[发明专利]一种用于无线传感器网络的定位方法

摘要

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。

主权项

一种用于无线传感器网络的定位方法，其特征在于，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：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，Ni表示固定节点位置，Xi1表示正方形在X轴上的左边界，Xi2表示正方形在X轴上的右边界，Yi1表示正方形在Y轴上的下边界，Yi2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；获得3个固定节点的位置坐标向量后进入步骤S33；若否，则判断是否只接收到3个固定节点的定位响应帧，若是，则采用上述方法获得3个固定节点的位置坐标向量并进入步骤S33；若否，则判断是否接收到2个固定节点的定位响应帧，若是，则采用上述方法获得2个固定节点的位置坐标向量：N1＝(X11，X12，Y11,Y12)；N2＝(X21，X22，Y21,Y22)；并进入步骤S34，若否，则采用上述方法获得1个固定节点的位置坐标向量：N1＝(X11，X12，Y11,Y12)；并进入步骤S35；S33、通过如下公式获得移动节点的位置坐标向量：X00＝Max{Min{X11，X12}，Min{X21，X22}，Min{X31，X32}}；X01＝Max{Min{X11，X12}，Min{X21，X22}，Min{X31，X32}}；Y00＝Max{Min{Y11，Y12}，Min{Y21，Y22}，Min{Y31，Y32}}；Y01＝Max{Min{Y11，Y12}，Min{Y21，Y22}，Min{Y31，Y32}}；X00，X01，Y00，Y01，为3个固定节点所形成正方形的重叠区域向量坐标；则获得移动节点的坐标(X0，Y0)如下：X0＝(X00+X01)/2；Y0＝(Y00+Y01)/2；进入步骤S4；S34、通过如下公式获得移动节点的位置坐标向量：X00＝Max{Min{X11，X12}，Min{X21，X22}}；X01＝Max{Min{X11，X12}，Min{X21，X22}}；Y00＝Max{Min{Y11，Y12}，Min{Y21，Y22}}；Y01＝Max{Min{Y11，Y12}，Min{Y21，Y22}}；X00，X01，Y00，Y01，为3个固定节点所形成正方形的重叠区域向量坐标；则获得移动节点的坐标(X0，Y0)如下：X0＝(X00+X01)/2；Y0＝(Y00+Y01)/2；进入步骤S4；S35、获得移动节点的坐标(X0，Y0)如下：X0＝(X11+X12)/2；Y0＝(Y11+Y12)/2；S4、将步骤S3中获得的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。