[发明专利]一种基于无线传感器网络的协作节点定位方法

说明书

技术领域

本发明属于无线传感器网络领域,特别涉及一种基于无线传感器网络的协作节点定位方法。

背景技术

节点定位技术是无线传感器网络中一项关键的技术，近年来很多研究人员对节点定位技术都做了深入的研究。节点的精确定位功能产生了很多新的应用，如医疗监控、动物追踪和急救服务。在很多情况下，为了使节点之间的信息有利用价值，节点位置是必不可少的，例如，如果我们部署一个无线传感器网络来监控储物室的设备，需要动态更新节点位置来监控设备的具体位置。在许多情况下，特别是突发事件情况下，需要迅速和随机地部署传感器网络，因此没有足够的时间测量节点的位置。在这样的应用场景下，需要自动知道节点位置信息。

协作定位是一种有效的节点定位方法，其在给定部分已知节点的位置信息的前提下，估计未知节点信息。基于信号接收强度（RSS，Received Signal Strength）的协作节点定位方法具有部署简单且不需要额外的硬件，因此得到了广泛的应用。现有的基于RSS的节点协作定位方法通常是将接收到的RSS值直接转化为距离信息，没有考虑到环境中物体对RSS产生的衰减，或者仅考虑了静态障碍物对节点定位造成的影响，当环境中有随机出现的移动障碍物时，RSS会产生很大的波动，因而严重影响节点定位精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的协作节点定位方法，该方法在有移动障碍物的情况下，能够有效减小障碍物对节点定位精度的影响。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于无线传感器网络的协作节点定位方法，包括以下步骤：

步骤1：建立每个链路RSS值的混合高斯模型；

步骤2：通过背景学习方法将RSS值中的背景RSS值分离出来；

步骤3：根据路径损耗模型将背景RSS值转化为节点间的距离信息，并利用贝叶斯估计方法计算得到未知节点坐标。

而且，所述步骤1的混合高斯模型的数学模型为：

P(Rt)=Σk=1kwk·g(Rt;μk,σk)]]>

其中，R_t是时刻t的RSS值，μ_k,σ_k分别为均值和方差，w_k是第k个高斯分布的权重值，g(R_t;μ_k,σ_k)是第k个高斯分布：