[发明专利]一种用于无线传感器网络的定位方法

说明书

本发明涉及一种用于无线传感器网络的定位方法。本发明的方法主要包括：移动节点发出只有一跳的定位请求帧到与其相邻的固定节点；固定节点接收定位请求帧并获取移动节点短地址作为目的地址，并向移动节点发送一跳的响应定位帧；移动节点接收到定位响应帧后，对移动节点进行定位，将定位坐标发送到汇聚节点，并由汇聚节点将结果发送到计算机设备。本发明的有益效果是：相对于传统方法，本发明的方法具有较低的算法复杂度和较高的定位精度。

技术领域

本发明涉及一种用于无线传感器网络的定位方法。

背景技术

无线传感器网络应用越来越广泛，特别是定位技术，在车联网中的车辆定位、煤矿井下人员定位、变电站作业人员跟踪定位、家庭人员定位、养老院人员定位、医院人员定位等。目前无线传感器网络中的定位方法很多，比如质心定位法、三边定位法、极大似然估计法等。质心定位算法简单，误差却很大，一般难以满足应用的需求，三边定位算法在距离测算精确的情况下，效果很好，但对于基于RSSI(Received Signal Strength IndicatiNn接收的信号强度指示)的测距方法，实际测距误差很大，远远不能满足三边定位算法的精度，而且三边定位算法相对质心定位算法复杂，极大似然估计定位方法与三边定位算法类似，需要利用RSSI测距，而且计算复杂度较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种用于无线传感器网络的定位方法。

本发明的技术方案是：

一种用于无线传感器网络的定位方法，其特征在于，如图1所示，包括以下步骤：

S1、移动节点通过MAC帧发起定位请求：移动节点发出只有一跳的定位请求帧到与其相邻的固定节点；

S2、固定节点接收定位请求帧：固定节点接收到定位请求帧后，判断该定位请求帧是否被重复接收，若是，则丢弃该帧；若否，则固定节点将获取移动节点短地址作为目的地址，并向移动节点发送一跳的响应定位帧；

S3、移动节点定位：移动节点接收到定位响应帧后，通过如下方法对移动节点进行定位，如图2所示：

S31、移动节点判断是否在预设的时间内接收到定位响应帧，若是，则进入步骤S32；若否，则回到步骤S1；

S32、移动节点判断是否已经接收到超过3个固定节点的定位响应帧，若是，则选择3个接收信号强度指示最好的固定节点，固定节点到移动节点的距离根据接收信号强度指示符获得，将固定节点相对于移动节点的位置表示为以移动节点为中心、移动节点到固定节点的距离的2倍为边长的正方形，将正方形置于平面直角坐标系中，则选择的3个固定节点采用如下向量表示：

N₁＝(X₁₁，X₁₂，Y₁₁,Y₁₂)；

N₂＝(X₂₁，X₂₂，Y₂₁,Y₂₂)；

N₃＝(X₃₁，X₃₂，Y₃₁,Y₃₂)；

其中，N_i表示固定节点位置，X_i1表示正方形在X轴上的左边界，X_i2表示正方形在X轴上的右边界，Y_i1表示正方形在Y轴上的下边界，Y_i2表示正方形在Y轴上的上边界，下标i表示固定节点的序号；