无线传感器网络定位技术

作者：孙小蛟

来源：《中国新通信》 2017年第15期

【摘要】 由于当前科学技术的不断进步和发展，推进了无线通讯以及集成电路等技术的发展，让设计成本低、损耗较低的功耗、缩小体积、性能较多的微小传感器节点变成了可能。因此，无线传感器网络定位技术出现了。所以文章简单概述了定位方式的有关术语，接着分析了三维定位方式和移动锚节点定位算法，以供参考。

【关键词】 无线传感器 网络定位 技术

无线传感器网络定位是新型的信息采集与处理技术在目标追踪和监测入侵等方面定位有关行业，有着大范围使用的前景。可是，不管是在进行地理环境监控以及进行军事监测、交通检查、医疗卫生较差等运用场所，采集到的大部分信息都有对应的方位信息。如果没有，就表明数据是错误的。所以网络里面的传感器节点本身方位信息的采集是运用的基本。传感器节点应当明确自己的方位，才可以具体描述在什么地方出现了什么样的事情，进而完成对外部环境目标的追踪。充分了解传感器节点方位布局的情况，能够为提升网络路由效率提供一定的帮助，从而改进网络覆盖的总体质量。因而，一定要使用机制来完成无线传感器网络节点定位。因此，下面就对无线传感器网络定位技术展开了探索。

一、定位方式的术语

第一，锚节点，也就是信标节点、灯塔节点等，可以经过一定的方式自动采集到自己的方位的一种节点。第二，一般节点，也被叫做未知节点或者是待定位的节点，之前根本不了解自己的方位，必须要采用锚节点的方位信息且使用有关计算方式获取预估方位的节点。第三，邻居节点，也就是传感器节点通讯半径之内的别的节点。第四，跳段距离，也就是两个节点之间的每一跳的距离总和。第五，跳数，也就是两个节点之间的跳段总体数量。第六，基础设备，就是辅助节点定位并且已经了解到自己的方位的固定设施，例如GPS、卫星基站等等。第七，连通度，就是一个节点具备的邻居节点数量。

二、关于三维定位方式的分析

伴随着传感器网络的空间定位的技术提高，三维空间情况下变成了相关研究者研究的一个全新的方向。当今社会三维定位算法是根据划分空间球壳且取球壳交集定位的一种思想，进而提出的三维定位非距离定位算法。在这个基础之上针对当今三维定位算法的很多不足之处，提出了关于球面坐标动态定位制度，这种制度把定位这一问题抽象成多元线性方程组来解决问题。最后采用克莱姆这一法则处理无解问题或者多种答案的问题。相关文献构建了无线传感器网络空间定位模型，并且将无线信道对数距离的路径与减退模型相融合，为处理不适定型问题提供了正则化的方式，然后与偏差原理相结合，获得了比较好的正则化参数。

三维定位方式可以拓展到无线传感器网络定位技术运用场所，当今三维定位在很多个地方都还需要改进。比方说，取得更加精确的锚节点，必须要找到非常正确的传播周期以及信息生存周期，减少定位的时间，必须要将锚节点选取以及过滤机制进行一定程度上的更改。

三、移动锚节点定位算法分析

采用移动锚节点定位，能够防止网络里面远距离以及多跳传送而出现的失误累计，还可以降低锚节点的数目，进一步减少网络成本费用。就像MBAL 的定位方式，锚节点在移动的时候，随时将自己的坐标更换，然后广播方位信息。未知节点测量和移动节点是在不一样方位时的距

离，如果获得三个或者以上的方位信息的时候，就能够采用三边测量方式来确立自身的方位，进一步升级成锚节点。除此以外，移动锚节点定位全部未知节点所移动的路径长度越长，那么所消耗的功率就更大。所以，对于移动锚节点的活动路径做一个科学且合理的计划，可以在一定程度上缩减损耗的功率。在某文献之中，提出了一个基于加权的最小2 乘法移动锚节点定位距离预估计算方式。相关研究者构建移动模型，锚节点围绕线性轨迹开始移动，采用加权最小2 乘法来缩减间距之间的预估偏差，并且在CRB 的基础之上，仔细分析了距离预估的最小的偏差界限。这种算法在预估距离以及预估方位这方面拥有非常好的功能。使用移动锚节点本身的可移动性定位与可定位性，能够定位网络部分有关节点。

结束语：以上无线传感器网络定位技术虽然在某些地方取得了一定的成效，但是还是有很多问题需要即刻解决和完善。比如，对于多跳定位算法，相关人员不过是做了仿真验证，必须要在正式的无线传感器定位系统之中健全，由于定位算法里面所关系到的锚节点基本是恒定的。因此，在下一个环节就需要相关研究者提出锚节点移动定位的具体方案，采用较少的锚节点传感器网络完成别的节点定位。再者，无线传感器网络定位运用的体系在进行实验的时候定位相差很大，且必须要的锚节点多。所以，怎样消除仿真算法和实际定位体系定位功能的差异现象，必须要有关研究者继续探索和分析。