基于ZigBee的WSN非視距鑒別定位算法

楊北亞 范祥輝 周耿 楊寒

摘要：針對非視距誤差會導致無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)定位精度嚴重下降及無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)壽命短等問題，該文提出了基于ZigBee的NLOS鑒別無線傳感器網(wǎng)絡算法。通過NLOS鑒別算法提升了系統(tǒng)在NLOS情況下的定位精度，并利用了基于ZigBee的無線通信協(xié)議成功降低了傳感器節(jié)點功耗，提升了系統(tǒng)壽命，成功解決了定位精度及節(jié)點壽命的兩方面問題。

關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡；非視距；到達時間；到達時間差；ZigBee

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）13-0256-02

無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）定位技術是一種基于無線傳感器定位的、低成本、小型化定位精度高的新型定位技術[1-4]。其最大特點即小型化以及低成本，基于這些，該技術可以被應用于各類復雜環(huán)境（如井下救援、火場定位等）。這些應用背景，就決定了無線傳感器網(wǎng)絡所必須具有的一些特性，首先是在各類環(huán)境中必須有較高的定位精度，因為精準定位才能更好地服務于救援等背景，同時，還必須具有壽命長的特點，井下、火場等環(huán)境使得傳感器節(jié)點無法經(jīng)常更換，也很難提供固定持續(xù)供電環(huán)境，因此傳感器節(jié)點的壽命也直接影響到無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)的使用。因此如何提升系統(tǒng)定位精度以及使用壽命顯得尤為關鍵。

本文主要從兩個方面出發(fā)來提升系統(tǒng)定位精度與系統(tǒng)壽命。首先，由于無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)的特點，其往往被應用于復雜環(huán)境中，因此由于傳感器節(jié)點之間無法視距（LOS）通信而造成的定位誤差就成為制約無線傳感器網(wǎng)絡定位誤差的主要來源，因此如何解決傳感器節(jié)點之間的非視距通信問題就成為本文研究的主要方向之一；……