文档介绍：无线传感网络定位算法
目录
一、常用定位技术 2
GPS 与 A-GPS 定位 2
（cell ID定位） 3
Wifi AP 定位 3
FRID、二维码定位 3
二、 定位算法研究的目的和意义 4
三积大，成本也比较高，需 要固定的基础设施等。人工部署和为所有网络节点安装 GPS 接收器都会受到成本、 功耗、扩展性等问题的限制，甚至在某些场合可能根本无法实现，这使得它不适用于 低成本自组织的传感器网络，因此必须采用一定的机制与算法实现WSN的自身定位。
随着计算机技术、微电子技术和通信技术的进步，传感器已朝着集成化、微型化、 智能化和低能耗的方向快速发展，使其能够在较小体积内集成信息采集、数据处理和 信息的传输等多种功能，这为无线传感网(Wireless Sensor Networks WSN)的产生 和发展奠定了基础。
无线传感网是由部署在监测区域内大量廉价微型的具有有限数据处理能力和装备
有低能耗无线信号收发器的传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网 络，其目的是利用网络节点协作地感知和采集网络覆盖区域内感兴趣的信息，并发送 给观察者。它通过大量随机部署在监测区域的传感器节点来监测和感知周围的物理环 境。
无线传感网具有布线成本低、监测精度高、系统容错性好、可远程监控以及便于 诊断与维护等众多的优点，它的产生解决了传统传感器网络在应用中遇到的安装、维 护等方面的种种困难。其在军事、工业、医疗、交通、环保等领域有着广阔的应用前 景。如果说互联网改变了人与人之间的信息交流方式，那么，无线传感网的产生将改 变人与自然界的交互方式。
三、WSN定位算法分析
基于锚节点的定位算法
距离相关定位算法
距离相关定位算法一般利用一定的测距技术得到节点间距离，再利用三边测 量法、三角测量法或极大似然估计法计算出未知节点的位置。
常用的测距技术包括接收信号强度(RSSI)技术、信号传输时间(TOA)技术、信号到 达时间差(TDOA)技术和信号到达角度(AOA)技术。它们需要一些昂贵的辅助测量设 备来测量节点间的距离，且受环境影响较大。如RSSI产生的测量误差较大；TDOA 需要节点具有超声波发送与接收功能；AOA容易受到环境影响，功耗较大等。但距 离相关定位算法的一个突出优点是定位精度高，因此对定位精度要求比较高的场合都 用基于测距的定位算法实现定位。
典型算法：接收信号强度指示法（RSSI）
通过信号在传播中的衰减来估计节点之间的距离。
假设已知发射功率，在接收节点测量接收功率，计算传播损耗，使用理论或经验 的信号传播模型将传播损耗转化为距离。在自由空间中，距发射机d处的天线接收到 的信号强度由下面的公式给出：
其中，为发射机功率，V©是距离d处的接收功率，印二分别是发射天线和 接收天线的增益，d是距离，单位为米（m） ,L为与传播无关的系统损耗因子，入是 波长，单位为米（m）由公式可知，在自由空间中，接收机功率随发射机与接收机 距离的平方衰减。这样，通过测量接收信号的强度，再利用上述公式即可计算出收发 节点间的大概距离。
禾U用节点间的连通情况来估测自己的位置。其中一部分距离无关算法采用集中式 计算模式，用一些优化方法来提高定位精度，但是集中计算方式需要网络中有计算中 心支持，且计算中心附近节点通信量大，很快能量耗尽，使整个网络不可用。绝大多 数距离无关定位算法采取分布式计算模式，可扩展性好；由于位置估测基于节点间的 连通情况，计算简单而且容易实现；计算在节点本地进行，通信量小。因为基于估测 距离，距离无关算法定位精度不如距离相关算法好。
典型算法：DV-hop算法
距离向量一跳段（distance vector-hop , DV-Hop）定位机制非常类似于传统网
络中的距离向量路由机制，DV-Hop算法的定位过程主要分为3个阶段：
1） 计算未知节点与每个信标节点的最小跳数，锚节点向邻居节点广播自身位置信息 的分组，其中，包括跳数字段，初始化为0。
接收节点记录具有到每个锚节点的最小跳数，忽略来自同一个锚节点的较大跳数
的分组。然后，将跳数值加1,并转发给邻居节点。
通过这种方法，网络中的所有节点能够记录下到每个锚节点的最小跳数。
2） 计算未知节点与锚节点的实际跳段距离
每个锚节点根据第一阶段中记录的其它锚节点的位置信息和相距跳数，并利用下
式估算平均每跳的实际距离
式中（「，「；）1）为锚节点i, j的坐标； 为锚节点i与j（ i H j）之
间的跳段数，然后，锚节点将计算的平均每跳距用带有生存期字段的分组广播至网络 中，未知节点仅记录接收到的第一个平均每跳距离，并转发给邻居节点。这