無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑規(guī)劃

《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑規(guī)劃》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑規(guī)劃劉輝亞1　　徐建波1（1湖南科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院　湖南湘潭　411201）LIUHui-ya1XUJian-bo1（1SchoolofComputerScienceandEngineeringHunanUniversityofScienceandTechnology；Hunan411201）E_mail:liuhuiya76@163.comPathPlanningforMobileBeaconNodesinLocalizationforWirelessSensorNetworksAbstract:

2、Localizationisakeytechnologyinwirelesssensornetworks.Themainideainmostlocalizationmethodshasbeenthatsomemobilebeaconnodestransmitpacketstohelpunknownnodestolocalizethemselvesinordertoreducenetworkcostandcommunicationoverhead.Afundamentalissueistheplanningofbeaconnodesmovingpath

3、inthesemethods.Weapplymovingpathplanningalgorithmthatbeaconnodesmovetothemaximumcoverageofunlocatednodes.Thesimulationsshowthisalgorithmobtainsgoodlocalizationperformanceandiswelladaptedtolarge-scaleapplicationswithnodesspreadedbyrandomanduneven.Keywords:wirelesssensornetwork;p

4、athplanningalgorithm;signalstrength;mobilebeaconnode摘要：節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的一個(gè)基本問題。針對(duì)其身的特點(diǎn)，目前較為實(shí)用的節(jié)點(diǎn)定位方法主要是以移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行定位，以減少網(wǎng)絡(luò)成本及節(jié)點(diǎn)間的通信開銷，而這些方法，必需要解決的基本問題是信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑的規(guī)劃。本文針對(duì)這一問題，提出了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向最大覆蓋未定位節(jié)點(diǎn)方向移動(dòng)的路徑規(guī)劃算法。仿真實(shí)驗(yàn)表明，具有較好的定位性能，能很好地適應(yīng)大規(guī)模隨機(jī)不均勻撒布節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用需求。關(guān)鍵字：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；路徑規(guī)劃算法；信號(hào)強(qiáng)度；移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)中圖法分類號(hào)：T

5、P393　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1　引言近年來(lái)，隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks，WSN）的廣泛應(yīng)用，對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)必須具有位置信息才有意義，因此，節(jié)點(diǎn)的自身定位顯得尤為重要。目前，許多學(xué)者傾注研究節(jié)點(diǎn)定位問題，并提出了許多的定位算法，主要是基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)（配有GPS或事先人工布置已知位置節(jié)點(diǎn)）和無(wú)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)兩大類。基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)定位算法是根據(jù)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息包，采用RSSI，TOA，TDOA和AOA等獲得鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，再利用三邊測(cè)量法或極大似然估計(jì)法計(jì)算得到未知節(jié)點(diǎn)的位置。無(wú)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)定位算法依靠節(jié)點(diǎn)間的相關(guān)位

6、置，以網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)作為參考點(diǎn)，形成局部坐標(biāo)，最后進(jìn)行合并產(chǎn)生整體相對(duì)位置，這種算法其應(yīng)用具有局限性，而基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)定位算法由于使用了GPS，增加了網(wǎng)絡(luò)成本。因此盡可能減少使用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)并又能達(dá)到基金項(xiàng)目：湖南省自然科學(xué)湘潭聯(lián)合基金項(xiàng)目(09JJ9006)，湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(09A027)作者簡(jiǎn)介：劉輝亞（1976年9月－），男，湖南湘潭人，講師，碩士，主要研究方向是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；徐建波（1963年－），男，湖南湘潭人，教授，博士，主要研究方向是分布式計(jì)算和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用需求的定位方法成為WSN節(jié)點(diǎn)定位研究熱點(diǎn)。目前，許多研究提出利用移動(dòng)

7、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行定位，以減少信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的要求。文獻(xiàn)中利用一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)在被監(jiān)測(cè)區(qū)進(jìn)行自由移動(dòng)，同時(shí)發(fā)送信息包，未知節(jié)點(diǎn)可根據(jù)測(cè)定到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離或角度進(jìn)行定位；文獻(xiàn)中利用9個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)以一定的幾何形狀進(jìn)行移動(dòng)，然后根據(jù)接收信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度再利用幾何方法得到未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。然而這些方法中都未涉及到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑規(guī)劃問題，雖然文獻(xiàn)提出了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑獲取方法，而文獻(xiàn)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)是隨機(jī)的；文獻(xiàn)在節(jié)點(diǎn)密度不高，分布不均勻的情況下，就不一定是最優(yōu)路徑，因?yàn)樵谝苿?dòng)路徑的某個(gè)位置上的覆蓋區(qū)域中可能沒有一個(gè)未定位節(jié)點(diǎn)；文獻(xiàn)提出了圓形和S形規(guī)劃路徑方法是靜

8、態(tài)規(guī)劃路徑，無(wú)論WSN節(jié)點(diǎn)分布如何，移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)都是按照預(yù)先規(guī)劃的路徑進(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位。針對(duì)以上情況，本文主要研