基于虛擬力的WSAN定位算法的研究.pdf

1、無線傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor and Actor Network，WSAN)是在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）的基礎(chǔ)上衍生而來，通常由若干傳感器節(jié)點和執(zhí)行器節(jié)點組成。執(zhí)行器節(jié)點具有較強的處理能力、較高的能量，能夠根據(jù)傳感器節(jié)點采集的信息進行分析、決策并采取相應(yīng)的措施。在某種意義上，WSAN是能夠改變物理世界的新型網(wǎng)絡(luò)。因此，WSAN對于重要的定位技術(shù)也提出了更高的要求。

2、另外現(xiàn)有的WSN定位算法不能直接移植到WSAN中使用，故本文針對傳統(tǒng)WSN定位算法的缺陷并結(jié)合WSAN的定位需求，對WSAN定位算法進行了研究。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于WSN/WSAN定位算法的研究進展并分析了現(xiàn)有WSN定位算法不適用于WSAN的原因。以WSN為基礎(chǔ)，從體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點組成、網(wǎng)絡(luò)特征等方面對WSAN進行了全面介紹。同時列舉了WSAN定位算法中常見的6種分類方式，并對其中的代表算法進行了詳細介紹。<

3、br>　　2.提出了一種基于正方形區(qū)域的移動非測距定位算法(Mobile Range-freeLocalization Algorithm based on Square Area, MRFS)。算法利用移動的執(zhí)行器節(jié)點代替WSN中的錨節(jié)點進行定位，首先通過執(zhí)行器節(jié)點正方形的布局確定未知節(jié)點所在區(qū)域，然后通過迭代不斷縮小該區(qū)域，最后計算該區(qū)域質(zhì)心作為未知節(jié)點的坐標。利用移動的執(zhí)行器節(jié)點能有效節(jié)省網(wǎng)絡(luò)部署成本，另外與測距技術(shù)相比，非測距的

4、定位方式大大降低了硬件成本。仿真實驗表明，算法能夠取得不錯的定位效果。為避免執(zhí)行器節(jié)點分布局部密集或稀疏，使空閑執(zhí)行器節(jié)點的分布均勻合理，在定位的同時引入虛擬力模型，提出了一種基于虛擬力的MRFS非測距定位算法(MRFS LocalizationAlgorithm based on Virtual Force，MRFSVF)。仿真實驗證明，虛擬力算法的引入能有效改善執(zhí)行器節(jié)點分布不均的情況，從而優(yōu)化其覆蓋面積，并且減少了定位誤差及時間。