WSN节点定位算法改进研究

在无线传感网络(WSN)中,节点的定位是一个非常之关键的问题,而DV-Hop算法是节点定位诸多算法中最主要的一个算法,但它计算未知节点到锚节点的距离时存在些许问题,所以提出了一个新的计算节点间距离的方法,考虑到在未知节点到锚节点路径上三个连续的节点所形成的角度的影响,使得距离的计算更精确.通过仿真可以得知这个改进算法能有效地提高未知节点定位的覆盖率和精度.     

WSN中一种改进的DV-Hop节点定位算法

DV-Hop算法是一种经典的距离无关的无线传感器网络节点定位算法.详细分析了DV-Hop算法的定位过程,针对其局限性提出一种改进的DV-Hop算法.该改进算法在传统DV-Hop算法的第一阶段采用分簇策略以减小通信开销和分组冲突概率,并且用拟牛顿优化算法代替传统的最小二乘法计算节点位置,最后用Matlab7.0进行仿真....     

基于加权的DV-Hop算法在WSN中的应用与研究

定位在无线传感器网络中非常重要,在DV-Hop定位算法中,平均每跳距离的计算误差过大.提出了改进的DV-Hop定位算法,结合较少跳数范围内加权的思想求解平均每跳距离,再乘以跳数,使其结果更加接近真实值.MATLAB仿真结果显示,改进的DV-Hop算法定位在不需要增加硬件开销的基础上增加了定位精度,定位误差明显减少.     

基于改进DV-Hop的无线传感器网络节点定位算法

针对DV-Hop距算法定位误差大的难题,提出一种改进离估计误差,并利用DV-Hop的传感器节点定位算法。首先修正知节点与信标节DV-Hop算法对节点进行定位;然后对进V-Hop算法定位误差行校正,最后在Matlab 2012平台上对算法性能进行仿真分析。仿真结果表明,本文算法可以较好地克服DV-Hop算法存在的不足,提高了传感器节点的定位精度。     

WSN中基于最佳指数的加权DV-Hop算法

DV-Hop算法是一种低成本、低定位精度的无需测距定位算法,在粗精度定位中应用广泛。为提高DV-Hop算法定位精度,从减小锚节点的平均每一跳距离误差和减小未知节点平均每一跳校正值误差两方面考虑。首先,用最佳指数值下的公式计算锚节点平均每一跳距离。然后,将未知节点的校正值加权处理,使所有的锚节点根据与未知节点距离的远近影响校正值的大小。MATLAB实验证明,改进的基于最佳指数值下的加权DV-Hop算法比DV-Hop算法、加权DV-Hop、最佳指数值下DV-Hop算法定位精度分别提高2%左右、1.65%左右、1.15%左右,同时不会增加网络硬件成本。     

无线传感器网络DV-Hop定位算法研究

本文介绍了无线传感器网络定位技术的国内外研究现状,对无线传感器网络的相关技术做了整体概述。综述了无线传感器网络自身定位系统的评价、分类,重点对无需测距自定位算法中的DV-Hop算法进行了研究,并用VC++编程实现仿真。     

无线传感器网络中基于DV-Hop定位算法的改进

根据信标节点到达未知节点的跳数信息,将未知节点接收到的信标节点划分为3个级别,即到达未知节点跳数为1的节点为第一级节点、跳数为n的节点为第二级节点,剩余的为第三级节点。为此,在未知节点的信息表中定义了两个计数器,即counter1和counter2。计数器的值不同,意味着所选择的定位方法也有所区别。此外,跳数为1的情况下,引入了接收信号强度指示(RSSI)模型进行定位。同时,文章也详细阐述了对传统的DV-Hop算法的改进。     

一种新的无线传感器网络定位算法研究

针对传统无线传感器网络定位算法平均误差大、节点能耗过高、定位精度不够理想等缺陷,提出了一种新的无线传感器网络定位算法IMDV-Hop.该算法引进了局部跳数Si和修正因子δ-i,用修正因子-δi对局部跳数进行修正,使待定位节点到锚节点的平均跳数更加符合实际情况;通过权衡定位精度和能耗,分三种情况计算了平均每跳间距,使得平均每跳间距更接近于真实值.仿真实验结果表明IMDV-Hop算法平均定位误差低,具有较小的通信开销,在非规则网络中可达到较好的定位精度.     

基于接收信号强度的WSN概率定位算法

定位对无线传感器网络的应用、操作和管理发挥着至关重要的作用.针对传感器节点的定位,提出了一种基于接收信号强度的概率定位算法.介绍了算法原理及实现过程,讨论了信标节点分布对该算法性能的影响,最后比较了本概率定位算法和最小二乘定位算法在传感器节点定位性能上的优劣.仿真结果表明,信标节点分布对未知节点的定位误差具有较大的影响,本定位算法的性能要优于最小二乘定位算法.     

基于混合人工蜂群策略的改进DV-Hop定位算法

为了减小DV-Hop算法在无线传感器网络节点定位中的误差,提出了一种基于混合人工蜂群算法的改进算法。该算法结合了粒子群算法收敛速度快和蜂群算法搜索能力强的特性,首先通过DV-Hop算法估计锚节点与未知节点之间的距离,然后采用粒子群算法计算未知节点的初始位置,最后利用蜂群算法进行迭代求精,从而实现基于不同距离测量方法的总体优化。仿真结果表明,改进算法的定位精度较DV-Hop算法和基于粒子群的定位算法有明显改善。     

无线传感器网络的节点定位方法

提出了一种MCBN (Monte Carlo localization boxed using non-anchor)定位算法.该算法建立在蒙特卡罗定位算法基础之上,利用两跳范围内可信任度权值最小且坐标确定的静态非锚节点,辅助网络中两跳范围内的锚节点构建最小锚盒,同时利用待定位节点上一时刻的位置信息和临时锚节点的特性增强样本过滤条件,进行快速抽样和样本过滤.仿真结果表明:MCBN同MCL和MCB算法相比,提高了节点定位精度,降低了节点能量损耗.     

基于距离的无线传感器网络节点定位算法研究

由于多径、干扰、遮挡等多种因素的存在,使用RSS 方法测距的精度较低,因此必须采用合理的算法来减小测距误差对定位精度的影响,通过多次实验和改变参数可以获得较好的仿真结果。     

基于元胞蝙蝠算法的无线传感器网络节点定位研究

为了提高节点定位精度,解决定位误差较大的问题,提出了基于元胞蝙蝠算法的无线传感器网络节点定位算法,以此来获得更高的定位精度。首先将元胞自动机的思想融入蝙蝠算法,采用了改进的元胞限制竞争选择小生境技术和灾变机制,使得该算法在寻优过程中能够跳出局部极值,避免早熟现象,更快地收敛到全局最优解。通过标准测试函数的验证,表明了该改进算法在收敛深度和广度上的优势。之后将元胞蝙蝠算法应用到无线传感器网络节点定位上来提高定位精度。实测实验中,该算法在测试环境下平均定位误差在0.4 m以内,相比于改进PSO算法,获得更好的定位效果。     

无线传感器网络冗余节点休眠调度算法

提出一种冗余节点休眠调度算法来延长网络生命周期。调度过程中重点考虑两方面问题：一是采取策略防止大量节点同时从工作状态转入休眠状态以防止大量盲区同时产生;二是根据邻居表中节点的工作邻居数量,判定节点是否处于网络边界,对边界节点和内部节点采用不同的调度策略,防止边界收缩。仿真结果表明,算法能有效延长无线传感器网络的生命周期。     

视觉传感器网络中基于RANSAC的顽健定位算法

视觉传感器网络由于节点故障或环境变化将导致节点对目标的观测数据出现错误,而基于最小二乘的多视觉信息融合定位方法将因此造成较大的定位误差。针对此问题提出一种基于集中式RANSAC的顽健定位算法,将错误数据进行筛选剔除,从而提高定位精度,进一步针对集中式 RANSAC 将会导致单个节点的计算复杂度过高而导致网络节点能耗不平衡问题,提出基于分布式 RANSAC 的顽健定位算法,从而将大量的迭代计算平均分布在各个节点中并行处理,在保证定位过程顽健性的同时保证了网络的计算能耗平衡性。最后通过实验对no-RANSAC、cen-RANSAC 和 dis-RANSAC算法的定位性能进行了比较,验证了该算法能够依照预定的概率获得良好的定位结果,并对算法的时间复杂度进行了分析。     

基于二次质心的无线传感器网络定位算法

节点的定位是无线传感器网络中的一种重要技术。提出了一种新的无线传感器网络定位算法——基于二次质心算法的定位算法,与以往的基于三边测量的加权质心方法不同,该算法改进了对未知节点位置的估算方法,一定程度上避免了因多次估算质心而产生的累积误差,提高了定位精度。仿真表明,该算法的定位精度较之前的三边测量方法提高了约19%。     

基于功率损耗均衡化控制机制的移动无线传感网数据传输算法

为了解决当前移动无线传感网数据传输中存在的同步寻址困难以及节点间功率交互难以均衡化的问题,提出了一种新的移动无线传感网数据传输算法。首先,采取广播机制实现同步控制分组传输,降低同步流量对寻址过程造成的压力;随后使用区域节点流量阀控制机制,且通过侦听方式记录并获取sink节点—区域节点链路间的数据流量,进一步采取流量—链路均衡方式促进流量均衡化;最后,通过基于轮数—sink 链路周期抖动筛选方式确认受限带宽,减少带宽受限导致的传输故障。仿真实验表明,与BLT-NB2R算法、NLSC算法和HT2C算法相比,所提出的算法可改善数据传输带宽,降低数据分组丢失频率,能够较好地满足实践需求。     

基于几何学的无线传感器网络定位算法

提出一种基于几何学的无线传感器网络(WSN)定位算法。把网络区域中的节点分为锚节点和未知节点,假设在定位空间中有n个锚节点,由于受到几何学的限制,实际可行的锚节点序列是有限的,因此利用一种几何方法判断锚节点间的位置关系,从而选取最优的锚节点序列,能够更精确地确定未知节点的位置,并且分析了待定位节点的邻居锚节点数量对定位精度的影响。仿真结果表明,与已有的APS(Ad-Hoc positioning system)定位算法相比,该算法可有效地降低平均定位误差和提高定位覆盖度。     

Malicious attack-resistant secure localization algorithm for wireless sensor network

In hostile environments, localization often suffers from malicious attacks that may distort transmit power and degrade positioning accuracy significantly for wireless sensor network. A robust semidefinite relaxation secure localiza-tion algorithm RSRSL was proposed to improve the location accuracy against malicious attacks. On the assumption of unknown transmit power, which is undoubtedly approximate to the fact of WSN, a novel secure location probability model was introduced for single-target and multi-target sensor networks, respectively. Taking the computational complexity of RSRSL into account, the nonlinear and non-convex optimization problem was simplified into a semidefinite programming problem. According to the results from both simulations and field experiments, it is clearly demonstrated that the proposed RSRSL has better performance on location accuracy, in contrast to the conventional localization algorithms.     

Monitoring power transmission lines using a wireless sensor network

Power transmission is the bulk transfer of electrical energy from power plants to sub‐stations. A wireless sensor network is a promising technology for transmission line monitoring due to its low cost, easy installation, large‐scale coverage, and fault tolerance characteristics. A wireless sensor network is application‐specific; therefore, we investigate the new features and requirements of the wireless sensor network used in transmission line monitoring. Then, we propose an efficient wireless sensor network framework, which includes a clustering algorithm to simplify network management and to balance the network's energy consumption and a hybrid media access control (MAC) (H‐MAC) protocol to handle traffic variability. The framework takes advantage of the features of network topology and traffic pattern to optimize the protocols' performance on real time and energy efficiency. The results indicate that the H‐MAC shows a significant improvement in the network's reliability, real‐time performance, and energy efficiency, and the cluster hierarchy can balance the network's energy consumption. Furthermore, the cluster hierarchy also prolongs the network's lifetime. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.