物联网作为国家五大新兴战略性产业之一,在国内受到了广泛的关注。无线传感器网络技术作为物联网技术重要的基础性研究工作,也将继续成为学术界的一个研究热点。无线传感器网络是由密集部署在监测区域内的大量的微型传感器节点通过无线自组织方式组成的分布式多跳网络,其目的是协作地感知、采集和处理监测区域内感知对象的信息,并报告给观察者。目前,无线传感器网络已经在军事国防、医疗卫生、环境监测、智能家居等领域得到了广泛的应用。
　　 无线传感器网络往往通过将成百上千的传感器节点撒入相应的应用场景,从而获得监测场景中的特定信息。对于大多数无线传感器网络的应用,不知道传感器的位置而感知的数据是没有意义的。此外,通过节点的位置信息,可以完成目标跟踪、辅助路由、网络的负载均衡等工作。但是,人工部署节点或者为每个传感器节点都安装定位设备会受到成本、功耗、扩展性等问题的限制,甚至在某些场合根本无法实现。因此,如何通过部分知道位置的节点确定未知节点的绝对位置或者相对位置一直是无线传感器网络理论研究中的一个重要课题。
　　 本文通过对无线传感器网络现有的经典定位方法的研究,特别是对质心算法及现有的加权质心算法的分析,结合功率控制方法在定位中的应用,提出两种新的基于功率控制的定位方法。
　　 基于功率控制和邻居节点协作的无线传感器网络质心定位算法充分利用了功率控制的思想,通过锚节点分级广播的方式有效地区分了处于不同位置上的锚节点并以此设置合理的定位修正权重。在未知节点的锚节点连通度较低的情况下,算法通过优先定位一些连通度较好的未知节点并将其转化为辅助锚节点来辅助定位,在降低定位误差的同时提升了定位比例。
　　 一种新的基于功率控制的无线传感器网络质心定位算法借助功率控制的思想通过锚节点分级广播的方式将未知节点划归到一个虚拟网格中,通过计算网格的顶点坐标并为之赋予相应的权值进行加权质心运算来估算未知节点的位置。此外,算法还可以通过合理地设置分级广播的数目可以对未知节点的位置进行进一步修正。改进算法大幅度地提高了定位的精度。