基于RSSI测距误差修正的加权质心定位算法

来源:用户上传      作者: 刘晓文 关维国 邹德君 武慧君

　　摘要：节点定位是无线传感器网络的核心支撑技术之一。针对RSSI方法测距定位误差较大的问题，提出了RSSI测距误差修正的加权质心定位算法。本算法测距阶段采用基于最小二乘测距误差补偿方法对RSSI测距进行修正，以减小测距误差。定位阶段采用改进Euclidean加权质心定位算法，用信标节点对未知节点的不同影响力来确定加权因子，以提高定位精度。仿真表明，该算法精度较常用的加权质心定位算法有了明显提高。
　　关键词：节点定位；RSSI；加权质心定位算法
　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)01-0126-04
　　The Algorithm of Weighted Centroid Localization Based on RSSI Distance Measurement Error Correction
　　LIU Xiao-wen,GUAN Wei-guo,ZOU De-jun,WU Hui-jun
　　(Electron & Information EngineeringCollege,Liaoning University of Thchnology,Jinzhou 121001,China)
　　Abstract: Localization of nodes is a key technology for application of wireless sensor networks.The paper presents algorithm of weighted centroid localization based on RSSI distance measurement error correction.The localization algorithm ranging stage is based on the least square distance measurement error compensation method,to the stage RSSI ranging is revised,to reduce the error of distance measurement. Positioning stage a improvement Euclidean weighted centroid localization algorithm,to prompt localization accuracy.Computer simulation show that,the algorithm’s accuracy has an greatly improvement than the traditional weighted centroid localization algorithm.
　　Key word: node localization; RSSI; weighted centroid localization algorithm
　　目前，对无线传感器网络定位采用加权质心定位算法的研究工作比较多。文献[2]算法提出了一种将RSSI测量方法与三角形质心算法相结合的新型算法。文献[3]算法的主要思想是采用已知信标节点对未知节点进行加权。但这两种算法都没有充分反映信标节点对节点位置信息的影响力的大小。文献[4]算法提出了一种用信标节点对未知节点的不同影响力来确定加权因子的质心定位算法。但缺点是加权因子的误差较大。本算法对测距误差进行了修正，在此基础上，充分利用信标节点对未知节点不同的影响力进行加权，有效提高了节点的定位精度。
　　1)监测区域内的各信标节点周期性发送自身确切信息，其中包括节点ID和自身位置信息；
　　2)未知节点在收到各信标节点的RSSI值后，对同一个信标节点，只记录其均值；
　　3)设信标节点的阈值为m个，未知节点在收到信标节点信息超过这个阈值后，依照RSSI值的大小对信标节点进行降序排列，并根据RSSI值得到节点到优选信标节点的测距信息，建立以下关系集合；
　　5结论
　　算法采用优选信标节点进行定位，大大提高了RSSI值对定位算法的利用率，并采用误差系数对测距误差进行补偿，使RSSI测距得到了很好的修正，从而减小了加权质心定位算法的累积误差。本算法较好解决了因受RSSI测距误差影响大导致其定位精度低的情况，可实现较高的定位精度。并无需额外的能量开销，使低耗能的RSSI测距得以进一步的实现。本算法是一综合性的节点定位算法，针对某一具体因素(如障碍物)的定位仍待研究和解决。
　　参考文献：
　　[1]孙利民,李建中,陈瑜等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005.
　　[2]林玮,陈传峰.基于RSSI的无线传感器网络三角形质心定位算法[J].现代电子技术,2009(02):180-182.
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　　[6] AN Xun,JIANG Ting,ZHOU Zheng.Centroid localization lagorithm for wireless sensor networks[J].Computer Engineering and Applica? tions,2007,43(20):136-138.

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