基于RSI无线传感器网络节点自身定位算法S.PDF

计算机研究与发展 ISSN1000一1239/CNll一1777/TP Journalof (沁nlputerResearchandL短velopment 45(Suppl.):385一388，2008 基于RSSI的无线传感器网络节点自身定位算法 王珊珊 殷建平 蔡志平 张国敏 (国防科学技术大学计算机学院 长沙 410073) (diamon 己shan@) ARSSI一BasedSelf-LocaIizationAlgorithmforWirelessSensorNetworks Wa雌Shanshan，Yinjianping，CaiZhiping，andZhangGuomin (入ool of肠mPUterience，NdtionalU儿￡*rsityofD代1七n，T比丙nol呢‘，，Ch “ng5ha410073) Abstractself一localizationisoneofthebasicproblems inwirelesssensornetworks.PresentedinthisPaper isaRSSI一basedself一localizationalgorithm.First，thereceivedSignalstrengthindications(RSSI)areused toestimatetherelativedistancesofthecommunicatablePairednodes，Thentheserelativedistancesare modeledasasetofsquareconstraints.Andthedistancebetweenthecentroidofanchorsandthatofthe unknownnodesisregardedastheminimizeobject.Finally，estimationsoftheunknownnodepositionsare obtainedbytheglobalsolutionofanon一linearoptimizationproblemwiththeseconstraints.Experiment resultsshowthatthealgorithmperformswellinlocalizationaccuracywhenwithanchorsatthefringeofthe networks. Keywordswirelesssensornetworks;localization;RSSI 摘 要 节点自身定位是无线传感器网络的基础性问题之一 提出了一种基于接收信号强度指示 (RSsl)的节点自身定位算法.该算法利用RSSI值估算网络中所有可通信节点间距离的相对大小，得到 网络中各节点位置之间的几何约束关系，并以此为约束条件，以锚节点质心和未知节点质心之间的距离 最小为目标，将定位问题转化为非线性最优化问题.实验结果显示，当描节点分布在网络边缘时，该算 法可以达到较好的定位效果. 关键词 无线传感器网络;定位;RSSI 中图法分类号 TP393 随着通信技术、嵌人式计算技术、微处理技术和 量、三角测量或极大似然估计定位法计算节点位置. 传感技术的飞速发展与日益成熟，具有感知能力、计 这类算法在获得较高的定位精度的同时，也需要额 算能力和通信能力的无线传感器网络 (wireless 外的硬件支持，而且由于测距技术本身存在测距误 sensornetworks，wSN)开始受到广泛关注.对大多 差，需要多次测量和循环求精的方法进行精化，会产 数应用来说，只有结合了位置信息，传感器获取的数 生大量计算和通信开销，并不适用于低功耗、低成本 据才有实际意义.此外，节点的自身定位还可以应 的应用领域.range一free定位无需测量节点间的绝对 用于WSN协议的研究，例如设计基于节点位置信 距离和角度信息，而是利用网络连通性等信息计算 息的路由算法以提高路由效率等.