基于移动代理的无线传感器网络定位算法研究

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近几年来,无线传感器网络定位技术受到了国内外研究者的极大关注。在介绍和分析了现有的无线传感器网络定位算法后,将移动代理技术引入无线传感器网络定位算法中,利用移动代理的优势来缓解无线传感器网络节点成本、节点硬件资源有限、数据的处理能力和存储能力都比较弱等特点。传感器网络定位可分为节点自定位和目标定位两种,前者对节点自身的定位,后者是节点对网内发生的事件的定位。本文分别对这两方面进行研究。一、节点定位算法,算法建立DV-Hop算法的基础之上,同样利用未知节点和信标节点间的最小跳数乘以估算的平均每跳距离,得到未知节点与信标节点的估计距离。但DV-Hop算法存在着信息流量较大、节点能耗大、定位不精确等问题。因此论文中在DV-Hop算法的基础上采用移动代理技术,移动代理在网络中移动,采集信标节点的位置信息,将任务嵌入到移动代理中,减少网络数据流量,降低网络负载。同时限制未知节点接收移动代理的个数和移动代理的传播跳数,以减少节点收发信息量和存储量,弥补DV-Hop算法在计算未知节点与每个信标节点的最小跳数时,使用“洪泛”的方法造成节点的通信能耗、网络流量大等弊端。并且重复运行算法来使定位更精确。由精确度和剩余能量组成一个评价值,来对算法性能进行评价。二、在目标定位算法中,利用移动代理将计算移动到数据的特性,让所有感应到目标的节点竞争移动代理,让移动代理对目标进行跟踪定位。竞争移动代理的规则由节点和目标的距离及其剩余能量值而定。与目标距离较近,剩余能量值较大的节点竞争移动代理成功,避开剩余能量较小的节点,以使网络能量均衡,然后移动代理邀请相邻感应到目标的两个节点产生的附属代理协作完成目标定位。这样不但能延长网络的寿命,还能兼顾目标定位的精确性。对提出的两个算法进行仿真实验,实验结果表明本文提出的算法和现有的算法相比,定位精确度高、网络能耗小,延长了网络寿命。
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