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一种无线传感器网络节点精确定位的方法

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一种无线传感器网络节点精确定位的方法 摘要: 在无线传感器网络应用中, 传感器节点经常被布设在大面积的农田环境里, 由于网络规模大、节点数目多、节点能量有限等特点,如何对节点进行准确定位 是最为重要的事情。 为了延长节点的存活时间,就需要在节点通信过程中尽可能 提高定位的精度。 为此提出了一种利用距离和角度相结合的定位方法来解决这类 问题。分析结果表明,采用该方案节省了节点能量,延长了网络的生存时间。 关键词:无线传感器网络;定位;距离;角度 A Method for Accurate Location of Nodes in Wireless Sensor Network Abstract: In the wireless sensor network, sensor nodes are often located in large area farmland environment, due to the large network size, numerous nodes and limited node energy, locating accurate position of the nodes was very important. In order to extend the survival time of node, the locating should be as accuracy as possible in the communication process. A locating method combing distance and angle position was proposed, and it was proved that this method could save node energy while extend the network lifetime. Key words: wireless sensor networks; position; distance; angle 无线传感器网络在农业领域有广泛的应用, 但在应用上需要解决的关键问题 之一就是网络中传感器节点的精确定位, 该问题现在已经成为领域内的一个研究 热点。为此,国外启动了许多关于 WSN(Wireless sensor network)的研究计划, 如 Pico-Radio[1]、WINS[2]、Smart dust[3]、μAMPS[4]等。 从 AT&T 公司开发出室内定位系统 Active badge 至今, 已经有许多算法能够 解决 WSN 自身的定位问题。但每一种算法都是针对不同的具体应用,它们在路 由协议、 设备需求、 能量供给以及适合的应用场合等许多方面存在着很大的不同。 传感器通常采用电池供电,节点的能量是受限的,在设计路由协议时,保证节点 高效使用能量来发送和接收数据是一个重要的设计原则, 以便尽可能地延长整个 传感器网络的生命周期[5]。 现有的定位方法基本上包含两个步骤:①到未知节点距离的测量;②通过距 离计算未知节点的坐标 [6]。此次研究将对传统的测距算法进行改进,并利用三 角的方法获取未知节点相对精确的定位,即将 WSN 中需要定位的节点称为未知 节点, 将用于监控和定位的场所称为监测站,邻近节点是指在一个节点的通信半 径内可以直接通信的节点。 1 无线传感器网络中的测距技术 在无线传感器网络中主要的测距技术和算法有 RSSI (Received signal strength indica

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