基于移动锚节点的WSN节点定位研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:crying___leaf
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随着无线通信技术的快速发展,无线传感器网络(WSN)得到了国内外学者越来越多的关注。而节点定位技术作为其主要支撑技术,已经成为WSN的研究热点之一。由于利用静态锚节点的定位算法需要比较高的锚节点密度,且锚节点的成本远高于未知节点,在锚节点完成定位后,通常就无其他用处,这将大大增加网络的定位成本,因此研究利用移动锚节点在网络中移动来辅助定位的算法是有价值的。移动锚节点作为WSN节点定位研究的新的方向和新途径,在国内外已经引起了广泛的关注。在总结已有成果的基础上,本文基于移动锚节点,围绕提高节点定位的精度和覆盖率,降低网络的能耗,延长网络的生命周期等方面,主要研究工作如下:(1)对现有的WSN节点定位的距离测量技术和定位计算方法进行分析研究,分类研究了无移动锚节点的节点定位技术和基于移动锚节点的节点定位技术,对每种定位技术的优缺点进行分析总结,为本文的改进研究提供了理论基础和思路。(2)引入图论的思想,将WSN当成是一个连通的节点无向图,提出了一种改进的贪婪算法,采用单个移动锚节点遍历整个图,从而实现了对所有节点的定位,改进的方法在定位精度和系统能量消耗方面都具有很好的性能,通过仿真实验验证改进算法的有效性和可行性。(3)针对WSN节点定位的能耗问题,结合节点唤醒机制,提出了一种具有动态能量管理的节点定位方法,以降低系统能耗,延长网络的生存期,减少感知延迟。该方法采用多个移动锚节点,再结合改进的蚁群算法遍历整个网络,从而实现了对所有节点的定位,并且能够得到较为优化的遍历路径。通过仿真实验验证该算法的正确性和有效性。
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