无线传感器网络节点定位算法综述

节点定位是大多数无线传感器网络应用的基础。文章介绍了无线传感器网络节点定位的原理、节点定位计算的一般过程,讨论了现有的传感器网络节点定位算法的分类方法,并简要介绍了几种代表性算法的原理和特点。通过对现有算法的分析比较,指出了可能的热点研究方向。     

无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)系统中节点的定位算法问题,提出了基于差分的DV-Hop定位算法,信标节点将测算的位置测定误差作为校正值向四周区域广播,未知节点接收到信标节点的校正信息后,据此修正自身的相对位置测算值,以减少节点定位误差,提高定位算法的精度。仿真测试表明,该算法与普通的DV-Hop算法相比,在定位误差与通信距离的比值等性能指标上得到了明显改善。     

无线传感器网络节点定位算法研究

无线传感器网络可以在广泛的应用领域内实现监测和追踪任务,而网络中传感器节点的自身定位问题是无线传感器网络的关键技术之一,对无线传感器网络的定位原理、典型定位算法进行阐述,研究了几种重要定位技术．最后对上述算法进行了性能分析和比较．     

无线传感器网络动态节点定位算法综述

介绍了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的动态节点定位算法和无需测距的动态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的动态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较。最后指出了目前算法存在的问题及未来发展趋势     

面向WSN节点定位的多移动导标节点路径规划

针对移动导标节点定位中的路径规划问题,提出了一种通过移动导标节点,根据搜集的未知节点多跳信息,从而获得其通信范围内未定位节点的邻居节点数量的方法.利用该方法移动导标就可以向邻居节点数量最多的节点移动,以较短的移动路径定位尽量多的未知节点,还可以利用多个移动导标相互协作,使绝大多数无线传感器节点得到有效定位.仿真结果表明,与传统的路径规划算法相比,该方法在移动路径长度上具有明显的优越性.     

水下传感器网络节点设计及实现

文章提出了一种低功耗水下无线传感器网络节点的设计方案,该方案的特点是采用了"Sleep/Wake"工作模式降低节点功耗,基于软件无线电的设计思想,使节点功能有较好柔度和通用性。完成的网络节点样机结构简单、性能可靠、功耗低,并已经过水池测试验证。网络节点是水下传感器网络的核心部件,所完成的设计为水下无线传感器网络MAC协议的性能研究及验证提供了一个较为理想的平台。     

无线传感器网络静态节点定位算法综述

针对无线传感器网络静态节点定位算法特点,总结了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的静态节点定位算法和无需测距的静态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的静态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较,说明了目前算法存在的问题,并提出未来发展趋势。     

基于最优锚节点的无线传感器网络节点定位算法

由于传感器节点能量受限,定位算法需要综合考虑定位误差、通信和计算开销等多方面的因素。分析了DV-Hop算法定位过程并总结出误差产生的主要原因,针对不同位置锚节点对定位误差的影响,提出了一种基于最优锚节点的定位算法—DV-Hop_Bon(DV-Hopbased on optimal nodes),最后使用Matlab进行了仿真实验,结果表明:新提出的定位算法在拥有较小通信半径情况下,能有效提高定位精度,并可广泛应用于无线传感器网络中。     

Lightweight jammer localization algorithm in wireless sensor networks

In wireless sensor networks (WSNs), as the shared nature of the wireless medium, jamming attacks can be easily launched and result in a great damage to the network. How to deal with jamming attacks has become a great concern recently. Finding the location of a jammer is important to take security actions against the jammer, and thus to restore the network communication. After a comprehensive study on the jammer localization problem, a lightweight easy-operated algorithm called triple circles localization (TCL) is proposed. The evaluation results have demonstrated that, compared with other approaches, TCL achieves the best jammer localization accuracy under variable conditions.     

一种改进的煤矿井下无线传感器质心定位算法

频繁的煤矿井下事故要求无线传感器网络能够更精确的对井下人员进行定位。利用修正加权质心算法进行定位存在较大的误差,针对该问题,在修正加权质心算法的基础上提出了一种改进的煤矿井下无线传感器质心定位算法,该算法将修正加权质心算法得到的质心作为新的锚节点,并通过多次选择、运行形成新的锚节点和质心的方法进行定位。仿真结果表明:不同的巷道宽度下,改变修正系数a的值就可以得到最佳的定位效果,同时可以通过仿真实验得到最佳定位效果下的修正系数a的值,从而使定位精度达到最好。通过比较两种算法的平均定位误差得到改进的煤矿井下质心定位算法在三种巷道宽度下分别将定位误差平均降低了0.792 6m,0.636 2 m,0.598 9 m。     

一种基于OBDD的WSN可靠性评估方法

为评估组播下WSN可靠性,基于有序二叉决策图(OBDD)提出符号OBDD_Multicast算法。该算法在WSN符号OBDD表示的基础上,对WSN的节点变量进行排序,通过节点扩展,利用OBDD的"与"和"或"操作构建组播下WSN可靠性函数的OBDD。OBDD_Multicast算法通过识别相邻节点冗余路径和s-t非连通冗余路径,避免冗余扩展,减少扩展过程中中间子网的数目,有效降低了可靠性分析的复杂性。实验结果表明,针对3×N型网络,OBDD_Multicast算法比Shrestha的OBDD算法耗时少、效率高。     

具有机动能力的无线传感器网络节点的设计与实现

针对无线传感器网络机动能力的不足,提出一种具有机动能力的网络节点设计方法,并成功实现了移动节点样机Racemote。将该移动节点加入静态传感器网络中,能够解决目前无线传感器网络研究中存在的许多问题,可以拓展和增强传感器网络的功能。使用商业化组件方式设计的硬件平台具有较好的稳定性和可升级性,以嵌入式操作系统TinyOS为基础的软件平台简化了底层的硬件操作,使得应用程序开发更加方便快捷。验证实验结果表明,Racemote成功实现了基本的平面运动,可以很好地应用于无线传感器/执行器网络或移动传感器网络的平台搭建与实验研究。     

节点两次抛洒的无线传感器网络能耗平衡策略

针对无线传感器网络中的“能量空洞”问题,提出了一种将传感器节点分两次抛洒的能耗平衡策略。基于圆形区域网络的多跳传输方式,分析了无线传感器网络的能耗模型,并在各圆环内对传感器节点进行不均匀抛洒。为了克服节点密度较大圆环采集数据的冗余性,首先在各圆环内等密度抛洒只具有传感功能的节点,第二次抛洒的节点仅作为中继站向相邻圆环转发数据,根据节点平均能耗相等的原则,确定各圆环内的中继节点密度。传感节点和中继节点分别进行抛洒,不仅节省了硬件成本,而且减轻了网络的传输负载。仿真结果表明,该策略能够有效平衡节点能耗,缓解能量空洞问题,从而延长无线传感器网络的生存时间。     

一种自适应神经元无线传感器网络功率控制技术

针对传感器网络成簇过程难以建立数学模型的特点,利用人工智能技术提出了一种采用自适应神经元控制算法调整簇头功率,进而改变网络拓扑结构的方案.本算法能够根据实时系统误差,动态调整系统的控制参数,克服了在拓扑功率控制中仅仅依靠经验选择或分级调节的局限性.仿真结果显示,通过分簇拓扑控制后,网络的生存时间和通信总量有显著的增加.     

无线传感器网络中基于验证点的安全定位协议

针对现有定位算法多是建立在假设锚点信息是正确的基础上,如果网络受到攻击,这些定位算法都将无法工作的问题,基于验证点思想提出既能使用不同定位算法,又不需要增加锚点(甚至不用锚点)的高质量安全定位协议———SLPDVNM。SLPDVNM通过使用动态验证点结合定位算法的机制完成节点安全定位。安全分析和基于MMSE定位算法的协议性能仿真表明,算法不仅可以有效克服恶意锚点的影响,而且对已知的多种攻击也具有极好的抵御能力。     

基于加权质心算法的无线网络节点定位方法

为了提高无线传感器网络节点定位技术准确性,提出了改进的加权质心算法节点定位方法,以常态方程代入解得坐标后的误差倒数作为权值,并利用权值差别处理具有不同定位误差的不同定位结果,较小误差的倒数对应较大的权值,较大误差的倒数对应较小的权值,来提高定位准确性.通过对传统质心算法和改进加权质心算法进行MATLAB仿真,估测出定位节点的位置坐标.仿真结果表明,改进加权质心算法相较传统质心算法具有定位精度高、用时少等优势.