無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中DV-Hop算法的改進.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量成本低廉的傳感器節(jié)點以無線通信方式自組織形成的網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崟r地感知、采集、處理網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)監(jiān)測對象的信息,具有快速展開、高監(jiān)測精度、容錯性強等特點,是一種全新的信息獲取平臺,已被廣泛應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、物流等領(lǐng)域。
　　 定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中事件發(fā)生的位置和傳感器節(jié)點的位置都是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作時至關(guān)重要的基本內(nèi)容,不知道位置

2、而感知到的數(shù)據(jù)是沒有價值的。因此,確定事件發(fā)生的位置或者確定獲取消息的節(jié)點位置,是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用有效性起著關(guān)鍵的作用。
　　 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)中,基于測距的定位方法,對硬件的要求普遍較高,定位精度受環(huán)境影響大。因此,本文將DV-Hop定位算法作為研究的重點。它由DragosNiculescu等人提出,利用GPS定位原理,是一種基于距離矢量路由的分布式定位算法,也是一種典型的無需測距

3、的定位算法。DV-Hop定位算法通過收集未知節(jié)點與信標(biāo)節(jié)點之間的最小跳數(shù),并使用網(wǎng)絡(luò)平均跳距代替實際每跳距離來估算未知節(jié)點的坐標(biāo)。該算法原理簡單、易于實現(xiàn),在信標(biāo)節(jié)點數(shù)量較多且分布均勻的網(wǎng)絡(luò)中,定位精度較高,但當(dāng)信標(biāo)節(jié)點數(shù)量較少或者分布不均勻時,定位精度則會迅速下降。本文針對DV-Hop算法在信標(biāo)節(jié)點所占比例較低時定位精度不高的問題,提出了一種改進算法:通過加入額外的約束條件,對參與定位的信標(biāo)節(jié)點進行篩選,剔除掉估值不準(zhǔn)確的信標(biāo)節(jié)點,對

4、算法進行改進,有效地提高了整個網(wǎng)絡(luò)的定位精度。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　 1.對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常見的定位技術(shù)進行了系統(tǒng)地分析,包括定位算法的實現(xiàn)原理,節(jié)點坐標(biāo)的計算方法,算法的分類等多方面的內(nèi)容。
　　 2.對經(jīng)典定位算法DV-Hop進行了深入的研究,針對其在非均勻的網(wǎng)絡(luò)中定位精度不高的問題,提出了一種通過引入約束條件,對參與坐標(biāo)計算的信標(biāo)節(jié)點進行篩選的改進算法,該算法剔除了估算距離誤差較大的信標(biāo)節(jié)點,避免了原始算