專利名稱：一種基于rssi的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)圓環(huán)重疊定位算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是全球未來三大高科技產(chǎn)業(yè)之一，在軍事、環(huán)境監(jiān)測、反恐防暴、醫(yī)療保健、工業(yè)控制、家居、商業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是面向事件的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。對于大多數(shù)應(yīng)用，不知道傳感器位置而感知到的數(shù)據(jù)是沒有意義的，實(shí)時的確定事件發(fā)生的位置或獲取信息的節(jié)點(diǎn)位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一。因此，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，定位技術(shù)是關(guān)鍵。按照定位原理，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)可以分為基于測距(Range-Based)的定位技術(shù)和無需測距(Range-Free)的定位技術(shù),基于測距的定位技術(shù) 多用于高精度定位領(lǐng)域，本發(fā)明中提出的定位算法就是基于測距的定位技術(shù)的一種?；赗SSI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法分為兩個階段測距階段和定位階段。測距階段使用RSSI測距技術(shù)，該技術(shù)利用可以從節(jié)點(diǎn)通信信息中直接讀取的RSSI值，根據(jù)RSSI測距模型，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)之間的距離。RSSI測距技術(shù)不需要額外的硬件成本，使用方便，并且可穿透障礙物，測距范圍長，有利于減少信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度，降低定位成本。正是由于基于RSSI測距定位算法的定位精度可以滿足大多數(shù)應(yīng)用需求，因此RSSI測距技術(shù)逐漸成為應(yīng)用最廣泛的測距技術(shù)。定位階段是根據(jù)測距階段得出的節(jié)點(diǎn)間的距離，通過一定的定位算法如三邊定位法、三角定位法、極大似然估計(jì)法等定位算法來完成未知節(jié)點(diǎn)的定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、測量精度高的基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)圓環(huán)重疊定位算法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)圓環(huán)重疊定位算法，其特征是，包括以下步驟
步驟一，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，待測區(qū)域內(nèi)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信得到RSSI值；
步驟二，在待測區(qū)域內(nèi)選取4個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，指定其中一個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為從屬節(jié)點(diǎn)，另外三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為鄰近節(jié)點(diǎn)；
步驟三，通過坐標(biāo)信息計(jì)算從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離di (i=l, 2，3)；步驟四，記錄從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值，根據(jù)無線信號傳輸損耗模型RSSI=PO-1Onlgd,以10*logdi為x坐標(biāo)，以RSSIi為y坐標(biāo)，采用一元線性回歸方法模擬出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)附近環(huán)境中的損耗模型參數(shù)η和pO ;
步驟五，根據(jù)從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值，利用公式RSSI=PO-1Onlgd反推出各鄰近節(jié)點(diǎn)到從屬節(jié)點(diǎn)的測量距離Di (i=l, 2，3)；
步驟六，將從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離d i ( i = I，2，3 )和測量距離D i ( i = I，2，3 )， 代入公式
權(quán)利要求
1.一種基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)圓環(huán)重疊定位算法，其特征是，包括以下步驟 步驟一，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，待測區(qū)域內(nèi)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信得到RSSI值； 步驟二，在待測區(qū)域內(nèi)選取4個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，指定其中一個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為從屬節(jié)點(diǎn)，另外三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為鄰近節(jié)點(diǎn)； 步驟三，通過坐標(biāo)信息計(jì)算從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離di (i=l, 2，3)；步驟四，記錄從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值，根據(jù)無線信號傳輸損耗模型RSSI=PO-1Onlgd,以10*logdi為x坐標(biāo)，以RSSIi為y坐標(biāo)，采用一元線性回歸方法模擬出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)附近環(huán)境中的損耗模型參數(shù)η和pO ; 步驟五，根據(jù)從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值，利用公式RSSI=PO-1Onlgd反推出各鄰近節(jié)點(diǎn)到從屬節(jié)點(diǎn)的測量距離Di (i=l, 2，3)； 步驟六，將從屬節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離d i ( i = I，2，3 )和測量距離D i ( i = I，2，3 )， 代入公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征是，所述步驟二，具體為將待測區(qū)域內(nèi)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的RSSI值按照從大到小的順序排列，選取排在前四位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，指定其中RSSI值最大的那個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為從屬節(jié)點(diǎn)，另外三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為鄰近節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、測量精度高的基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)圓環(huán)重疊定位算法。該算法可以自動擬合實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的損耗模型參數(shù)，能在一定程度上消除未知節(jié)點(diǎn)附近環(huán)境中存在著的多徑衰落、電磁干擾、非視距傳播、天線非全向性等多種干擾因素造成的影響，有效地降低測距誤差。
文檔編號H04W84/18GK103024897SQ20121048616
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者唐承佩, 張慧遠(yuǎn), 殷嬌, 董雨 申請人:中山大學(xué)