無線傳感器網絡是由大量隨機分布的傳感器節點組成,是一種分布式的、自組織的網絡。其關鍵技術包括:網絡拓撲控制、節點定位、時鐘同步、數據融合、路由協議等。而節點定位問題則是無線傳感器網絡中的一個最為基本和重要的問題。目前,無線傳感器網絡定位算法可以分為基于測距和基于非測距的定位算法。基于測距定位常用的測量方法有TOA、TDOA、AOA、RSSI,盡管這些技術相對精度高,但是對硬件要求很高。基于非測距定位常用的測量方法有:DV- Hop、質心、APIT、MDSMAP。
DV-Hop為典型的基于非測距定位,其對硬件要求低,實現簡單。它的不足之處在于計算平均跳距及定位坐標時會產生誤差。因此針對DV-Hop算法的缺陷,提出了一系列的改進算法,包括:對原始算法中的平均跳距進行改進,使用多個錨節點估算平均距離并且采用歸一化加權的平均跳距;提出基于幾何學的定位算法,利用幾何學中的斜率方法來判斷錨節點間的位置關系,從中選取最優的錨節點序列,從而更精確地確定未知節點;引入共線度的概念,利用共線度參數,動態地調節未知節點可以收集的鄰居錨節點的距離閾值,挑選網絡中好的錨節點組進行位置估計,最后再用加權估計機制來得到最終的節點位置估計。這些方法都在一定程度上提高了定位精度。
本文針對DV-Hop算法中計算平均跳距和三邊定位兩方面存在的定位誤差,提出了改進的算法。首先利用全網平均跳距來糾正單個錨節點的平均跳距,然后在最后計算三邊定位時,利用節點間連通度的不同,選擇最優組合的3個錨節點來參與定位,進一步提高定位精度。
1 DV-Hop算法介紹
美國路特葛斯大學的Dragos Niculescu等人利用距離矢量路由和GPS定位原理提出一系列分布式定位算法,合稱APS,DV-Hop算法就是其中的一種。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠