[发明专利]一种不依赖于邻居节点的APIT节点定位系统及方法

摘要

本发明公开了一种不依赖于邻节点的APIT节点定位方法，主要解决无线传感器网络中未知节点定位问题。其实现步骤为：未知节点在其通信范围内任意选择三个锚节点，并在其组成的三角形三边或者内部随机分布N个虚拟节点；然后估算各虚拟节点接收到各锚节点信号的RSSI，并跟自己测量到对应锚节点RSSI进行比较，从而确定其跟锚节点组成三角形的位置关系：如果未知节点向各虚拟节点移动时均不会同时靠近三个锚节点，则位于三角形内部；反之，如果未知节点向某个虚拟节点移动时会同时靠近三个锚节点，则位于三角形外部。未知节点遍历所有锚节点，求出其位于内部的所有三角形重叠区域的质心，即未知节点的位置。本发明定位精度高且不依赖于网络节点的密度和分布。

主权项

1.一种不依赖于邻居节点的APIT节点定位方法，包括如下步骤/n(1)所有锚节点向网络内广播携带有自己的位置信息、标识号和发送功率的数据帧；/n(2)未知节点测量并记录各锚节点广播数据帧的接收信号强度；/n(3)未知节点在其周围通信范围内的所有锚节点中任意选取三个锚节点，如果锚节点个数不足三个，则等待周围未知节点确定自己位置升级为锚节点；/n(4)未知节点根据锚节点的坐标信息，在所选取的三个锚节点组成的三角形的三条边上，或者在其内部随机分布n个虚拟节点；/n(5)未知节点利用不依赖邻居节点的近似三角形内点测试法原理确定自身与锚节点组成三角形的位置关系；/n(6)未知节点重复执行上述步骤(3)～(5)，直到遍历其周围通信范围内的所有锚节点；/n(7)求解所有未知节点在其内部三角形的重叠区域，并计算重叠区域质心，即为未知节点位置坐标；/n其中步骤(5)中不依赖邻居节点的近似三角形内点测试法，包括以下步骤：/n(5a)未知节点估算各虚拟节点接收到各锚节点信号的RSSI，并跟自己测量到的对应锚节点RSSI进行比较，得到未知节点向各虚拟节点移动时与锚节点的相对位置的变化关系；/n(5b)未知节点根据当其向着各虚拟节点移动时与锚节点的相对位置的变化关系，确定自己是否处在锚节点组成三角形的内部：即如果未知节点向各虚拟节点移动时均不会同时靠近三个锚节点，则其位于三角形内部；反之，如果未知节点向某个虚拟节点移动时会同时靠近三个锚节点，则其位于三角形外部；/n(5c)如果未知节点处在锚节点组成的三角形内部，则记录下这三个锚节点组成三角形，继续执行步骤(6)；否则，直接执行步骤(6)。/n