目前,无线传感器网络(WSN)需要高效的信息获取和处理,以便在广泛的应用中进行复杂的监视或监视任务。方法着重于遥测和非遥测方面的相关定位方法,最后突出了当前WSN定位技术的缺点和不足,并展望未来的研究视角。线传感器网络;定位;分类;遥测;不包括远程诊断编号:TP311文件编码:A产品货号:1009-3044(2017)34-0057-04摘要:目前,需要无线传感器网络(WSN)来有效地收集和处理为了在广泛的应用中执行复杂的监控或监视任务,本文首先介绍了定位技术中使用的基本概念,评估定位性能的标准,以及分类方法,以及一些定位算法。后,本文重点介绍了WSN定位技术的弱点和不足,展望了未来的研究机会。键词:无线传感器网络;位置;分类;基于;无范围概述WSN中传感器节点的相对位置在节点中起着重要作用。常,如果获得传感器节点的位置信息,则传感器节点收集逻辑应用信息[1]。监视区域中部署传感器节点通常由某些工具(例如飞机)任意执行。署完所有节点后,无法确定其位置。
此,传感器节点通过某种定位算法是已知的。前,全球定位系统(GPS)使用最为广泛。过GPS获得传感器节点的相对位置。然使用较多,恒温阀芯但耗费大量能源,价格昂贵,易干扰且坚固耐用。调使得无法执行特定的定位任务。此,在无线传感器网络中,研究定位传感器节点的算法尤为重要[2-3]。估无线传感器网络定位性能的标准下面描述了几种常见的性能评估标准::)定位精度。度问题是判断节点定位算法性能的主要标准。点误差值与无限范围的比率是节点的位置精度值。外,作为微软的无线电相机[8],它将二维网格的部署区域划分为网格,以便网格的大小与定位结果的准确性相匹配。)信标节点的密度。节点通常通过手动部署或全球定位系统(GPS)定位。
动部署的节点不太适用,也受网络环境的影响。用全球定位系统(GPS)获取节点的位置,信标节点的成本超过普通节点的成本100倍[4],因此信标节点的密度也严重影响算法的性能。)节点密度。无线传感器网络中,节点密度越高,网络部署的成本越高,并且由节点之间的通信冲突引起的有限带宽越低。位算法的准确性会影响某些定位算法的性能,例如,在密集节点部署的情况下,DV-Hop [10,11]提供了卓越的定位性能。)适应性。常,定位系统和算法需要良好的无线传感器网络环境和高级节点定位设备,但是在实际应用中经常出现问题。署的环境或节点本身会导致节能位置失败。于诸如环境,功耗等因素,通常难以获得传感器节点的物理维护或其他极其精确的测量方法。点通过自校正和调整适应各种环境,可以降低错误风险,从而提高传感器节点定位的准确性。
)功耗。感器节点的能量非常有限,在部署的外部环境中,节点消耗的能量将无法完成,因此定位技术的实施效果也受到影响。源消耗。定位精度的情况下,存储,通信成本,计算量以及与能量消耗相关的时间复杂度构成一组关键指标。)价格。位算法可以从三个方面进行评估:时间成本,空间成本和资本成本。间成本是指定位系统准确安装,配置和定位所需的时间。间成本是指节点数量,硬件大小,基础架构等。位系统要求。本成本是实施定位系统所需的总资本。于这些性能指标是相互关联和相互约束的,因此在特定情况下选择特定定位算法或技术[12]以准确定位节点的位置信息。WSN位置问题分析基本定位术语锚节点或标记:准确知道位置信息的节点。

)未知节点:传感器节点准确定位。居:节点通信半径中的某些传感器节点。转距离:这是两个传感器节点之间跳转次数的总和。达时间(TOA):信号在两个节点之间传播所需的时间。达时间差(TDOA):在两个节点之间传播的两个不同传播速度信号之间的时间差。收信号强度指示器(RSSI):指传感器节点的信号强度。

达角(AOA):节点相对于其自身轴接收的信号的角度。络定位算法的分类有许多优点和缺点,包括:绝对定位和相对定位绝对定位是确定一个点的绝对坐标,如物体的GPS坐标。对位置,这是绝对位置。对定位基于已知的绝对位置点建立网络,通过该网络可以计算其他节点的相对位置。
对定位现在更容易实现,而绝对定位更广泛使用。定位和R / N定位距离定位包括使用额外的遥测设备测量两个节点之间的距离。果我们知道点位置已知,我们可以通过测量准确定位另一个点距离和方向。置无需测量定位距离而无需遥测定位。如,通过发射无线电波,可以根据接收时间计算两点之间的距离。电波的速度来获得定位。

测定位需要额外的设备,这种设备昂贵且精度低,不需要低遥测定位成本,但需要高算法,精确时间同步和其他附加条件。中定位和分布式定位集中定位使用中心节点以星型拓扑网络的方式连接所有其他节点,而其他节点将所需信息发送到中央节点,然后定位节点。布式定位意味着通过交换信息和与其他节点协调来定位节点。中定位需要很少的计算能力用于节点定位,并且其自身核心节点的存储容量不受限制,但是难以扩展并且不应该应用于大型网络。布式定位对子节点计算能力有一定的要求,网络速度要求低,灵活,易于扩展,适合大型网络。签的移动和固定的定位信标定位移动标签通过安装型定位设备,例如GPS,GNSS等,位置信息可被连续移动期间发送到卫星进行定位。
定信标定位指的是诸如使用较便宜的定位设备(可能受到位置干扰)以及对固定节点的需求等因素,这使得定位更加精确,但不够灵活。以看出,在成本大大降低的同时,移动标签将不可避免地成为未来定位的趋势。同遥测方法是由附加遥测装置来实现节点之间的télémétrie.Le键定位的定位方法的最重要的部分,但遥测的精度在很大程度上是由仪器和所确定的设备。于确定了精度,因此很难普及物联网,因为我们都知道大多数物联网节点都是廉价的传感器,但是有许多更好的算法由低端遥测设备优化。本。位方法,常用技术是TOA,TDOA,AOA和RSSI。理到达时间测量信号(TOA)在两个节点之间传播的总时间T,测量先前已知信号的传播速度V,两个节点之间的距离可以确定为S = V * T,其中路径也是最容易想到的。是,该方法严格要求节点的传播时间。果传播时间不同步,则节点的定位将产生错误,因此严格要求测量节点的硬件。达信号强度(TDDI)测量基于RSSI的偏移测量CC2420接收的RF信号的强度,并使用适当的无线电波传输模式来确定目标节点的位置。测方法。算法的关键是通过测量RF信号的衰减程度来计算未知节点和信标节点之间的距离。后,测量的距离值用于估计未知节点的位置。
遥测定位算法基于遥测的定位算法的最优性基于节点位置信息可以准确的事实。此,提出了无范围算法。范围算法不需要精确测量传感器节点的角度和距离,尽管它不需要高硬件,但会大大增加误差。Range-Free还具有可扩展性,规模和低成本等优点。心算法,DV-Hop(矢量跳跃距离)定位,凸优化定位算法等具有基于不存在距离测量的典型定位算法。规划定位算法将节点间的相互通信问题转化为凸集问题,通过约束凸优化问题求解凸集问题。而,为了获得总体最佳结果,我们可以组合SDP和LP方法以便确定传感器节点的位置信息[6],同时获得节点的可能存在,如图4所示。后,矩形区域,未知节点的位置是矩形区域的质心。DV-Hop定位器算法通常具有三个步骤:以下:在第一步中,在网络的所有节点之间执行信息交换。个信标节点将其自己的信息发送到无线传感器网络的其他节点,除了它自己的节点,以便信标节点可以知道其他信标节点的跳跃距离。第二步中,恒温阀芯在发送信息的第一步之后,解析两个节点之间的跳跃距离的总和,然后解析平均距离并且该值在WSN中传播。旦每个标记节点从其他标记节点接收到信息,该节点就会解析分隔它们的跳转距离,并且计算的跳转值是WSN中最正确的值,并检查节点之间的跳转距离节点是正确的。小的,从而发现节点之间的跳跃距离。第三步中,获得未知传感器节点的位置信息。过第二步的方法,可以获得未知节点和信标节点之间的距离,并且已知信标节点的位置信息,从而解析未知节点的特定位置[9]。结和观点到目前为止,关于无线传感器网络定位的研究已经在很大程度上进行,但是一些问题尚未得到解决或发现,包括节点能耗问题。

须考虑定位算法。个因素,选择更好的算法。然目前的算法,设备和定位策略已经发展,信息技术的快速发展和物联网的广泛应用,目前的无线传感器网络定位系统是远远不能满足人口的需求。前的定位系统必须解决以下问题:)定位精度需要提高。线传感器网络中的高精度的确定通常基于高精度范围,这需要昂贵的附加设备,这对于廉价的传感器网络难以实现并且不可避免地导致更高的准确度。此不能同时满足能耗,低功耗和高精度的问题。
于这种情况,我们必须在精度和能量消耗之间做出有效的折衷:建议提出低功率和高精度的节点定位算法。好的做法。多研究人员提出的非扩展目的是通过仿真实验获得算法的优越性:将模拟中考虑的因素与实际因素进行比较,并且模拟考虑的因素是独特的。切实际的。此,提供具有实用价值的定位算法非常方便。)与隐私相关的安全问题。大规模WSN中,未知位置的节点必须向标记节点发送消息,以显示其自己的信息。此,网络机密性问题需要部分定位过程。他应用程序可以通过任何方式知道节点的位置,这可以在机密性方面解决WSN节点的安全问题。)提供新的采矿信息。
电子技术的发展使传感器更小,能耗越来越低。此产生的可穿戴设备对人们的生活产生巨大影响。过本地定位,我们可以知道人们在哪里,通过这些信息,我们可以判断他们的爱好是否可以被精确定位,同时,来自同一地区的人们可以被视为微博的朋友。置检测可用于预测速度以提供移动速度的记录,从而提供更好的竞赛计划。常,位置信息可具有大量新的有用信息。
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