無線傳感器網絡節點定位技術綜述

婁皓翔

【摘要】??? 現如今技術上的突破可以通過微型傳感器的布置來組成無線傳感器網絡，該領域的研究具有涉及多學科交叉，知識的集中程度較高，涵蓋了傳感器技術、計算機技術、網絡通信技術以及信息處理技術，無線傳感器技術把覆蓋區域的網絡信息進行收集并傳送給信息監測對象，傳感器會將收集到的信息傳輸出去。我們可以通過傳感器的網絡進一步的感知客觀的世界，來擴大我們人類有限的認知范圍和認知能力，并擴大現在網絡的邊界，無線傳感器網絡是一種新興的技術領域，她受到越來越多國內外的學者關注，無線傳感器網絡節點定位技術在在未來是一種具體有潛力的技術之一。

【關鍵詞】??? 無線傳感器??? 技術??? 定位

一、無線網絡傳感技術發展現狀

我國在1999年啟動無線傳感器技術的研究工作，“信息與自動化領域研究報告”將該領域的研究工作作為國家重點項目之一，中科院在2001年成立相關系統研究與發展中心，其建立的目的之由中科院來引領我國無線傳感器技術的工作，在我國該技術領域打下良好的基礎。

在2004年，一批有關無線傳感技術的課題通過國家自然科學基金的審批，其中有一項無線傳感網絡項目被列為重點研究項目，在隨后的2005年網絡傳感器中的基礎理論研究和關鍵技術研究已經被列入計劃之中，2006年將水下移動式傳感網絡技術列為重點研發項目，隨著無線傳感器技術的研發逐步深入，國家發改委將互聯網工程示范技術進行相關的部署，同時也將一些課題進放心個未來的研究計劃之中，在一份我國未來20年的信息領域技術研發報告之中，將七項與無線傳感網絡技術相關的課題列為信息領域中重要的課題。

無線傳感器的技術為采集數據提供了便利性，廣泛性以及隨機性。其中在絕大地方布置的數據傳感器屬于小型傳感器，自動傳感器可以避免數據收集給環境帶來危害，無線傳感器可以對候鳥以及昆蟲的生活狀況進行捕捉和研究，此外可以捕捉環境變化對農作物產生的影響，監測海洋的成分變化，在精細農作物中可以對農作物的各種狀況進行實時監測例如害蟲狀況、土壤酸堿度狀況和施肥狀況等。

二、網絡節點定位技術

網絡節點中的定位技術就是利用定位確定網絡中的具體位置，無線傳感器網絡中的一項重要技術就是定位技術，作為無線傳感器網絡的支撐技術其重要性不言而喻。

如果我們在無線傳感器的網絡節點中知道自身的物理位置，那么我們就可以由網絡來提供我們相對應的位置信息，無線傳感器網絡中，我們不能通過對每個節點的位置進行設置，其原因是成本過高和硬件條件的限制，所以為每個節點配備GPS接收器是不可能的，因此突破傳感器定位技術是必不可少的。

定位技術有兩個意義，一是在系統中確定自身的位置，二是確定其他目標在一個系統中的位置，節點位置的信息可以通過自組織網絡采用一定的辦法來來提供給觀察者，這是實現無線傳感器網絡定位的一種方法，通過自組織網絡進行定位可以分為節點自身定位和目標定位兩種方法。隨著5g網絡通訊技術的迅速發展，在移動平臺的定位需求也越來越大，人們需要對移動平臺定位進行信息讀取，如交通車輛和交通流量的管制，網絡的設計和規劃，公共資源的配備，醫療設備的使用狀況，都需要對平臺進行精確定位，移動平臺可以根據定位主體和利用設備的不同分為基于移動端定位和基于網絡定位以及GPS輔助定位等三種類型。

傳感器網絡定位技術的原理是利用已知信息坐標來求解位置信息的坐標點，其實現方式與傳統定位技術相比有著一定的相似性，區別是離散分布式協同網絡基于傳感器網絡獨特的技術特點，無線傳感器網絡實現定位過程有一定的技術難度，由于傳感器的數量和大小的限制，節點信息的定位如果只是運用GPS來實現是不現實的，并且其受衛星信號限制較多，學者針對定位方法提出的都是優化定位方法，提高其精準度，并對便攜性提出一定的要求，算法和硬件的不成熟在一定程度上限制了定位的準確定和定位的高效性。

參考節點法是傳感器定位的一種常用方法，通過在一定范圍內布置一定數量的傳感器節點，可以通過自身的節點位置來計算未知節點的位置，這種方法可以運用在布置節點密度較高的情況下，其可以獲得精度較高的位置數據，但其條件限制其使用的范圍，如果要計算未知節點的坐標，其必須接收到至少3個參考節點的定位信息，這在通信質量不穩定的傳感器網絡中不是時時都可滿足的。

參? 考? 文? 獻

[1]韓穎.基于無線傳感網絡的室內環境監控系統[D].沈陽：沈陽工業大學學位論文，2010.

[2]王耀南.智能控制系統[M].長沙：湖南大學出版社， 2006： 180-205.

[3]郭英軍，孫麗華，冉海潮.工業廠房智能溫濕度控制系統[J].煙臺大學學報2006（19）：190-194.

[4]張偉基于8051單片機的無線溫控系統設計[J].中國高新技術企業.2010（34）：8-10.

[5]宋志月. ZigBee的無線傳感器網絡在瓦斯監測系統中的應用[J].軟2011（32）：46-49.

婁皓翔（1993.12）男，漢族。籍貫：湖北，學歷：碩士研究生。工作單位：成都理工大學。研究方向：無線傳感器技術與物聯網