【摘要】 本发明是一种无线传感器网络中的启发式参数自适应定位方法，通过在网络中设置一个RSSI-d自动训练区，有效实现RSSI-d模型训练，并将网络中的锚节点按照等边三角形布置，并且锚节点设置为统一设备，未知设备进入网络区域后，首先进入RSSI-d自动训练区进行RSSI-d模型训练，获得与当前网络锚节点之间的RSSI-d模型曲线，以消除设备差异性带来的测距误差。仿真结果表明，本发明克服了现有技术的缺点，提高无线传感器网络未知节点的定位精度，有效平衡定位精度，定位能耗，定位时间三者之间的矛盾，从而改善未知节点的定位性能。在相关定位参数相同的情况下，定位精度高于现有技术方案。 【专利类型】发明授权 【申请人】东南大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】214135 江苏省无锡市新安镇菱湖大道99号 【申请人地区】中国 【申请人城市】无锡市 【申请人区县】新吴区 【申请号】CN201210066549.1 【申请日】2012-03-14 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102625447B 【公开公告日】2014-09-10 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102625447B 【授权公告日】2014-09-10 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H04W64/00 【发明人】徐平平; 杨希; 褚宏云 【主权项内容】一种无线传感器网络中的启发式节点定位方法，其特征在于该方法包括以下两个过程：步骤一.接收信号强度指示RSSI与实际距离d之间的模型曲线训练RSSI-d模型训练在RSSI-d自动训练区内完成，步骤如下：1)未知节点进入RSSI-d自动训练区，向RSSI-d模型存储节点ME发送RSSI-d模型查询请求数据包Rd_search_request，ME根据自身存储情况响应，向未知节点发送RSSI-d模型查询回复数据包Rd_search_reply; 2)未知节点根据Rd_search_reply数据包内容，若得到本类型设备的RSSI-d模型数据，则本过程结束，进入步骤二未知节点自身定位过程；若未查询到本类型设备的RSSI-d模型数据，则进行步骤3); 3)未知节点向RSSI-d自动训练区内的训练锚节点MT广播RSSI-d模型训练请求数据包Rd_train_request，Rd_train_request广播次数为NT，广播间隔为TT；4)RSSI-d自动训练区内的训练锚节点在收到未知节点的Rd_train_request包后，回复RSSI-d模型训练回复数据包Rd_train_reply；5)未知节点在收到各训练锚节点MT的Rd_train_reply数据包之后，计算与各MT之间的RSSI均值，并根据已知的距离信息d1...m，使用最小二乘法进行拟合，得到本类型设备与网络锚节点之间的RSSI-d模型；6)未知节点向存储节点ME发送自身的RSSI-d模型数据包，ME收到后存储该未知节点类型设备的RSSI-d模型数据；步骤二.未知节点自身定位21)未知节点进入定位区，根据自身状况确定定位精度、定位时间、定位能耗三者所占权重a1, a2, a3，然后根据最优性能评价函数计算定位参数：定位请求包个数NL；定位请求包发送间隔TL；其中，最优性能评价函数的构造方法遵循以下步骤：a)确定性能评价指标定位精度、定位时间、定位能耗三者所占权重a1, a2, a3，且a1+a2+a3＝1；b)确定定位精度、定位时间、定位能耗三者与定位请求包个数n以及定位请求包发送间隔t之间的函数关系f(n, t)、g(n, t)、h(n, t)，函数关系如下：f(n, t)=σ 2n]]>g(n, t)＝nth(n, t)＝neo+(n-1)tem其中σ2为噪声方差，节点发送一次请求包或回复包能耗为eo，节点正常工作状态的每秒平均能耗为em；c)建立最优性能评价函数：E(n, t)=a1σ 2n-MfminMfmax-Mfmin+a2nt-MgminMgmax-Mgmin+a3[neo+(n-1)em]-MhminMhmax-Mhmin]]>(Mfmin, Mfmax), (Mgmin, Mgmax), (Mhmin, Mhmax)分别为f(n, t)、g(n, t)、h(n, t)的值域；在构造最优性能评价函数之后，求取使得最优性能评价函数取最小值时的n，t值，分别赋予NL，TL；22)未知节点向定位区域内的定位锚节点ML广播定位请求数据包Lo_request, 广播次数为步骤21)中计算所得NL，发送间隔为步骤21)中计算所得TL；23)定位锚节点ML在收到未知节点的Lo_request请求包后, 立即回复定位回复数据包Lo_reply给未知节点；24)未知节点在收到各定位锚节点ML的Lo_reply回复包之后，计算与各定位锚节点ML之间的RSSI均值，然后根据自身的RSSI-d模型计算得到与各定位锚节点ML之间的距离值dML1...dMLN；25)未知节点可能收到三个以上定位锚节点的回复包，根据步骤24)计算得到的距离值，选择出三个最小值dML1, dML2, dML3，并与相应定位锚节点对应；26)未知节点根据步骤25)选择出的与三个定位锚节点之间的距离信息，使用三边测量法计算得到未知节点自身坐标。 【当前权利人】东南大学 【当前专利权人地址】江苏省无锡市新安镇菱湖大道99号 【统一社会信用代码】12100000466006770Q 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】14

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