無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位及自定位研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，節(jié)點(diǎn)的定位成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的一項(xiàng)重要問題。節(jié)點(diǎn)的定位研究可以分為兩類：一種是基于已知節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)定位，另一種是基于未知節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)自定位。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位及自定位研究可以大大提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率，是當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的重要方向之一。二、研究內(nèi)容本項(xiàng)目旨在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位及自定位問題，重點(diǎn)研究以下幾個(gè)方面：1.基于已知節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)定位算法研究考慮到現(xiàn)實(shí)中的很多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景中，網(wǎng)絡(luò)中有一部分節(jié)點(diǎn)已知位置，因此基于已知節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)定位算法是研究的重點(diǎn)之一。我們將主要研究以下兩類算法：（1）最小二乘法（LeastSquares，LS）算法最小二乘法是目前應(yīng)用比較廣泛的一種定位算法。該算法將所有節(jié)點(diǎn)位置信息構(gòu)成一個(gè)矩陣方程，通過求解該方程可以得到未知節(jié)點(diǎn)的位置。（2）加權(quán)最小二乘法（WeightedLeastSquares，WLS）算法加權(quán)最小二乘法類似于最小二乘法，但是加入了權(quán)重因素，將距離估計(jì)誤差較小的節(jié)點(diǎn)賦予較高的權(quán)重。這種算法可以提高節(jié)點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。2.基于未知節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)自定位算法研究在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，有很多節(jié)點(diǎn)的位置是未知的。自定位算法可以幫助這些節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的信息來估計(jì)自己的位置。我們將主要研究以下兩類算法：（1）距離測量法距離測量法是節(jié)點(diǎn)自定位中比較常用的一種方法，該方法通過測量節(jié)點(diǎn)之間的距離來估計(jì)節(jié)點(diǎn)位置。我們將重點(diǎn)研究距離測量法中的多邊形法和最小二乘法。（2）角度測量法角度測量法是一種基于節(jié)點(diǎn)之間角度信息的自定位方法。該方法通過節(jié)點(diǎn)之間形成的角度信息來估計(jì)節(jié)點(diǎn)的位置。我們將重點(diǎn)研究角度測量法中的極坐標(biāo)法和多邊形法。三、研究進(jìn)展目前，我們已經(jīng)完成了基于已知節(jié)點(diǎn)位置的最小二乘法和加權(quán)最小二乘法算法的實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加權(quán)最小二乘法相比于最小二乘法具有更好的節(jié)點(diǎn)定位精度。同時(shí)，我們還完成了距離測量法中的最小二乘法和多邊形法算法的實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多邊形法相比于最小二乘法具有更好的節(jié)點(diǎn)定位精度。下一步，將著手完成角度測量法中的極坐標(biāo)法和多邊形法算法的實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。四、研究意義本項(xiàng)目的研究具有以下幾方面的意義：1.提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位和自定位可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率，有利于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的消息交互和數(shù)據(jù)收集。2.推動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展節(jié)點(diǎn)定位和自定位技術(shù)是眾多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)和前提，本項(xiàng)目的研究對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展