位置信息對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)至關(guān)重要
發(fā)布時(shí)間:2017/3/31 19:49:28 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):633
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,AD7865BSZ-1位置信息對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)至關(guān)重要,事件發(fā)生的位置或獲取信息節(jié)點(diǎn)位置是傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)消息中所包含的重要信息,沒(méi)有位置信息的監(jiān)測(cè)消息往往毫無(wú)意義。因此,確定事件發(fā)生的位置或獲取消息的節(jié)點(diǎn)位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一,對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的有效性起著關(guān)鍵作用。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限、可靠性差、節(jié)點(diǎn)規(guī)模大且隨機(jī)布放、無(wú)線(xiàn)模塊的通信距離有限,對(duì)定位算法和定位技術(shù)提出了很高的要求。因此,傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法需要具備以下特點(diǎn):自組織性,節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布,不能依靠全局的基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)助定位;健壯性,節(jié)點(diǎn)硬件配置低、能量少、可靠性差,測(cè)量距離時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差,算法要求很好的容錯(cuò)性;能量高效,盡可能減少算法中計(jì)算的復(fù)雜性,減少節(jié)點(diǎn)間的通信開(kāi)銷(xiāo),延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期;分布式計(jì)算,每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自身定位,不能將所有信息傳送到某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中計(jì)算。
目前提出的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自身定位方法主要有兩類(lèi):基于距離的定位算法和不基于距離的定位算法。
基于距離的定位算法
(1)基于OTA(信號(hào)到達(dá)時(shí)間值)的定位。根據(jù)聲波的傳播時(shí)間來(lái)測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離。缺點(diǎn):傳播速度容易受到大氣條件的影響,節(jié)點(diǎn)之間要求保持精確的時(shí)間同步。
(2)基于TDOA(信弓到達(dá)時(shí)間差值)的定位。方法:發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射兩種不同傳播速度的無(wú)線(xiàn)信號(hào),接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)兩種信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差及已知這兩種信號(hào)的傳播速度,計(jì)算兩節(jié)點(diǎn)之間的距離。缺點(diǎn):對(duì)硬件要求高。
(3)基于AOA(信號(hào)到達(dá)角度)的定位。方法:接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)天線(xiàn)陣列或多個(gè)超聲波接收機(jī)感知發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號(hào)的到達(dá)方向,計(jì)算接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)射節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)方位或角度。缺點(diǎn):易受外界環(huán)境影響,需要額外的硬件,不適用于大規(guī)模的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。
(4)基于RSSI(信號(hào)強(qiáng)度)的定位。這是指發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度已知,用戶(hù)節(jié)點(diǎn)定期發(fā)射信號(hào)分組,各基站根據(jù)接收到的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算傳播損耗。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,AD7865BSZ-1位置信息對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)至關(guān)重要,事件發(fā)生的位置或獲取信息節(jié)點(diǎn)位置是傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)消息中所包含的重要信息,沒(méi)有位置信息的監(jiān)測(cè)消息往往毫無(wú)意義。因此,確定事件發(fā)生的位置或獲取消息的節(jié)點(diǎn)位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一,對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的有效性起著關(guān)鍵作用。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限、可靠性差、節(jié)點(diǎn)規(guī)模大且隨機(jī)布放、無(wú)線(xiàn)模塊的通信距離有限,對(duì)定位算法和定位技術(shù)提出了很高的要求。因此,傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法需要具備以下特點(diǎn):自組織性,節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布,不能依靠全局的基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)助定位;健壯性,節(jié)點(diǎn)硬件配置低、能量少、可靠性差,測(cè)量距離時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差,算法要求很好的容錯(cuò)性;能量高效,盡可能減少算法中計(jì)算的復(fù)雜性,減少節(jié)點(diǎn)間的通信開(kāi)銷(xiāo),延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期;分布式計(jì)算,每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自身定位,不能將所有信息傳送到某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中計(jì)算。
目前提出的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自身定位方法主要有兩類(lèi):基于距離的定位算法和不基于距離的定位算法。
基于距離的定位算法
(1)基于OTA(信號(hào)到達(dá)時(shí)間值)的定位。根據(jù)聲波的傳播時(shí)間來(lái)測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離。缺點(diǎn):傳播速度容易受到大氣條件的影響,節(jié)點(diǎn)之間要求保持精確的時(shí)間同步。
(2)基于TDOA(信弓到達(dá)時(shí)間差值)的定位。方法:發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射兩種不同傳播速度的無(wú)線(xiàn)信號(hào),接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)兩種信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差及已知這兩種信號(hào)的傳播速度,計(jì)算兩節(jié)點(diǎn)之間的距離。缺點(diǎn):對(duì)硬件要求高。
(3)基于AOA(信號(hào)到達(dá)角度)的定位。方法:接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)天線(xiàn)陣列或多個(gè)超聲波接收機(jī)感知發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號(hào)的到達(dá)方向,計(jì)算接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)射節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)方位或角度。缺點(diǎn):易受外界環(huán)境影響,需要額外的硬件,不適用于大規(guī)模的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。
(4)基于RSSI(信號(hào)強(qiáng)度)的定位。這是指發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度已知,用戶(hù)節(jié)點(diǎn)定期發(fā)射信號(hào)分組,各基站根據(jù)接收到的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算傳播損耗。
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