基于协作模式的移动无线传感器网络节点定位方法研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:hc_z
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着传感器网络技术的发展和研究,人们提出建立以无线传感器网络技术为核心的“物联网”。无线传感网络的应用扩展,规范的通信协议、时钟信息同步,协同信息处理及网络拓扑控制等是“物联网”构建的重要环节。在所有的网络研究环节中,网络节点(被监测对象)的位置信息是网络系统使用的基础,也是研究的关键问题之一。定位算法的设计需考虑定位精度、网络定位能耗,适用的物理环境、定位计算速度以及信息传输延时等因素。本文总结了无线传感器网络技术的国内外研究现状,简要综述了典型的无线传感器网络节点定位算法,并在质心算法的基础上引入能量级,形成多能量级质心算法,通过分析该算法的定位误差影响因子,总结免测距定位算法的优点和不足,作为后文选用基于测距技术的定位方式的铺垫。本文依据测距技术提出基于协作模式的定位算法,引入随机图论中刚性体,在理想条件下,刚性体中两点间的欧式距离保持不变的性质符合节点定位要求。分析无线传感器网络特点,依据刚性体性质给出定位协作体定义,在网络中自组织构建最简单定位协作体,并通过几何证明得出协作体扩展方法以完成整个网络的节点定位。选用遗传优化的计算方法实现了基于协作模式的节点定位计算过程,将该优化算法与定位协作体的构建与扩展过程结合设计出一种基于协作模式遗传优化的定位方案。该方法将刚性图理论与网络拓扑的自适性融合形成可实现未知节点位置估计的定位协作体,运用生物算法实现未知节点位置估算。基于协作模式遗传优化的定位方案能够充分利用网络传感器设备的连接特性及导标节点位置信息,利用较少的导标节点资源,实现高定位精度和高定位率。仿真实验表明,该算法的多跳优化定位率比传统的单跳导标定位率提高一倍,当测距误差Re=0.05R时,平均绝对定位误差为0.073R,当测距误差Re=0.1R时,平均绝对定位误差为0.14R,显示出较好的定位性能。在上述定位方法的研究基础上,本文以基于无线传感器网络技术的集装箱监控系统为例讲述定位技术集装箱监控领域的应用方式,并结合“物联网”的研究思想进行探讨,为进一步的深入研究奠定基础。
其他文献
干涉型光纤传感器的研究是一门涉及到光学、光电子学、精密机械、加工技术、信号处理等多个学科领域的学科。由于干涉型光纤传感器具有灵敏度高、动态范围大等特点,各发达国家
无法被直通列车吸收的客流该向哪些大站集结和换乘,不仅是众多旅客关注的焦点,更是旅客列车开行方案制定者亟需解决的问题。以“基于大站换乘的旅客列车开行模式”为背景,本
高速铁路列车运行图与动车组交路计划都是高速铁路运输组织的重要组织文件。高速铁路列车运行图,规定了列车在整个高速铁路网中的活动;动车组交路计划,规定了动车组在高速铁路
旧水泥混凝土(PCC)路面上加铺沥青罩面层(AC),包含刚柔两种结构形式,而且再采用土工织物夹层防治/延缓反射裂缝,形成了复杂的复合结构。对于这种结构,目前还没有一个成熟的研究模
学位
我国现行《公路路线设计规范》中的高等级公路技术指标是在全国范围通用的。中国地域辽阔,地质地形千差万别,各省间的经济发展水平、交通需求不同,故现行《公路路线设计规范》在
学位
西南山区的很多铁路、公路项目,由于地形地质条件复杂,支挡结构应用很多,其中最普遍的是重力式挡墙。重力式挡墙早期一般采用浆砌片石材料人工砌筑,近年来为更好控制工程质量
本文以某国产重型卡车为研究对象建立了重卡车架的有限元模型,进行了静态强度分析,并对车架的主要连接件——铆钉的连接模拟方式进行了探讨分析。对重卡样车进行了静动态强度
由于现代科学技术的迅速发展,计算机技术不断地渗入各个学科领域。我国的铁路信号领域也不例外,随着计算机技术的迅速发展,尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究,微机联