[发明专利]基于RSSI的无线传感器网络节点定位方法

摘要

本发明涉及一种基于RSSI的无线传感器网络节点定位方法，属于电通信技术领域。其特点是：该方法利用实际测量值采用分段线性拟合的办法，建立了分段用直线逼进真实的传播损耗与传输距离关系模型，然后应用得到的关系模型进行定位计算。该方法能有效地反映环境的真实状况，并用较少的测试点实现较高的定位精度。本发明具有很高的实用性，适用于室外平整空场二维定位环境，应用前景广阔。

主权项

1.一种基于RSSI的无线传感器网络节点定位方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步，在无线传感器网络覆盖区域内，从Q个待测未知节点W_m中任选一个待测未知节点W₁且Q≥1，并划出以W₁为圆心、D′为半径的测试区且D′小于传感器网络节点的最远通信距离，在测试区中有K个信标节点M_j(1≤j≤K)参与定位测试且K≥3，在含有测试区的无线传感器网络覆盖区域内，沿某一方向以等间距D设置n+1个测试点P_i，i＝0、1、……、n且nD≥D′；第二步，在起始测试点P₀位置布设测试发射节点，并用测试发射节点连续发送功率为P的数据包，用测试接收节点先后在不同的测试点P_i位置接收数据包并计算各位置上接收的N个数据包中RSSI值的平均值，记为N≥8，计算起始测试点P₀与各测试点P_i之间的传播损耗第三步，每个信标节点M_j连续发送功率为P的数据包，用待测未知节点W₁接收分别来自每个信标节点M_j发射的N个数据包，并计算N个数据包中RSSI值的平均值，记为RSSI_j，计算每个信标节点M_j到待测未知节点W₁之间的传播损耗PL_j；第四步，在的条件下，采用分段直线逼进真实的传播损耗与传输距离关系模型计算待测未知节点W₁与各信标节点M_j之间的距离d_j；dj=d‾i-1+(PLj-PLi-1‾)×D/(PLi‾-PLi-1‾)]]>且取1≤i≤n式中，表示与传播损耗值相应位置距起始测试点P₀的距离值；第五步，根据以下联立方程组解算最小二乘解即待测未知节点W₁的坐标(x、y)：(x-X1)2+(y-Y1)2=d1;(x-X2)2+(y-Y2)2=d2;···(x-XK)2+(y-YK)2=dK;]]>式中，(X₁、Y₁)，(X₂、Y₂)，……，(X_K、Y_K)分别为第一、第二至第K个信标节点M₁、M₂、……、M_K的坐标；第六步，循环进行第一步至第五步，直到求解出Q个待测未知节点W_m的坐标(x_m、y_m)为止。