專利名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信領(lǐng)域的定位方法，尤其涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微機(jī)電系統(tǒng)、無線通信和數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (wireless sensor networks，WSN)在軍事應(yīng)用及民用等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其與RFID 技術(shù)相結(jié)合，在物流等領(lǐng)域也取得了較好的應(yīng)用成果。位置信息對WSN的應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義，事件發(fā)生的位置或信息源的位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的重要組成部分，因而WSN定位技術(shù)成為研究的一大熱點(diǎn)。目前，學(xué)者們提出了很多關(guān)于WSN的定位算法，主要分為兩大類基于錨節(jié)點(diǎn)和非基于錨節(jié)點(diǎn)的WSN節(jié)點(diǎn)定位算法.錨節(jié)點(diǎn)就是可以預(yù)先獲取自身位置的節(jié)點(diǎn)，通常采用在節(jié)點(diǎn)上安裝GPS系統(tǒng)或事先人工布置.基于錨節(jié)點(diǎn)的定位算法用錨節(jié)點(diǎn)定位剩余節(jié)點(diǎn).而非基于錨節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)定位算法主要計(jì)算節(jié)點(diǎn)的相對位置，生成一個(gè)WSN節(jié)點(diǎn)的相對位置地圖，給WSN的應(yīng)用帶來很大的限制。但是，在基于錨節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)定位算法中，GPS的使用增加了 WSN節(jié)點(diǎn)的成本，這和WSN應(yīng)用的特點(diǎn)不符。在這種情況下，可以僅在一些可以移動(dòng)的傳感器節(jié)點(diǎn)上裝備GPS， 該方法具有很高的實(shí)用意義僅在一些節(jié)點(diǎn)上裝備GPS，不但沒有過多增加成本，而且比不使用錨節(jié)點(diǎn)的算法獲得更高的定位精度。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以使用移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，能量不受限制。為了提高定位精度和定位效率，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃成為研究的基本問題。當(dāng)傳感器被散布到傳感區(qū)域(Region of Interest，R0I)中后，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)開始在它們中穿行，同時(shí)以一定的發(fā)射功率廣播信息數(shù)據(jù)包，信息數(shù)據(jù)包中含有該錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。 錨節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)附近(信標(biāo)信號(hào)傳輸范圍內(nèi))的傳感器節(jié)點(diǎn)可以接收到信標(biāo)數(shù)據(jù)包，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到包時(shí)都測量一下接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)(Received Signal Strength Indication，簡稱 RSSI)并計(jì)算到錨節(jié)點(diǎn)的距離，根據(jù)到錨節(jié)點(diǎn)的距離值以及信標(biāo)數(shù)據(jù)包中附帶的信標(biāo)位置 (xb，Yb)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算自身位置的約束條件。當(dāng)各節(jié)點(diǎn)獲取3個(gè)以上信標(biāo)數(shù)據(jù)包時(shí)即可通過三邊測量法計(jì)算出自身的坐標(biāo)。基于移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)定位具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)首先，大量減少了需要的錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量，從而降低了成本；其次，由于錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少(理想情況下只需要1個(gè)信標(biāo))，因此，用戶可以控制錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑、廣播錨節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的位置(簡稱發(fā)射位置)，從而提高定位效率和改善定位效果。然而這些定位算法都沒有考慮無線傳輸?shù)牟灰?guī)則形對定位算法的影響，RSSI技術(shù)是一旦RSSI值確定，發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的距離即可確定，反之亦然。然而，在不規(guī)則傳輸模型中，接收信號(hào)的方向不同，RSSI 值也不同。因此，當(dāng)用無線傳輸模型不規(guī)則時(shí)，RSSI技術(shù)將降低定位的性能。最早對無線傳輸?shù)牟灰?guī)則性進(jìn)行建模研究的是T. He等人，提出了 DOI (Degree of Irregularity)模型。該模型的主要思想是將傳輸?shù)姆秶譃閮蓚€(gè)邊界即上邊界和下邊界， 當(dāng)接收點(diǎn)與發(fā)送者的距離低于下邊界時(shí)，接收方會(huì)可靠地接收到數(shù)據(jù)，并且傳輸鏈路可認(rèn)為是對稱的；而當(dāng)距離大于上邊界是，接收方就超出了兩點(diǎn)的可能通信范圍；當(dāng)接收點(diǎn)到發(fā)射方的距離間于上下邊界時(shí)，接收性能將取決于不同方向?qū)嶋H的信號(hào)強(qiáng)度，有可能是對稱鏈路也有可能是非對稱鏈路。當(dāng)DOI = 0時(shí)，是一種規(guī)則傳輸。DOI = 0. 01時(shí)，不規(guī)則性變得就非常明顯了，但是處在小圓內(nèi)的節(jié)點(diǎn)其數(shù)據(jù)是可以被傳輸?shù)摹＿@種模型的不足是，未將周圍的環(huán)境影響及干擾等參數(shù)弓I入到模型去。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種定位精度高、不易受環(huán)境因素的影響、而且網(wǎng)絡(luò)成本低的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法，其特征在于，包括如下步驟a、移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送包含自身位置的信息包；b、未知節(jié)點(diǎn)接收移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息包；C、對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域建立二維直角坐標(biāo)系，在二維直角坐標(biāo)系內(nèi)分布一個(gè)或若干個(gè)未知節(jié)點(diǎn)，確定移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)每隔固定周期移動(dòng)，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的路徑為正三角形，且以移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)所在位置為圓心，通信半徑為rX (1-D0I)的圓所廣播的信息包包括該時(shí)刻移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的位置信息和該時(shí)刻的時(shí)間；d、未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽接受信標(biāo)信息，我們定義調(diào)整后的通信半徑代替實(shí)際的通信半徑，調(diào)整后的通信半徑是rX (1-D0I)，設(shè)置信息包之間的距離是rX (1-D0I)；根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位；其中，DOI為傳輸模型的不規(guī)則度，r為理想的通信半徑。在上述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法，所述判斷未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位具體為當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播的三個(gè)信息包后，若該三個(gè)信息包的位置組成正三角形，且未知節(jié)點(diǎn)位于正三角形內(nèi)，則通過三邊測量法，獲得未知節(jié)點(diǎn)的位置信息；由于不規(guī)則度可影響定位算法，若未知節(jié)點(diǎn)接收不到信息包，則增加通信半徑到 2rX (1-D0I)，錨節(jié)點(diǎn)信息包之間的距離仍是rX (1-D0I)，未知節(jié)點(diǎn)能夠接收到四組呈正三角形的信息包，每一組可通過三邊測量法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，我們以這四個(gè)坐標(biāo)的平均值做為未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。在上述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法，所述移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)間距離采用接收信號(hào)強(qiáng)度方法測量。在上述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法中，所述的移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)具有GPS定位裝置，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)向其周圍的未知節(jié)點(diǎn)廣播包含其位置信息和自身ID的信標(biāo)信息數(shù)據(jù)包，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的通信范圍不規(guī)則的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的積極效果是(1)定位過程中不需要額外的通信開銷，僅僅通過接收信號(hào)強(qiáng)度即可完成定位，并且移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)按照正三角形路徑移動(dòng)，移動(dòng)定位精度最高；(2)對網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)密度沒有限制，無論是在密集網(wǎng)絡(luò)還是在稀疏網(wǎng)絡(luò)中，對定位精度沒有影響，從而有很好的擴(kuò)展性，不易受環(huán)境影響；(3)本發(fā)明只需要一個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)，即可獲知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)所有未知節(jié)點(diǎn)的位置信息，降低了網(wǎng)絡(luò)的成本。移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的通信半徑是不規(guī)則的，符合實(shí)際情況，易于在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)施，并且定位精度高。


圖1為本發(fā)明無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法的流程圖；圖2為不規(guī)則模型對定位影響的示意圖；圖3為不規(guī)則度模型中未知節(jié)點(diǎn)的接受概率的示意圖；圖4為移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑實(shí)施例1的示意圖；圖5為移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)路徑實(shí)施例2的示意圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法， 其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法，包括如下步驟a、移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送包含自身位置的信息包；b、未知節(jié)點(diǎn)接收移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息包；C、對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域建立二維直角坐標(biāo)系，在二維直角坐標(biāo)系內(nèi)分布一個(gè)或若干個(gè)未知節(jié)點(diǎn)，確定移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)每隔固定周期移動(dòng)，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的路徑為正三角形，且以移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)所在位置為圓心，通信半徑為rX (1-D0I)的圓所廣播的信息包包括該時(shí)刻移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的位置信息和該時(shí)刻的時(shí)間；d、未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽接受信標(biāo)信息，我們定義調(diào)整后的通信半徑代替實(shí)際的通信半徑，調(diào)整后的通信半徑是rX (1-D0I)，設(shè)置信息包之間的距離是rX (1-D0I)；根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位；其中， DOI為傳輸模型的不規(guī)則度，r為理想的通信半徑。當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播的三個(gè)信息包后，若該三個(gè)信息包的位置組成正三角形，且未知節(jié)點(diǎn)位于正三角形內(nèi)，則通過三邊測量法，獲得未知節(jié)點(diǎn)的位置信息；由于不規(guī)則度可影響定位算法，若未知節(jié)點(diǎn)接收不到信息包，則增加通信半徑到 2rX (1-D0I)，錨節(jié)點(diǎn)信息包之間的距離仍是rX (1-D0I)，未知節(jié)點(diǎn)能夠接收到四組呈正三角形的信息包，每一組可通過三邊測量法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，我們以這四個(gè)坐標(biāo)的平均值做為未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。由于通信范圍是不規(guī)則的，可計(jì)算出調(diào)整后的通信半徑，使得未知節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi)，未知節(jié)點(diǎn)在不規(guī)則傳輸模型下接收到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播信息包的概率值為假設(shè)Ai是所有錨節(jié)點(diǎn)界標(biāo)的集合，如果未知節(jié)點(diǎn)U1不能和錨節(jié)點(diǎn)Ai通信，我們將不能定位未知節(jié)點(diǎn)。然而，在不規(guī)則模型中，錨節(jié)點(diǎn)Ai不能檢測是否未知節(jié)點(diǎn)Ui在其通信范圍內(nèi)。我們用未知節(jié)點(diǎn)Ui和錨節(jié)點(diǎn)Ai之間的距離來判斷是否未知節(jié)點(diǎn)Ui在其通P1
信范圍內(nèi)，如果距離(KUi, Ai) < rX (1-D0I)，則未知節(jié)點(diǎn)接收信息的概率Pi = 1，如果 d(M,4> r,f ^rx(^-Da)<du^Pm ，U(0，1)是
之間的隨機(jī)分布。
接收概率Pi = 1，意味著未知節(jié)點(diǎn)一定能接收到錨節(jié)點(diǎn)，否則接點(diǎn)之間的通信是不確定的。現(xiàn)在我們假設(shè)S是一跳的錨節(jié)點(diǎn)界標(biāo)集合，基于以上的分析，我們定義接收概率 Pi表示如下
「0,BA1E S^(U17A1) >r
1，VA1 e S, d{Ut，4) < 廠 χ (1 — DOI)
1-(1-e-郵‘)(1 -)(1 - e-W )，
{V4, e S1，r χ (1 - DOI) < d(Ut，Ail )<r}U (VAi2 eS2,rx(l- DOI) < d(Ut，Ai2 )<r}U {V4.3 eS3,rx(\-DOI)< d{Ut ,Al3) <r}
{V4, e ，d(U, ,An)<rx(l- DOI)} U [^Ai2 eS2,rx(\-DOI) < d(U Ai2 )<r}U {V4.3 eS3,rx(\-DOI)< d{Ut ,Al3) <r}其中越，Ai)為錨節(jié)點(diǎn)Ai與未知節(jié)點(diǎn)Ui之間的距離，DOI為傳輸模型的不規(guī)則度，r為理想的通信半徑，S是一跳的錨節(jié)點(diǎn)界標(biāo)集合，α =CKUi, Ai)-r X (1-D0I)，λ、β 為測量的參數(shù)。如果距離(KUpAi) < rX (1-D0I)，則未知節(jié)點(diǎn)接收信息的概率Pi = 1，如果(！恥， Ai) >r, Pi = 0，在尸x(l —DO/)《汍~ ^(0,1^(0,1)是 W，1]之間的隨機(jī)
分布。接收概率？1 = 1，意味著未知節(jié)點(diǎn)一定能接收到錨節(jié)點(diǎn)，否則接點(diǎn)之間的通信是不確定的。其中，人=0. 5，β = 0. 5，DOI = 0. 2, r = 100，α j = 4, α 2 = 8, α 3 = 12，則
= 0.3657,= 0.2402,^"^ =0.1752，可計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)接收
到三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的概率是 1 - (1 -)(1 -)(1 - β~λα/) = 0.6008
O當(dāng)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)按照正三角形的路徑移動(dòng)并廣播發(fā)送包含自身位置的信息包； 通過計(jì)算可知移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的的定位誤差區(qū)域& Sp = ^tan^ + tan^l + tan^j當(dāng)
= = f時(shí)，定位的誤差區(qū)域&達(dá)到最小為2^2，即三個(gè)信息包組成為正三角
形，其中ε是距離測量誤差，α 1>2，α2,3，α 三個(gè)信息包所組成的正三角形的三個(gè)邊長之間的夾角，從而可知移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑確定為正三角形；如圖4所示，若未知節(jié)點(diǎn)(X，y)接收到的三個(gè)信標(biāo)信息組成的三角形為正三角形，且三個(gè)信標(biāo)信息的位置為((X0, y0)，(X2, i2), (X3，y3))，則未知節(jié)點(diǎn)(χ, y)根據(jù)接收到的該三個(gè)信標(biāo)信息通過三邊測量法即可計(jì)算出該未知節(jié)點(diǎn)的位置，即通過 (χ_x0)2 + Cy_y0)2 = d20,(x-x2f+(y-y2)2 = d22,(x-x3)2 + _y3)2 =劣，獲得未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)
(χ，y)；如圖5所示，未知節(jié)點(diǎn)(X' , y')未收到錨節(jié)點(diǎn)的信息，則增加通信半徑到2r X (1-D0I)，但是錨節(jié)點(diǎn)界標(biāo)之間的距離仍是r X (1-D0I)。未知節(jié)點(diǎn)能夠接收到四組呈正三角形(AACI，ABHJ, Δ DFK, AEGL)的錨節(jié)點(diǎn)信息，每一組可通過三邊測量法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xi，id, i = 1，2，3，4，我們以這四個(gè)坐標(biāo)的平均值
^zilzi順為未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置(x，y)。作為本發(fā)明的另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)在于，在移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)具有GPS定位裝置，作為定位未知節(jié)點(diǎn)的參考節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)向其周圍的未知節(jié)點(diǎn)廣播包含其位置信息和自身ID的信標(biāo)信息數(shù)據(jù)包，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的通信范圍是不規(guī)則的。本發(fā)明具有簡單可靠、且定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，只用了一個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)就實(shí)現(xiàn)了傳感器未知節(jié)點(diǎn)的定位，降低了對硬件的要求，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)成本，根據(jù)區(qū)域優(yōu)化策略，可以對不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，使定位精度最優(yōu)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)采用正三角性的移動(dòng)路徑，移動(dòng)路徑短，使得未知節(jié)點(diǎn)定位精度高，且研究的傳輸模型是不規(guī)則的，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法，其特征在于，包括如下步驟a、移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送包含自身位置的信息包；b、未知節(jié)點(diǎn)接收移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息包；C、對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域建立二維直角坐標(biāo)系，在二維直角坐標(biāo)系內(nèi)分布一個(gè)或若干個(gè)未知節(jié)點(diǎn)，確定移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)每隔固定周期移動(dòng)，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的路徑為正三角形，且以移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)所在位置為圓心，通信半徑為rX (1-D0I)的圓所廣播的信息包包括該時(shí)刻移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的位置信息和該時(shí)刻的時(shí)間；d、未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽接受信標(biāo)信息，我們定義調(diào)整后的通信半徑代替實(shí)際的通信半徑，調(diào)整后的通信半徑是rX (1-D0I)，設(shè)置信息包之間的距離是rX (1-D0I)；根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位；其中，DOI為傳輸模型的不規(guī)則度，r為理想的通信半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法，其特征在于所述判斷未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位具體為當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播的三個(gè)信息包后，若該三個(gè)信息包的位置組成正三角形，且未知節(jié)點(diǎn)位于正三角形內(nèi)，則通過三邊測量法，獲得未知節(jié)點(diǎn)的位置信息；由于不規(guī)則度可影響定位算法，若未知節(jié)點(diǎn)接收不到信息包，則增加通信半徑到 2rX (1-D0I)，錨節(jié)點(diǎn)信息包之間的距離仍是rX (1-D0I)，未知節(jié)點(diǎn)能夠接收到四組呈正三角形的信息包，每一組可通過三邊測量法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，我們以這四個(gè)坐標(biāo)的平均值做為未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型的定位方法，其特征在于所述移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)間距離采用接收信號(hào)強(qiáng)度方法測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法，其特征在于所述的移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)具有GPS定位裝置，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)向其周圍的未知節(jié)點(diǎn)廣播包含其位置信息和自身ID的信標(biāo)信息數(shù)據(jù)包，移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的通信范圍是不規(guī)則的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不規(guī)則傳輸模型下的節(jié)點(diǎn)定位方法，其步驟包括未知節(jié)點(diǎn)接收移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送包含自身位置的信息包；對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域建立二維直角坐標(biāo)系，確定移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑，未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽接受信息包，實(shí)際的通信半徑是不規(guī)則的，我們定義調(diào)整后的通信半徑代替實(shí)際的通信半徑。當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收到接收到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)廣播的三個(gè)信息包后，根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)是否在接收到的任意三個(gè)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)組成的正三角形內(nèi)對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位；本發(fā)明定位精度高、不易受環(huán)境因素的影響、且網(wǎng)絡(luò)成本低。
文檔編號(hào)H04W16/22GK102209331SQ201110144528
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者張娜, 徐慧慧, 朱川, 江金芳, 沈文, 董玉慧, 韓光潔 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)