無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自定位經(jīng)典算法DV-Hop的研究改進(jìn)說明

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)（以下稱節(jié)點(diǎn)）組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身特性決定了其在環(huán)境監(jiān)測、軍事、高危險(xiǎn)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的位置信息對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測活動(dòng)至關(guān)重要，事件發(fā)生的位置和獲取信息的節(jié)點(diǎn)位置是傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測消息中所包含的重要信息，沒有位置的監(jiān)測消息變得毫無意義。因此對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的研究具有重大的理論意義和實(shí)際意義

　　本文著重研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自定位經(jīng)典算法DV-Hop（distance vector- -hop）算法，針對(duì)DV-Hop算法在未知節(jié)點(diǎn)到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)距離計(jì)算中的不足，在分析信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間估計(jì)距離與真實(shí)距離誤差的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)算法。改進(jìn)算法修正了網(wǎng)絡(luò)平均每跳距離與未知節(jié)點(diǎn)估計(jì)坐標(biāo)的區(qū)域范圍。

　　本文模擬實(shí)現(xiàn)了原算法和改進(jìn)算法。仿真結(jié)果表明，在相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，改進(jìn)算法的定位誤差減小，定位精度得到明顯提高。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wirelesssensornetwork，WSN）就是由部署在檢測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一一個(gè)多跳的自組織系統(tǒng)，其目的是協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。人們可以通過傳感器網(wǎng)絡(luò)直接感知客觀世界，從而極大地?cái)U(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的功能和人類認(rèn)識(shí)世界的能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，能應(yīng)用于軍事國防、制造業(yè)、城市管理、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)、塑料電子學(xué)和仿生人體器官被稱為全球未來的三大高科技產(chǎn)業(yè)。

　　20世紀(jì)90年代末，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究開始得到關(guān)注，21世紀(jì)初，學(xué)術(shù)界，軍事領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域相繼開始了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究工作。美國自然科學(xué)基金委員會(huì)2003年制定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃，在加州大學(xué)洛杉磯分校成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心，聯(lián)合周邊大學(xué)展開了“嵌入式智能傳感器”的研究項(xiàng)目，以求利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)我們生活的物理世界實(shí)現(xiàn)全方位的測試和控制，支持相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究。我國中科院上海微系統(tǒng)研究所、沈陽自動(dòng)化所、軟件研究所、計(jì)算所、電子所、自動(dòng)化所和合肥智能技術(shù)研究所等科研機(jī)構(gòu)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)和國防科技大學(xué)等高校在國內(nèi)較早開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。