本文關(guān)鍵詞： 無(wú)線傳感網(wǎng) 傳感節(jié)點(diǎn) 位置 路徑規(guī)劃　出處：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為快速實(shí)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)所有傳感節(jié)點(diǎn)的定位,利用輔助定位信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng),提出無(wú)線傳感網(wǎng)中輔助定位信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑規(guī)劃算法(MPPA)。在MPPA算法中,考慮由多個(gè)六邊形網(wǎng)格組成的監(jiān)控區(qū)域,分析sink節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特點(diǎn),考慮其移動(dòng)路徑中停留位置只是六邊形網(wǎng)格的頂點(diǎn)和中心,不在同一位置停留,相鄰3個(gè)停留位置不共線以及每一個(gè)網(wǎng)格至少被3個(gè)以上不同停留位置覆蓋等約束條件,提出信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑約束和傳感節(jié)點(diǎn)定位約束,并建立其移動(dòng)路徑規(guī)劃模型。根據(jù)鄰居停留位置的信息素濃度決定下一個(gè)停留位置,根據(jù)螞蟻選擇的路徑釋放和揮發(fā)信息素。經(jīng)過(guò)蟻群算法的多次迭代,可獲知能覆蓋所有網(wǎng)格的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)最優(yōu)移動(dòng)路徑。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)沿著該路徑移動(dòng)時(shí),傳感節(jié)點(diǎn)可獲知信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的不同位置信息,收集通信時(shí)的RSSI值,采用Kalman濾波算法降低通信噪聲,采用最大似然估計(jì)算法計(jì)算自身位置坐標(biāo)。仿真結(jié)果表明:MPPA算法可根據(jù)網(wǎng)格中心和頂點(diǎn)的位置,收斂于移動(dòng)距離最短且能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域任何位置上傳感節(jié)點(diǎn)定位的最優(yōu)移動(dòng)路徑。MPPA算法降低了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑長(zhǎng)度和停留位置個(gè)數(shù),降低了網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)后所有傳感節(jié)點(diǎn)獲知自身位置所需要的時(shí)間,并將傳感節(jié)點(diǎn)平均定位誤差保持在較低的水平。在一定的條件下,MPPA算法比SCAN、DOUBLE_SCAN、HILBERT、CIRCLES和ZSCAN算法更優(yōu)。
[Abstract]:In order to realize the localization of all sensor nodes in the monitoring area quickly, a mobile path planning algorithm for the auxiliary location beacon nodes in wireless sensor networks is proposed by using the auxiliary location beacon node movement. In the MPPA algorithm, Considering the monitoring area composed of several hexagonal meshes and analyzing the moving characteristics of sink nodes, considering that the moving path is only the vertex and center of the hexagonal grid, and not staying in the same position, The moving path constraints of beacon nodes and sensor node location constraints are proposed for each grid which is not collinear and each grid is covered by at least three different residence positions. Based on the pheromone concentration of neighbor's residence position, the next location is determined, and the release and volatilization pheromone are obtained according to the path chosen by ant. After several iterations of ant colony algorithm, the model of moving path planning is established. When the beacon node moves along the path, the sensor node can get the different location information of the beacon node, collect the RSSI value of the beacon node, and adopt the Kalman filter algorithm to reduce the communication noise. The maximum likelihood estimation algorithm is used to calculate the coordinates of its own position. The simulation results show that the proportion MPPA algorithm can be based on the location of the center and vertex of the grid. The optimal mobile path. MPPA algorithm, which converges to the shortest moving distance and can realize the location of sensor nodes in any position in the monitoring area, reduces the length of moving path and the number of residence positions of beacon nodes. It reduces the time required for all sensor nodes to know their position after the network is started and keeps the average positioning error of sensor nodes at a lower level. Under certain conditions the MPPA algorithm is better than the SCAN-DOUBLEE algorithm and the ZSCAN algorithm is better than the SCAN-DOUBLEE algorithm.
【作者單位】： 浙江樹(shù)人大學(xué)信息科技學(xué)院;常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61501403) 浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(LY15F030004) 浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃項(xiàng)目資助(2016C33038)
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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本文編號(hào)：1524159