一种改进的APIT定位算法.pptVIP

如图10所示，假设图中所得到的两个顶点为空心圆的三角形区域均为正确的。节点经过APIT测试后获得了一个错误的Out-To-In区域(用实心顶点的三角形标识)。假设该错误的三角形区域覆盖了grid(2,5)这个网格，则该网格对应的值将要加1，即变为2。本来，原本正确的交集区域的中心应该位于grid(5,3)对应的网格附近。然而，Out-To-Inerror将中心位置移至了grid(3,4)对应的网格附近。图10假设网格大小为0.1R，R为参考节点的通信半径，则定位精度将因此增加大于20%的误差。000011110001021110001111100012111000022110000111100000针对以上问题，文章提出了计算未知节点可能存在的所有三角形区域的重心坐标法，通过计算重心坐标所构成图形的质心作为未知节点的估计位置。如图11所示。图11000011110001021110001111100012111000022110000111100000通过对比图10和图11可以发现，求三角形重心坐标比网格扫描法更加接近grid(5,3)，主要是因为三角形重心扫描算法是以点为出发点，而网格扫描法是以区域为出发点，从而网格扫描算法更易受Out-To-In或In-To-Out错误区域的影响。这样，重心扫描算法相比网格扫描法可以提高定位精度。定位覆盖率的问题，主要受图8和图9所示问题的影响，在这两种情况下，WSN无法对相应节点进行定位。1为了提高定位覆盖率，可以将已经定位的未知节点升级为参考节点，这样就有效提高了参考节点的比例。为了保证定位的精确性，新的参考节点在进行定位时所用到参考节点组成三角形的数量须大于等于4个。这样，如果部分处于图8和图9情况下的待定位节点的邻近参考节点变得大于等于三个且其处于三角形内部，就可以用APIT算法进行定位了。2但是，即使使用上面的方法，仍然可能有一些未知节点的邻近节点数少于三个或者处于所有三角形的外部，这样造成无法定位。为了进一步扩大定位覆盖率，我们可以再引入基于测距的定位技术中的RSSI算法。d=d0*10[Pr(d0)-Pr(d)]/10nRSSI算法，即基于接收信号能量的测距技术，其原理是已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收到的信号强度，然后利用无线信号能量与距离的公式：得出发射节点与接收节点的距离d。2341*一种改进的APIT定位算法刘尚翼1134041005首先，无线传感器网络中，节点所采集的数据或探测的事件，通常都需要有相应的地理位置信息作为标识，对大多数应用来说，不知道传感器位置，所感知的数据是没有意义的。比如：一个被监控的车辆的地点、森林火灾发生的位置、战场上敌方车辆的运动区域等。其次，无线传感器网络的一些系统功能需要节点的位置信息。例如：确定无线传感器网络的覆盖范围等。一、节点定位技术的重要性01最后，许多无线传感器网络协议也都利用了节点的位置信息，比如利用节点间的地理位置信息控制节点的发送功率以及约束波束的方向性、进行路由决策等。02因此，传感器的节点定位在整个无线传感器网络中占有重要地位，是无线传感器网络的支持技术之一。无线传感器网络的节点地位技术分主要为两类：基于测距的定位技术和免于测距的定位技术。基于测距的定位技术(Range-BasedLocalizationSchemes)：需要通过不同的测距技术，如到达时间测量法（TOA）、到达时间差测量法（TDOA）、基于接收信号能量的测距技术(RSSI）等得到节点间的距离或角度信息，然后再使用相应定位方法计算节点位置。12二、节点定位技术的分类免于测距的定位技术(Range-FreeLocalizationSchemes)：无需节点间的距离或角度信息，而利用节点间的邻近关系和连通性实现定位。一般说来，免于测距的定位技术定位精度不如基于测距的定位技术高，但是基于测距的定位技术对硬件要求很高，而且在测量距离和角度的准确性方面需要大量的研究，而免于测距的定位技术不需要知道未知节点到锚节点的距离，在成本和功耗方面比基于测距的技术具有优势，因此得到了广泛应用。12常用的免于测距的定位技术质心定位算法、APS算法、MDS-MAP算法、APIT定位算法等。01APIT定位算法的基本思想简单，实现容易。而