基于多跳的定位機(jī)制與節(jié)能覆蓋技術(shù)研究.pdf

1、傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、集成電路和低功耗無線通信等技術(shù)的飛速發(fā)展，使得低成本、低功耗、多功能的微型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。布局和覆蓋、節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的幾個(gè)基本問題。其中，節(jié)點(diǎn)定位問題是傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別、監(jiān)控、跟蹤等眾多應(yīng)用的前提，也是傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn)問題之一。 本文對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究。由于傳感器節(jié)點(diǎn)受體積、成本和能量等因素的限制，且通常工作在人類難

2、以或不宜接近的場(chǎng)合，因此定位技術(shù)的基本途徑是：部署少量已知坐標(biāo)的參考節(jié)點(diǎn)，其他未知坐標(biāo)的節(jié)點(diǎn)通過測(cè)量與參考節(jié)點(diǎn)的距離、角度，或依據(jù)相對(duì)位置關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)連通性進(jìn)行一定的計(jì)算得出自身的坐標(biāo)。 DV-Hop定位算法將參考節(jié)點(diǎn)的位置信息在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳播，并將未知節(jié)點(diǎn)到參考節(jié)點(diǎn)之間的距離用網(wǎng)絡(luò)平均每跳距離和兩者之間最短路徑跳數(shù)乘積表示，使用三邊計(jì)算獲得節(jié)點(diǎn)位置信息。本文研究適用于煤礦環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，對(duì)其中的幾種主要算法進(jìn)行

3、了分析與比較；討論基于多跳的定位機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)煤礦環(huán)境下應(yīng)用對(duì)DV-Hop算法進(jìn)行了改進(jìn)，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算法比傳統(tǒng)的DV-Hop算法定位精度約提高了10％。研究了定位覆蓋問題，對(duì)Node Self-Scheduling覆蓋控制算法和暴露穿越覆蓋兩種方案進(jìn)行了研究、分析和比較，并基于這些優(yōu)缺點(diǎn)比較，根據(jù)煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出一種基于Self-Scheduling覆蓋算法的節(jié)能覆蓋方法，仿真分析表明，采用本文的節(jié)能覆蓋算法，在網(wǎng)絡(luò)生命期