一种基于无线传感网加权阈值质心定位方法
【专利摘要】本发明属于无线传感网定位【技术领域】，具体涉及一种无线传感网RSSI加权阈值质心定位的方法。在定位的过程中未知节点接收到多个信标节点信息，先利用多个信标节点信息定位出多个不同距离，通过最小二乘方法辨识出多个未知节点的初次定位坐标。再引入加权阈值质心定位方法，对信标节点初次定位的坐标进行处理，设定一个倒数阈值，舍去不在阈值内未知节点的坐标，对保留下来初次定位的坐标加权求出未知节点最终的坐标位置。传统的RSSI定位算法由于噪声、传播模型、障碍物的影响，信号在传播的过程中的衰减关系的不一致降低了测距的精度，本发明在不增加硬件设备的前提下，提高了定位的精度。
【专利说明】
【技术领域】：
[0001] 本发明专利是一种加权阈值质心定位方法，具体涉及一种无线传感网RSSI定位 算法的改进方法，属于无线传感网定位【技术领域】。 一种基于无线传感网加权阈值质心定位方法
【背景技术】：
[0002] 无线传感网（Wireless Sensor Networks，WSN)是一种集无线通讯技术和分布式 的信息处理的新型网络技术，它由感知及计算能力的无线收发节点组成，实现信号的无线 发射、接受和处理的功能，广泛的应用于军事、工业、农业、医疗卫生、环境监测、智能系统等 设备领域。
[0003] 随着近几年物联网技术的高速发展，无线传感网络技术得到越来越广泛的应用， 其中网络节点通常是随机的分布在各种复杂的环境里，网络节点之间相互协同获取环境的 信息是无线传感网的关键部分。对环境进行监控的过程中，不仅需要接收到信息，并且需要 知道所获得信号的来源，所以网络节点分布好之后，对未知节点进行定位是非常有必要的。
[0004] 节点定位算法是一种根据已知的信标节点的信息来确定空间中未知节点位置的 一种定位方法。质心定位算法是一种基于网络连通性的定位算法，该算法思路是信标节点 周期性的向附近发送包含自身位置信息的无线电信号，假设每次发送的信息量是M，未知节 点在每段时间内侦测到的信息量假设是N，则N/M就表示未知节点与信标节点的连通度，当 连通度超过一预设门限值时则判定该信标节点与未知节点连通，然后求各连通节点的坐标 均值得到未知节点的坐标，该方法比较粗糙，适合于定位精度不高的场合。接受信号强度指 示（Received signal strength indicator, RSSI)是一种与距离有关的算法，信标节点发 送一定功率的无线电信号，未知节点侦测接受功率，根据接受到的功率和距离之间的衰减 关系转化为距离，通过最小二乘方法辨识出未知节点的坐标来实现定位。传统的RSSI定位 算法由于噪声、传播模型、障碍物的影响，信号在传播的过程中的衰减关系的不一致降低了 测距的精度，使得定位不够精确，距离越远定位精度越低。
【发明内容】
：
[0005] 本发明基于无线传感网提供一种RSSI加权阈值质心定位算法，对离未知节点较 远的信
[0006] 标节点初次定位的坐标进行过滤，设定一个倒数阈值，舍去不在阈值内未知节点 的坐标，缩小定位的区域，对保留下来的初次定位的坐标加权求出未知节点最终的坐标位 置。
[0007] 本发明专利所采用的技术方案是：
[0008] 1)空间中i个可以连通的信标节点周期性的向附近发送包含自身位置信息的无 线电信号，并采用的无线电Shadowing衰减模型：
[0009]
【权利要求】
1. 一种基于无线传感网加权阈值的质心定位方法，其特征在于，根据RSSI值和信标节 点自身位置信息初次定位出未知节点的坐标，提供一种加权阈值质心定位方法，对信标节 点初次定位的坐标进行处理，设定一个倒数阈值，舍去不在阈值内未知节点的坐标，缩小定 位的区域，对保留下来的初次定位的坐标加权求出未知节点最终的坐标位置。
2. 根据权利要求1所述的一种基于无线传感网加权阈值的质心定位方法，其特征在 于，计算一种距离倒数的阈值ωρ首先计算^』
再求出节点Dj(j = 1，2,…，i)的阈值为： (ο』=1/ ▽』 其中，（ΧρΥ^，（X2，Y2)，…，（Xi，Yi)表示初次定位的i个未知节点坐标，记为Di = (Xi； Yi) 〇
3. 根据权利要求1所述的一种基于无线传感网加权阈值的质心定位方法，其特征在 于，设定一个最小权阈值《min，h离其他点距离越远时越大，权阈值就越小，反之ω」 越大，当c〇 min> ω」时，表明该点离其他大部分的点比较远，于是舍去该点。ω」反应出了距 离对坐标的影响。
4. 根据权利要求1所述的一种基于无线传感网加权阈值的质心定位方法，其特征在 于，在权利要求3中对i个未知节点的坐标都计算完毕之后，对剩下的m个点加权求得定位 坐标（X，Y)表达式为：
【文档编号】H04W64/00GK104125640SQ201410382556
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】潘丰, 项亚南 申请人:江南大学