[发明专利]无线传感器网络中节点定位的方法、装置及传感器节点

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线传感器网络中节点定位的方法、装置及传感器节点。

背景技术

无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的无线网络，用以实现监测区域内敏感数据的采集、处理和传输。

无线传感器网络在国防军事、环境监测、交通管理、工业应用、急救、灾难解救及病人监控等众多领域极具应用前景。在无线传感器网络中，确定节点或事件发生的位置对其监测活动至关重要。然而，无线传感器网络一般节点众多，分布区域广泛，部署方式随机，因此不可能预先知道所有节点的位置，所以无线传感器网络的节点定位问题就显得非常关键。

现有的无线传感器定位技术大都假定所处的网络环境是安全可信的，忽略了定位过程中的安全问题。然而，传感器网络的开放性和无人看护性使节点的定位过程极易受到来自恶意节点或被俘获节点的攻击。攻击所产生的无效或错误的定位结果将可能导致严重后果，例如，产生错误甚至完全相反的监测结果、网络功能局部或整个瘫痪等。

发明内容

考虑到现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提出一种无线传感器网络中节点定位的方法、装置及传感器节点，其能够防范外部攻击者冒充传感器节点的锚节点或者邻居节点而实施的定位欺骗攻击，从而提高了传感器节点定位的安全性和抗攻击能力。

根据本发明的一种无线传感器网络中节点定位的方法，包括：

接收一个目标节点的可见锚节点发送的第一消息，根据所述第一消息中的第一认证信息对目标节点的可见锚节点进行认证，并获得每一经认证可见锚节点的位置信息和来自所述每一经认证可见锚节点的接收信号的强度信息；

接收所述目标节点的邻居节点发送的第二消息，根据所述第二消息中的第二认证信息对所述邻居节点进行认证，并获得来自每一经认证邻居节点的经认证可见锚节点的接收信号的强度信息；

根据来自同一可见锚节点的接收信号的强度信息，比较所述目标节点与所述邻居节点距离该同一可见锚节点的远近，并确定所述目标节点的至少一个可能位置区域，其中，每一可能位置区域为所述目标节点位于其内部的、由所述目标节点的经认证可见锚节点中的任意四个作为顶点所组成的一个四面体；

根据所述每一可能位置区域的重心，确定所述目标节点的位置。

根据本发明的一种无线传感器网络中节点定位的装置，包括：

第一处理模块，用于接收一个目标节点的可见锚节点发送的第一消息，根据所述第一消息中的第一认证信息对所述可见锚节点进行认证，并获得每一经认证可见锚节点的位置信息和来自所述每一经认证可见锚节点的接收信号的强度信息；

第二处理模块，用于接收所述目标节点的邻居节点发送的第二消息，根据所述第二消息中的第二认证信息对所述邻居节点进行认证，并获得来自每一经认证邻居节点的经认证可见锚节点的接收信号的强度信息；

第三处理模块，用于根据来自同一可见锚节点的接收信号强度信息，比较所述目标节点与所述邻居节点距离该同一可见锚节点的远近，并确定所述目标节点的至少一个可能位置区域，其中，每一可能位置区域为所述目标节点位于其内部的、由所述目标节点的经认证可见锚节点中的任意四个作为顶点所组成的一个四面体；

第四处理模块，用于根据所述每一可能位置区域的重心，确定所述目标节点的位置。

附图说明

本发明的目的、特点、特征和优点通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的节点定位方法的流程示意图；以及

图2示出了根据本发明一个实施例的节点定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明的各个实施例。