專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于rssi的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于RSSI (Received Signal Strength Indication,接收信號(hào)強(qiáng)度指示)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，位置信息對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)至關(guān)重要，沒(méi)有位置信息的數(shù)據(jù)是毫無(wú)意義。例如目標(biāo)監(jiān)測(cè)與跟蹤、智能交通、物流管理等許多應(yīng)用都要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)先知道自身的位置，并在通信和協(xié)作過(guò)程中利用位置信息完成應(yīng)用要求。傳感器節(jié)點(diǎn)的微型化和有限的電池供電能力使其在節(jié)點(diǎn)硬件的選擇上受到很大限制。為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝GPS模塊受到成本、功耗、擴(kuò)展性等問(wèn)題的限制。因此傳感器節(jié)點(diǎn)的定位問(wèn)題成為無(wú)線(xiàn)傳感器領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。一般的，在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)是否需要測(cè)量實(shí)際節(jié)點(diǎn)的距離，可將定位方法分為兩類(lèi)基于距離的定位和距離無(wú)關(guān)的定位方法。前者通過(guò)測(cè)量節(jié)點(diǎn)間點(diǎn)到點(diǎn)的絕對(duì)距離或方位，使用三邊測(cè)量、三角測(cè)量或極大似然估計(jì)法計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置，例如到達(dá)時(shí)間 (Τ0Α)、到達(dá)時(shí)間差(TD0A)、到達(dá)角度(Α0Α)、無(wú)線(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)；后者定位則無(wú)需測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的絕對(duì)距離或方位，而是利用節(jié)點(diǎn)間的估計(jì)距離計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置，例如凸規(guī)劃、質(zhì)心算法、DV-hop算法、Amorphous算法、APIT算法等。近年來(lái)通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間有限的信息傳輸來(lái)獲取節(jié)點(diǎn)的位置信息成為了該領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用方向。將位置信息未知的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為未知節(jié)點(diǎn)，而位置信息已知的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為錨節(jié)點(diǎn)。其中基于RSSI測(cè)距的定位技術(shù)是一個(gè)比較有代表性的實(shí)現(xiàn)方案?；赗SSI測(cè)距的工作原理是將發(fā)射節(jié)點(diǎn)發(fā)射時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度與接收節(jié)點(diǎn)收到的信號(hào)強(qiáng)度作比較，再將信號(hào)在傳播過(guò)程中的損耗考慮進(jìn)去，使用理論或經(jīng)驗(yàn)的信號(hào)傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)化為距離。常用的傳播路徑損耗模型有自由空間傳播模型、對(duì)數(shù)_常態(tài)分布模型、對(duì)數(shù)_距離路徑損耗模型、哈它模型等。由于RSSI測(cè)距的定位技術(shù)定位原理簡(jiǎn)單，且無(wú)需額外的硬件開(kāi)銷(xiāo)和網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷(xiāo)，得到了人們的青睞和研究?；赗SSI測(cè)距及定位的精度不高，容易受環(huán)境的干擾。例如無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳播過(guò)程中的多徑干擾、繞射、障礙物、非視線(xiàn)等不定因素都會(huì)影響無(wú)線(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度指示，從而影響節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距和定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種定位精度高， 不易受環(huán)境影響，硬件易于實(shí)現(xiàn)，成本較低的基于RSSI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法。本發(fā)明的包括以下步驟
步驟1:建立數(shù)組Beacon_val_i □，用來(lái)保存錨節(jié)點(diǎn)
乓接收到的未知節(jié)點(diǎn)M的信號(hào)的RSSI值。步驟2 通過(guò)公式(4)計(jì)算數(shù)組BeaCOn_Val_i[]中RSSI值的均值m。
權(quán)利要求
1. 一種基于RSSI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法，其特征在于該方法包括如下步驟 步驟1:建立數(shù)組Beacon_val_i □，用來(lái)保存錨節(jié)點(diǎn)Bi接收到的未知節(jié)點(diǎn)M的信號(hào)的RSSI值；步驟2 計(jì)算數(shù)組Beacon_Val_i []中RSSI值的均值m，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于RSSI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法。傳統(tǒng)的方法精度不高，容易受環(huán)境的干擾。本發(fā)明方法在RSSI值讀取方面，使用高斯分布函數(shù)模型選擇有效RSSI值，一定程度上去掉了RSSI測(cè)量時(shí)的小概率事件，提高了節(jié)點(diǎn)間RSSI值的精確度；采用三角形定位法得到未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，并通過(guò)未知節(jié)點(diǎn)的分布概率模型對(duì)未知節(jié)點(diǎn)循環(huán)求精，找出其中分布概率最大的一個(gè)點(diǎn)作為最終的定位坐標(biāo)。本發(fā)明引入錨節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度和距離信息作為參考，通過(guò)未知節(jié)點(diǎn)的分布概率模型找出未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，提高了未知節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距精度和定位精度，且不易受環(huán)境干擾。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102209382SQ20111012903
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者王建中, 王瑞榮, 葛銘, 蔡優(yōu)筆, 薛安克 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)