專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位技術(shù)一般通過(guò)節(jié)點(diǎn)間的信息交換和協(xié)同處理，自動(dòng)計(jì)算出節(jié)點(diǎn)地理位置坐標(biāo)。在定位過(guò)程中，一般存在兩種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)一種是少量的已知自身地理位置信息的，被稱(chēng)為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)(Beacon)，可通過(guò)人工布設(shè)和測(cè)量來(lái)獲得自身的位置信息；另一種是大量的未知自身地理位置信息的，被稱(chēng)為未知節(jié)點(diǎn)或待定位節(jié)點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自我定位需要根據(jù)少數(shù)已知位置的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，按照某種定位機(jī)制確定未知節(jié)點(diǎn)的地理位置。定位問(wèn)題自無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期便引起廣泛重視，國(guó)內(nèi)外研究者在此方面已開(kāi)展了較為深入而廣泛的研究。根據(jù)定位過(guò)程是否實(shí)際測(cè)量節(jié)點(diǎn)間距離，可把定位技術(shù)大致分為兩類(lèi)基于距離的(Range-Based)定位機(jī)制和距離無(wú)關(guān)的(Range-Free)定位機(jī)制。前者如文獻(xiàn)[l]Mao GQ, Fidan B, Anderson BDO. Wireless sensor network localizationtechniques [J]. Computer Networks, 51 (10) : 2529-2553, 2007.所述，通過(guò)各種手段測(cè)量節(jié)點(diǎn)間點(diǎn)到點(diǎn)的實(shí)際距離等信息，然后使用三邊測(cè)量法等計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)位置，典型的如RSS1、TOA、TDOA和AOA等。距離無(wú)關(guān)的定位機(jī)制如文獻(xiàn)[2]Stoleru R, He T, and StankovicJA. Secure Localization and Time Synchronization for Wireless Sensor andAd HocNetworks [M]. Springer2007:3-32.所述,無(wú)需實(shí)際距離信息，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性等信息對(duì)節(jié)點(diǎn)間的距離進(jìn)行估計(jì)和確定包含未知節(jié)點(diǎn)的可能區(qū)域，從而確定未知節(jié)點(diǎn)的位置，典型的如APIT算法、質(zhì)心算法、DV-Hop算法等。目前，大多數(shù)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法均依據(jù)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的精確位置來(lái)實(shí)現(xiàn)未知節(jié)點(diǎn)的定位，其前提是這些信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息是可靠已知的。在實(shí)際應(yīng) 用環(huán)境中，往往會(huì)遇到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)本身發(fā)生非預(yù)期的移動(dòng)(即漂移)，致使信標(biāo)節(jié)點(diǎn)本身的位置信息就是模糊的、誤差不可接受的或失去估計(jì)可信度的。此時(shí)就會(huì)因信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息發(fā)生了誤差，導(dǎo)致未知節(jié)點(diǎn)定位結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。此時(shí)，需要對(duì)發(fā)生漂移的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并在未知節(jié)點(diǎn)定位時(shí)加以處理(如剔除漂移信標(biāo)節(jié)點(diǎn))，方能保證定位精度。然而，目前針對(duì)此問(wèn)題的研究較少。Kuo等人在文獻(xiàn)[3]Kuo SP,Kuo HJ, Tseng YC,Lee YF.Detecting movement ofbeacons in location trACKingwireless sensor networks[A].1n proceeding of the IEEE66th Vehicular TechnologyConference[C], 2007，362-366.和文獻(xiàn)[4]Kuo SP，Kuo HJ, Tseng YC. The beaconmovem ent detection problem in wireless sensor networks for localizationapplications[J].1EEE Transactions on Mobile Computing, 2009, 8(10):1326-1338.中提出了一種基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間接收信號(hào)強(qiáng)度變化的集中式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)檢測(cè)方法。其主要問(wèn)題在于該方法是一個(gè)需求解NP完全問(wèn)題的集中式算法，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，通信開(kāi)銷(xiāo)將會(huì)很大，運(yùn)算速度和結(jié)果精度會(huì)產(chǎn)生矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移的檢測(cè)方法的通信開(kāi)銷(xiāo)較大、不能兼顧運(yùn)算速度和結(jié)果精度的不足，本發(fā)明提供一種通信開(kāi)銷(xiāo)較小、兼顧運(yùn)算速度和結(jié)果精度的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移檢測(cè)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是—種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移檢測(cè)方法，所述漂移檢測(cè)方法包括以下步驟(I)迭代次數(shù)c置0，在組網(wǎng)時(shí)刻，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送HELLO包，執(zhí)行步驟⑵；(2)信標(biāo)節(jié)點(diǎn) 得到鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的HELLO包，根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移檢測(cè)方法，其特征在于所述漂移檢測(cè)方法包括以下步驟 (1)迭代次數(shù)C置O，在組網(wǎng)時(shí)刻，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送HELLO包，執(zhí)行步驟(2)； (2)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)得到鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的HELLO包，根據(jù)公式
全文摘要
一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式信標(biāo)節(jié)點(diǎn)漂移檢測(cè)方法，包括各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)采用基于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間信號(hào)強(qiáng)度觀測(cè)的評(píng)分機(jī)制和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間漂移檢測(cè)的協(xié)商機(jī)制，在信標(biāo)節(jié)點(diǎn)評(píng)分機(jī)制方面，通過(guò)各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通過(guò)相互觀測(cè)之間的RSSI變化情況，計(jì)算RSSI變化行向量和RSSI未變化行向量，然后進(jìn)行評(píng)分；在信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間漂移檢測(cè)的協(xié)商機(jī)制方面，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間相互告知其評(píng)分結(jié)果，各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居信標(biāo)節(jié)點(diǎn)評(píng)分結(jié)果調(diào)整自身評(píng)分結(jié)果，并根據(jù)最后評(píng)分結(jié)果判斷自身是否發(fā)生漂移。本發(fā)明通信開(kāi)銷(xiāo)較小、兼顧運(yùn)算速度和結(jié)果精度。
文檔編號(hào)H04W24/08GK103067962SQ20121056018
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者夏明 , 陳慶章, 金言, 黃昊程 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)