节点定位

摘要： 在水下无线传感器网络的应用中,如果传感器节点的位置未知,传感器节点所感知的信息便失去了意义,节点定位和轨迹预测是水下传感器网络研究的关键技术。阐述了水下传感器网络节点定位与轨迹预测技术,在简介水声通信特点的基础上,分类介绍了较为经典的水下节点定位算法和轨迹预测技术,并对人工智能相关的定位算法进行了阐述,随后对这些算法进行了对比和分析。最后,展望了水下传感器网络节点定位和轨迹预测技术的研究前景与发展趋势。

摘要： 针对爆炸场远场声波信号特性测试,提出一种基于北斗卫星导航系统和LoRa无线通信技术的大范围远距离分布式爆炸声波测试系统。该系统以FPGA为核心控制器,利用存储测试技术实现了爆炸声波信号的采集存储;利用北斗卫星导航系统的授时、定位功能,实现了远距离分布式测量中的时间同步和节点定位;利用LoRa的线性扩频调制技术,组建了大范围、远距离、低功耗的分布式传感网络。实验结果表明,此分布式测试系统在获取有效数据的同时实现了100 ns的时间同步和2 m的定位精度以及2 km的大范围网络覆盖。

摘要： 针对无线传感器网络中节点定位误差大的缺点,提出基于鲸鱼算法和生物共生演算法的融合算法(Whale Optimization Algorithm-Symbiotic Organisms Serarch,WOA-SOS)。首先阐述节点定位优化函数,其次在鲸鱼算法初始化过程中使用混沌思想提高种群多样化,对可能导致算法陷入局部最优的因子采用自适应优化,在个体更新中使用共生演算法进行筛选,最后进行仿真实验,将本文算法与鲸鱼算法在6个基准函数中进行对比,结果表明所提算法具有良好的性能,在无线传感网络节点定位的节点密度、锚节点比例、通信半径以及区域面积四个方面具有较好的对比效果。

摘要： 为提高DV-Hop算法的定位精度,该文针对DV-Hop算法存在的跳距误差累计问题提出了一种改进方案。改进的算法从减少误差的产生和扩散两方面对原始算法进行了优化,通过让锚节点以多个通信半径广播信息来降低计算平均跳距时产生的初始误差,同时又让未知节点选择累积误差最小的跳距计算距离,以减少锚节点平均跳距在通信过程中导致的误差扩散。在MATLAB中对改进的算法与原始DV-Hop算法、双通信半径改进算法、跳距加权算法以及跳距修正算法进行了比较,仿真结果表明,改进算法能够最小化定位误差,提高定位精度。

摘要： 随着无线通信技术和感知技术的发展,基于无线传感器网络的各种技术应运而生,这些技术被广泛应用在智慧农业、智慧交通、消防救援等领域。节点定位技术是无线传感器网络的基础技术之一,位置信息是感知数据的一部分,它决定了下一步要采取的具体措施。由于三维空间定位环境的复杂性,将平面上的定位方法应用在三维空间会有一定的局限性。针对以上问题,研究了基于三维空间Voronoi图的加权混合回归定位算法WMR-SKR。该定位算法分为离线训练和在线测试两个阶段。根据网络中的锚节点对定位空间进行三维Voronoi图划分,离线训练阶段将锚节点和Voronoi cell顶点的坐标组成的序列作为训练集进行训练。在线测试阶段通过训练好的定位模型对网络中未知节点的坐标进行预测。仿真实验结果表明,所提算法可有效降低三维空间中的节点定位误差,同时有效提高节点定位速度。

摘要： 为了实现无线传感器网络中传感器节点的定位,提出一种基于神经网络的深度学习定位方案。方案分别采用2个体系结构相同的神经网络集成(Neural Network Integrations,NNIs)即X-NNI和Y-NNI来估计x和y坐标,每个NNI由K个分量神经网络构成,每个分量神经网络是一个3层前馈神经网络。每个未知节点在接收到经过训练的NNIs的信息之后,使用在信息阶段收集的跳数信息作为NNIs的输入来估计其位置;还提出一种利用相邻信标节点和未知节点的位置信息的增强型质点弹性优化位置估计算法来进一步提高系统的整体定位性能。仿真实验结果表明,提出的定位方案相比于其他无距离定位算法以及基于单神经网络的定位算法在平均定位误差方面有显著改善,而且具有良好的实用性和稳定性。

摘要： DV-Hop是物联网(IoT)领域一种典型的免测距定位方法,具有高性价比的优点。但对于拓扑不规则的随机分布IoT网络,DV-Hop定位算法会出现定位结果与节点间真实连通度不一致的现象。为此,提出一种基于通信半径约束的IoT节点免测距定位算法。基本思想是以网络全部节点连通度误差平方和作为目标函数,以节点的通信半径作为约束条件,构建节点位置优化模型,并利用重要性采样方法对优化模型求解,得到节点位置估计。仿真实验表明,相比于现有DV-Hop及其改进算法,该算法具有更高的节点定位精度。

摘要： 针对复杂环境下的智能开关节点定位结果误差较大的问题,文中提出了一种基于RSSI的智能开关节点测距定位算法。文中对RSSI节点测距方案模型进行了MATLAB仿真,并通过改变仿真参数来分析其仿真结果的变化趋势,通过基于CC2530的智能开关节点测距试验来验证该算法的短距离高精度特性。实验结果表明,短距离的定位误差可以控制在10%左右,且对环境衰减因子的优化可以提高智能开关节点间的测距精度,并得出理论距离与误差率的变化关系图。同时,基于CC2530的RSSI测距技术能用于短距离的智能开关节点测距。

摘要： 为了提高无线传感器网络定位精度的准确性,对质心定位算法进行优化.在测距阶段,采用均值滤波和中值滤波相结合的方式对RSSI值进行预处理;在定位阶段,使用距离倒数的指数幂对质心加权;同时引入迭代的思想,解决了定位中锚节点密度不高的情况下,节点无法定位的问题.实验结果表明,本文改进的算法与质心定位算法和距离加权的质心定位算法相比,能够有效地提高无线传感器网络的定位精度.

摘要： 武汉江汉七桥主桥为三跨连续钢桁系杆拱,采用先拱后梁法施工,边跨钢梁在支架上散拼定位,中跨采用斜拉扣挂悬臂法施工,利用拱上吊机单杆件散拼吊装定位。主拱在厂内预拼时测量节点坐标,进行线形验收测量及桁高、桁宽、预拼总长结构尺寸验收测量等;桥位处进行散拼吊装时采用一种钢箱桁架拱桥安装定位及监测一体化的测量方法,结合一种可以测量出节点坐标的微型磁力棱镜,进行施工定位及施工监测,通过精准监测数据,在BIM模型上分析,为主拱弦杆的安装提供准确的安装指令,主拱合龙后的拱肋线形完全满足设计要求。

摘要： 输电线路在线优化监测问题,是现在电力系统领域研究的重要课题之一.针对输电线路上无线传感器网络节点准确定位问题,分别在一维和二维空间上给出了改进的DV-HOP算法,根据输电线路上的无线传感器网络节点链状线型非均匀分布特点,结合节点的连通性,精确计算未知节点到每个锚节点间的距离,再用三边定位算法准确定位.仿真结果表明,改进DV-HOP算法使得无线网络传感器节点定位误差受到抑制,能够达到更高的定位精度,更加适合输电线路上无线传感器网络节点定位定位.

摘要： 本文针对物联网感知层调度问题,研究和分析三维空间基于四锚点节点定位实解个数的分类问题.利用不等式机器证明理论和最新研究成果,以及不等式机器证明软件DISCOVERER分析了四锚点定位在特定情形下的实解分类判别问题.首先给出定位问题的数学描述,将传统定位方法中存在的非线性方程组转化为不等式约束的多项式方程组,然后利用不等式机器证明理论和工具初步探讨了问题在部分参数固定情况下的解的分类,给出了此情况下的解的完全分布.分析结果表明空间四锚点定位存在多解问题,给出的多解分类判别条件对实际应用具有重要的指导作用,对提高节点布局和精确信息感知具有重要的参考价值。

摘要： 无线传感器网络中锚节点分布稀疏,影响网络节点的定位率.目前多数定位算法将已定位节点晋升为锚节点,增加网络中参考节点的个数,但易造成误差的累积.对此,本文对节点晋升策略进行了改进,对参与定位的节点进行权值分配,将测量距离与坐标计算距离误差较小的节点作为晋升节点.同时针对锚节点稀疏时定位率低的问题,提出两点定位法,利用与锚节点一跳邻居节点的通信排除干扰位置,提高了节点的定位率.通过Matlab仿真实验研究不同锚节点密度下的节点定位率和平均定位误差,验证了算法的有效性和正确性.

摘要： 节点定位是无线传感器网络的重要支撑技术之一,针对无线传感器网络计算能力有限的特点,提出了轻量级分布式的节点定位算法.算法运用虚拟力模型对定位结果逐步求精;针对网络中的节点漂移和恶意信标问题,提出了基于同样计算模型的位置验证算法;并设计了基于节点定位可信度的伪信标选择算法,以完成漂移节点重定位.仿真实验表明,节点定位算法具有相对较高的定位精度,节点位置验证算法具有较高准确率,算法的通信开销相对较小,整套可信定位方法具有较强的实用性.

摘要： 针对无线列车骨干网无法自动初运行的问题,本文分析了无线传感器网络的节点定位方法,提出了基于定位方法的无线列车骨干网自动初运行算法.理论分析和实际测试数据表明:基于定位方法的自动初运行算法有效地解决了无线列车骨干网无法自动初运行的问题.

摘要： 作为通信网络基本要素之一的传输汇聚机房，是通信网络中最基础的物理节点，传输汇聚机房的稳定性、机房装机空间等问题对传输网络的灵活性、扩展性、稳定性等方面将会产生重大影响。因此优化现有传输汇聚机房空间，进行汇聚机房瘦身来满足新增长的装机需求，是工程建设中需要考虑和解决的问题。

摘要： 作为通信网络基本要素之一的传输汇聚机房，是通信网络中最基础的物理节点，传输汇聚机房的稳定性、机房装机空间等问题对传输网络的灵活性、扩展性、稳定性等方面将会产生重大影响。因此优化现有传输汇聚机房空间，进行汇聚机房瘦身来满足新增长的装机需求，是工程建设中需要考虑和解决的问题。

摘要： 作为通信网络基本要素之一的传输汇聚机房，是通信网络中最基础的物理节点，传输汇聚机房的稳定性、机房装机空间等问题对传输网络的灵活性、扩展性、稳定性等方面将会产生重大影响。因此优化现有传输汇聚机房空间，进行汇聚机房瘦身来满足新增长的装机需求，是工程建设中需要考虑和解决的问题。

摘要： 作为通信网络基本要素之一的传输汇聚机房，是通信网络中最基础的物理节点，传输汇聚机房的稳定性、机房装机空间等问题对传输网络的灵活性、扩展性、稳定性等方面将会产生重大影响。因此优化现有传输汇聚机房空间，进行汇聚机房瘦身来满足新增长的装机需求，是工程建设中需要考虑和解决的问题。

摘要： 作为通信网络基本要素之一的传输汇聚机房，是通信网络中最基础的物理节点，传输汇聚机房的稳定性、机房装机空间等问题对传输网络的灵活性、扩展性、稳定性等方面将会产生重大影响。因此优化现有传输汇聚机房空间，进行汇聚机房瘦身来满足新增长的装机需求，是工程建设中需要考虑和解决的问题。

摘要： 本发明公开了基于节点移动预测的UWSNs节点定位方法，其针对水下的传感器节点的移动性问题，研究了水下节点的移动模型，并采用节点移动预测算法解决了节点移动性的同时又节约了网络能耗，延长了网络的生命周期。而节点移动模型的精准性依赖于节点位置的精确度，所以在定位算法中，首先提出了测距策略，即提高定位精确度又进一步降低节点能耗，然后对传感器节点进行位置估计，针对精确度不高的次级节点采用灰狼算法进行寻优计算，降低了节点的定位误差。与传统的移动预测算法相比，本算法在网络能耗方面和传感器节点定位精确度方面都有提升，也有效解决水下网络生命周期短问题。

摘要： 本发明提供一种WSN中基于移动节点初始状态和移动状态的节点定位方法，涉及无线传感器定位技术领域。该方法分为初始状态定位和移动状态定位。初始状态定位中，待定位节点向网络内的信标节点广播RF和US信号，根据信标节点返回信息组数，对应采用三边测量法、引入修正值的节点坐标计算法、基于多信号的定位算法计算初始坐标，将初始坐标记录；人工设定节点运动初速度、加速度和运动方向，启动移动状态定位；待定位节点随机运动，广播自身信息并收集邻居信标节点的数量，判断邻居信标节点数量，使用基于历史状态的移动节点定位法实现移动节点的最终定位。本发明在室内非视距环境下能有效抑制定位误差，提高定位成功率，具有良好的定位应用性。

摘要： 本发明公开了一种基于多移动信标节点路径规划的网络节点定位方法及系统。通过基于正六边形的多移动信标节点路径规划定位网络节点，缩短了移动路径长度，降低了移动信标节点的能耗，提高了网络节点的定位效率。具体为将监测区域划分成多个具有正六边形网格的矩形区域，然后将三个移动信标节点放置在正六边形网格的顶点以及中心点的位置开始水平移动，期间固定时间广播自身位置；当移动信号节点移动至边缘节点位置时，判断移动信标节点的当前位置是否为终止位置，若否则转换移动信标节点移动方向使移动信标节点向未移动的矩形区域移动直至完成监测区域内的全部路径规划；最后利用三边测距法或者定位补偿法算法，计算未知网络节点的位置信息。

摘要： 本发明公开了一种基于双移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法，该方法包含两种双移动锚节点的静态路径规划和在此基础上对待定位节点初步定位进行加权融合，进一步提高定位精度。对比单个锚节点，双移动锚节点路径规划比单锚节点遍历无线传感器网络移动距离减少至少一半。此外，解决单移动锚节点在直线运动时待定位节点不容易找到非共线虚拟锚节点的问题。采用路径规划方法1，虚拟锚节点都能构成等腰直角三角形。采用路径规划方法2，虚拟锚节点都能构成等腰等边三角形。最后将定位结果通过数据加权融合进行优化，定位精度得到进一步优化，仿真结果表明本方法的有效性和优越性。

摘要： 本发明公开了一种不依赖于邻节点的APIT节点定位方法，主要解决无线传感器网络中未知节点定位问题。其实现步骤为：未知节点在其通信范围内任意选择三个锚节点，并在其组成的三角形三边或者内部随机分布N个虚拟节点；然后估算各虚拟节点接收到各锚节点信号的RSSI，并跟自己测量到对应锚节点RSSI进行比较，从而确定其跟锚节点组成三角形的位置关系：如果未知节点向各虚拟节点移动时均不会同时靠近三个锚节点，则位于三角形内部；反之，如果未知节点向某个虚拟节点移动时会同时靠近三个锚节点，则位于三角形外部。未知节点遍历所有锚节点，求出其位于内部的所有三角形重叠区域的质心，即未知节点的位置。本发明定位精度高且不依赖于网络节点的密度和分布。

摘要： 本发明公开了一种二维空间中基于目标节点移动性的单锚节点定位方法，包括以下步骤：锚节点执行测距过程，获得其到目标节点初始位置的距离；目标节点以初始位置为原点，建立虚拟坐标系，沿所选方向直线前进；目标节点停止移动,测得移动距离；锚节点执行测距过程，获得其到目标节点当前位置的距离；目标节点选择一个新方向，沿新方向直线前进目标节点停止移动，测得移动距离；锚节点执行测距过程，获得其到目标节点当前位置的距离；根进行目标节点初始位置计算。本发明的单锚节点定位方法，在不增加锚节点硬件复杂度的情况下，能够在只有一个锚节点的场景中测得目标节点位置，因而具有较强的环境适应性和较低的系统实现代价。

摘要： 本发明属于通信技术领域，具体涉及节点定位方法及相应的节点定位系统。该节点定位方法包括步骤：对节点进行初始化，筛选周围具备至少四个锚节点的待测节点；对定位坐标的权值因子进行优化；根据定位坐标的优化权值因子，计算待测节点的估计坐标值；选择与待测节点距离最近的四个节点作为修正锚节点，根据定位坐标的优化权值因子，计算修正锚节点的测量坐标值；根据锚节点的测量坐标值，计算定位均值误差；根据定位均值误差对待测节点的估计坐标值进行校正，计算待测节点的位置。该节点定位方法及系统，通过对优化定位坐标的权值因子和定位误差补偿的方式得到更精确的位置坐标，从而能够有效地提升节点定位精度，能最大限度的提高节点定位的精度。

摘要： 本申请涉及一种节点定位方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：分别获取待测节点接收到各个信标节点的信号强度；从各信标节点中选择任意一个信标节点作为参照节点，根据参照节点的信号强度获取待测节点与参照节点的标准距离；根据各信号强度获取各信号强度差；根据标准距离、各信号强度差和各信标节点的坐标确定待测节点的位置。采用本方法能够仅需要根据无线信号传输路径的损耗计算一次距离，获得标准距离，将直接测量的信号强度通过简单的减法获取信号强度差，根据已知的信标节点的坐标建立线性方程组，确定待测节点的位置，避免将信号强度转化成距离再进行计算，减少确定待测节点位置的计算开销和计算误差，提高定位方法的效率。

摘要： 本发明提出了一种基于弹簧模型和可靠锚节点的DV‑Hop节点定位方法，其步骤为：计算目标锚节点到参考锚节点的修正系数；计算参考锚节点、目标锚节点和未知节点所构成的夹角；从物理中弹簧模型角度分析目标锚节点到参考锚节点的修正系数对目标路径的影响，选取角度的函数作为权值对参考路径的修正系数进行加权求和，得到未知节点到目标锚节点的修正系数；对未知节点与目标锚节点间的距离进行校正；利用RANSAC算法抽取可靠锚节点，利用最小二乘法对可靠锚节点进行坐标拟合，选取误差最小的估计坐标作为未知节点的坐标。本发明不仅能够延长传感器节点的使用时长，且能较明显的提升节点间距离的精度，显著提升了未知节点的定位精度和定位稳定性。

摘要： 本发明提供一种基于稀疏项恢复的恶意锚节点检测和目标节点定位方法，包括步骤如下：将无线传感器网络中攻击者对于节点的测距数值攻击项构建成未知扰动项，并在未知扰动项中引入目标节点待估位置，得到未知稀疏向量；S2：将恶意锚节点检测和目标节点定位问题转换为对未知稀疏向量的恢复问题；S3：根据递推加权线性最小二乘法确定初始节点的位置，并采用自适应梯度投影方法对具有稀疏特性的未知稀疏向量进行恢复和重建；S4：利用未知稀疏向量恢复数值逼近阈值确定恶意锚节点判定范围，实现对于恶意锚节点的检测，利用干扰项重建的非稀疏项部分恢复确定目标节点位置信息。本发明实现在安全定位机制中的同时对恶意锚节点检测和未知节点定位估算，提高检测的准确性和高效性。