[发明专利]基于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节点定位方法，尤其涉及一种基于RSSI的无线传感网 络节点定位方法。

背景技术

在定位跟踪系统中，无线传感网络通常是由一定数量的锚节点和普通 节点(或待定位节点)组成，其中锚节点是系统中已知自身位置的节点， 如安装有全球定位系统(GPS)或配置网络时预先知道位置等，这些节点在网 络中保持静止；普通节点则根据接收到锚节点的信息，如接收信号强度 (RSSI)，组装成一个RSSI信息包发送给基站，由基站来计算每个普通节 点当前的实时位置。

由于RSSI与距离之间不存在严格的函数转换关系，因此很难将RSSI 直接转换为距离，不能顺利地利用三点定位算法来计算移动节点的位置。 这就使仅基于连通性的定位算法成为一个研究热点，提出了多个实用的定 位算法。质心算法[N.Bulush，J.Heidemann and D.Estrin，“GPS-less Low-Cost Ourdoor Localization for Very Small Devices”，2000]是较早提出的 一种简单可行的基于连通性的定位算法。在该算法中，节点根据接收到的 RSSI信息包就知道附近有哪些锚节点，以这些锚节点的中心或质心作为该 节点的位置。为了改进该算法，文献[X.Shen，Z.Wang，etc，“Connectivity and RSSI based Localization Scheme for Wtreless Sensor Networks”，ICIC 2005] 提出了基于RSSI的权质心算法。但是，该算法会出现致节点定位不稳定的 现象，特别是针对目前的无线传感网络，由于节点的定位不稳定，影响了 该技术的有效推广，是应用系统中亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基 于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法，首先进行RSSI采样， 随后进行RSSI滤波，接着通过权质心方法得到原始位置，其中：随后采用 动态区域划分方式实现定位离散化，利用基于自动状态机的定位稳定机制 避免节点定位跳跃，最后通过定位稳定机制得到最终的节点显示位置。

上述的基于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法，其中：所述动 态区域划分的方法为，设t时刻原始位置的横坐标L(t).x和纵坐标L(t).y分别 与t-1时刻离散化后的横坐标DL(t-1).x和纵坐标DL(t-1).y之差在界限 (1+β)*gl/2之内，其中gl是正方形格边长，β是常数，且0＜β＜1，则t时 刻离散化坐标与t-1时刻的离散化坐标相同；否则，就将t时刻离散化的位 置定位到与t时刻的原始位置L(t)相对应的正方形的中心。

进一步地，上述的基于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法，其 中：所述的稳定定位机制如下：记SL(t)为移动节点t时刻的显示位置；函 数f(DL(t-x)，L(t))(x＝1，2，3)表示通过t-x时刻的离散化坐标与t时刻的原始 坐标来计算t时刻的离散化坐标函数，初始时状态置为0，采用离散化处理 后：

在状态0时：若t时刻离散化位置与t-1时刻离散化位置相同，则维持 状态0，即t时刻的显示位置与t-1时刻的显示位置相同，否则进入状态1；

在状态1时，若t时刻离散化位置与t-2时刻离散化位置相同，则维持 状态0，即t时刻的显示位置与t-2时刻的显示位置相同，否则进入状态2；

在状态2时，若t时刻离散化位置与t-3时刻离散化位置相同，则移动 节点的显示位置与t-3时刻的显示位置相同，否则将本次离散化后的坐标作 为当前的显示位置，并置状态为0。

再进一步地，上述的基于RSSI的无线传感网络节点稳定的定位方法， 其中：在所述的定位稳定机制过程中，增加过滤异常包的方法来避免节点 受到间歇性干扰时产生的跳跃，即：

初始时，状态设置为0，若上一轮中最大的RSSI值与t时刻的RSSI 值之差在门限μ之内，则更新参数ave(t)，否则进入状态1，并且将ave(t-1) 赋给ave(t)；