定位技术研究

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无线传感器网络是基于微机电、传感、片上系统、嵌入式、无线通信等技术的一种具有低功耗、低成本、自组织等特点的分布式信息感知、处理和传输系统,被广泛的应用于在军事、环境、救灾、航空、医疗以及智能家居等领域。无线传感器网络节点部署与节点定位技术研究是无线传感器网络在应用研究中的两个重要基础技术。节点部署决定了无线传感器网络所能覆盖的范围,进而决定了其服务范围,影响传感器网络的应用性能。节点定位是实现无线传感器网络众多应用的前提,其定位精度是无线传感器网络的关键性能指标之一。针对目前网络覆盖存在覆盖死角、节点冗余及不能再度优化的问题,在检测区域已知的情况下,提出了一种基于萤火虫群优化算法(Glowworm SwarmOptimization,GSO算法)的传感器节点部署改进方案。仿真结果表明,该部署方法能够达到对检测区域的完全覆盖,并且适用于大量传感器节点的部署。针对当节点间距离不可测时,基于MDS-MAP的定位算法误差较大的情况,提出了一种基于改进的MDS-MAP的无线传感器网络定位算法。实验仿真表明,该算法能够能取得良好的定位效果。当节点间距离可测时,基于RSSI的定位算法已经取得了良好的定位效果,所以文中讨论了当锚节点选择方式不同时,对RSSI定位算法的定位精度的影响。实验仿真证明,当锚节点的选择方式为:含有相邻锚节点的未知节点使用原始锚节点定位,不含有锚节点的未知节点以相邻已被定位的节点作为锚节点定位时,其定位效果最好,而且在锚节点很少的情况下仍然能够达到良好的定位效果。
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