无线传感网定位技术
无线传感网络中节点定位技术的使用方法与注意事项
无线传感网络中节点定位技术的使用方法与注意事项无线传感网络是一种由大量分布在空间中的节点组成的网络，节点之间通过无线通信进行信息交换。
在这样的网络中，节点的位置信息对于很多应用至关重要，比如环境监测、物联网、空中巡航等领域。
因此，无线传感网络中节点定位技术的使用方法与注意事项非常重要。
一、节点定位技术的使用方法1. GPS定位技术：全球定位系统（GPS）是应用最广泛的定位技术之一，在户外环境下具有较高的定位精度。
使用GPS定位技术，需要在节点上集成GPS接收器，接收并处理卫星发出的定位信号。
但是，GPS技术在室内环境中效果有限，且耗电量较大，不适合长时间使用。
2. 基于信号强度的定位技术：这种技术利用节点接收到的信号强度来确定位置。
当节点接收到多个信号源，并且每个信号源的距离已知时，可以通过测量信号强度来计算节点的位置。
这种技术不需要额外的硬件成本，但存在信号覆盖范围限制和信号干扰的问题。
3. 视频定位技术：利用节点上集成的摄像头，通过分析摄像头拍摄到的图像或视频来判断节点的位置。
这种技术在一些需要高精度定位的场景中表现较好，但对摄像头的摆放位置和环境光照条件有一定要求。
4. 距离测量技术：使用超声波、红外线等技术来测量节点与其他节点或定位参考点之间的距离，进而计算节点的位置。
这种技术的定位精度与节点之间的距离测量精度密切相关，而且需要额外的硬件支持。
二、节点定位技术的注意事项1. 精度与功耗的平衡：节点定位技术需要考虑定位精度和能耗之间的平衡。
对于一些应用而言，高精度的定位是必需的，但同时也会增加节点的能耗。
因此，在选择定位技术时需要综合考虑应用场景的需求，以及节点的电源供应和维护成本。
2. 环境适应性：不同的节点定位技术在不同的环境和应用场景下表现出不同的效果。
要根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的定位技术。
例如，在室内环境中，GPS定位技术的效果可能较差，而基于信号强度的定位技术可能更适合。
无线传感器网络原理及应用第4章定位技术ppt课件
(
x1
(
x1
x)2 x)2
( y1
(y2
y)2 y)2
ρ12 ρ22
(xn x)2 ( yn y)2 ρn2
(4-3)
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
X(ATA)1ATb
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
第4章 定位技术
4.1.2 定位算法分类 在传感器网络中，根据定位过程中是否测量实际节点间
的距离，把定位算法分为基于距离的(range-based)定位算法 和与距离无关的(range-free)定位算法，前者需要测量相邻节 点间的绝对距离或方位，并利用节点间的实际距离来计算未 知节点的位置；后者无需测量节点间的绝对距离或方位，而 是利用节点间估计的距离计算节点位置。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
第4章 定位技术
4.1 定位技术简介
4.1.1 定位技术的概念、常见算法和分类 1. 无线传感器网络定位技术概念 在传感器网络节点定位技术中，根据节点是否已知自身
标为(x，y)。对于节点A、C和∠ADC，确定圆心为O1(xO1， yO1)、半径为r1的圆，，则
(xO1 x1)2 (yO1 y1)2 r1
(xO1 x2)2 (yO1 y2)2
r1
(x1
x3)2
(y1
无线传感器网络中的位置服务技术研究
无线传感器网络中的位置服务技术研究随着科技的不断发展，人们对于地理位置信息的需求越来越大，而位置服务技术也随之得到了广泛应用。
无线传感器网络作为一种新型的传感技术，在各个领域也有着广泛的应用，其中位置服务技术也成为了无线传感器网络中必不可少的一环。
本文将从什么是无线传感器网络、无线传感器网络中的位置服务技术以及未来的发展趋势等方面进行论述。
一、什么是无线传感器网络？无线传感器网络是指由大量分散的、能自组织且能自组网的小型电子设备组成的网络。
这些小型设备包括各种传感器、微处理器以及微型网络设备等等，这些设备组成一个庞大的网络并能够相互联通。
在无线传感器网络中，每个节点都是平等的，不会出现主从节点的关系。
为了能够满足不同的应用场景，无线传感器网络有许多不同的组织形式。
例如分层网络、非分层网络、小世界网络以及自组织网络等等。
同时，在实际应用过程中，无线传感器网络还需要考虑节点数量的问题，以及节点之间的通信协议等。
二、无线传感器网络中的位置服务技术位置服务技术是无线传感器网络中必不可少的一项功能。
位置服务的基本原理是通过设备获取其所处的地理位置坐标，并把这些位置信息传输到网络中的其他设备中。
在无线传感器网络中，位置服务技术可以分为以下三个方面：1、位置推断技术位置推断技术是通过设备所传输的信息来推断出设备的位置。
常用的位置推断技术包括D-S算法、TDOA算法以及FDOA算法等等。
其中，D-S算法是基于贝叶斯理论的一种概率推断算法，利用设备传输的信息来推断其位置。
TDOA算法是通过测量信号从各个节点到达目标节点所需要的时间差来计算设备的位置。
FDOA算法则是通过测量信号的频率差异来推断设备的位置。
2、位置编码技术位置编码技术是将设备的位置信息编码为数字信号，并将其传输到网络中的其他设备。
目前常用的位置编码技术包括二进制位置编码、格子位置编码以及三进制位置编码等等。
三进制位置编码是将设备的位置信息分为三级，并将其编码成三进制的数字信号。
应用于精准灌溉的无线传感网定位技术
ｔ ｅ ｂ ｓ ｆ ｔ ｅ ｔａ ｉ ｏ ａ ｈ ａ ｉ ｏ ｈ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ＤＶ— ｓ ｉ ＨＯＰ ｗｉ ｌ ｓ ｅ ｓ ｒ ｌ ｃ ｌ ａｉ ｎ ａｇ ｒ ｈ Ｔ ｅ ｎ ｗ ａｇ ｒ ｈ ｕ ｅ ｕ ｅ ｎ ｈ ｒ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｏ ａｉ ｔ ｌｏ ｔ ｍ．ｈ ｅ ｌｏ ｉ ｍ ｓ ｓ ｏ ｔ ｒ ａ ｃ ｏ ｏ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｅ ｚ ｏ ｉ ｔ ｔ ｅ ａ ｅａ ｅ ｓｎ ｌ ｏ ｉｔｎ ｅ ａ ｄ ｔｋ ｓ ｓ ａ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｔ ｅ ｉｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｄｎ ｔｓ ｏ ｏ ｅ ｈ ｃ ｒ ｅ ｏ ｄ ｃｕ ｔｒ ｃ ｖ ｒ ｇ ． ｈ ｖ ｒ ｇ ｉｇ ｅ ｈ ｐ ｄ ｓａ ｃ ， ｎ ａ ｅ ｃ ｌ ｔ ｏ ｏ ｒ ｖ ｓ ｈ ｏ ｒ ｉ ａｅ ｆ ｎ ｄ ｓ ｗ ｉｈ ａ ｅ ｂ ｙ ｎ ｌ ｓｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ： ｐｒ ｃｓｏ ｉｒｇ ｔｏ ｗｉｅｅ ｓ ｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ；ｏ ａｉａ ｉｎ ｙ ｒ ｅ ｉｉｎ ｒｉａ ｉｎ； ｒ ｌｓ ｓ ｎ ｏ ｎｅｗｏ ｋｓ ｌ ｃ ｌ ｔｏ ｚ
摘
要： 在传统 Ｄ — ｏ Ｖ Ｈ ｐ无线传 感定位算 法的基础上 ， 针对精准灌溉的特 点提 出改进算 法并进行仿真 实验 。新算法借助边界锚节
ＹＡＯ Ｙｉ ＸＵ Ｃｈ ｎ ＬＩ Ｘｉ ｎ ｈ ａ， ｔ ａ ． ｏ ａ ｉａ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ａ ｐｉ ａ ｏ ｆ ｗｉ ｅｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｎ ｔ ｒ ｓ ｏ ｒ ｃｓｏ ， ｅ ｇ， ａ ｇ— ｕ ｅ １ ｃ ｌ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｐ ｌ ｔ ｎ ｏ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒ ｅｗｏ ｋ ｔ ｐ ｅ ｉｉ ｎ Ｌ ｚｉ ｃｉ
准灌溉设计的定位技术 目前尚不多见 ， 将在通 用定位算法 的基
无线传感器网络节点定位技术
无线传感器网络节点定位技术定位即确定方位、确定某一事物在一定环境中的位置。
在无线传感器网络中的定位具有两层意义：其一是确定自己在系统中的位置；其二是系统确定其目标在系统中的位置。
在传感器网络的实际应用中，传感器节点的位置信息已经成为整个网络中必不可少的信息之一，很多应用场合一旦失去了节点的位置信息，整个网络就会变得毫无用处，因此传感器网络节点定位技术已经成了众多科学家研究的重要课题。
2.1基本概念描述在传感器网络中，为了实现定位的需要，随机播撒的节点主要有两种：信标节点（Beacon Node）和未知节点（Unknown Node）。
通常将已知自身位置的节点称为信标节点，信标节点可以通过携带GPS定位设备（或北斗卫星导航系统�zBeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System�{、或预置其位置）等手段获得自身的精确位置，而其它节点称之为未知节点，在无线传感器网络中信标节点只占很少的比例。
未知节点以信标节点作为参考点，通过信标节点的位置信息来确定自身位置。
传感器网路的节点构成如图2-1所示。
UBUUUUUBUUUBUUUUUUBUUUUUU图2-1 无线传感器网络中信标节点和未知节点Figure 2-1Beaconnodes and unknown nodes of wireless sensor network在图2-1中，整个传感器网络由4个信标节点和数量众多的未知节点组成。
信标节点用B来表示，它在整个网络中占较少的比例。
未知节点用U来表示，未知节点通过周围的信标节点或已实现自身定位的未知节点通过一定的算法来实现自身定位。
下面是无线传感器网络中一些常用术语：(1) 邻居节点（Neighbor Nodes）：无需经过其它节点能够直接与之进行通信的节点；(2) 跳数（Hop Count）：两个要实现通信的节点之间信息转发所需要的最小跳段总数；(3) 连通度（Connectivity）：一个节点拥有的邻居节点数目； (4) 跳段距离（Hop Distance）：两个节点间隔之间最小跳段距离的总和；(5) 接收信号传播时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)：信号传输过程中，同时发出的两种不同频率的信号到达同一目的地时由于不同的传输速度所造成的时间差；(6) 接收信号传播时间（Time of Arrival，TOA）：信号在两个不同节点之间传播所需要的时间；(7) 信号返回时间（Round-trip Time of Flight，RTOF）：信号从一个节点传到另一个节点后又返回来的时间；(8) 到达角度(Angle of Arrival，AOA)：节点自身轴线相对于其接收到的信号之间的角度；(9) 接收信号强度指示(Received Signa1 Strength Indicator，RSSI)：无线信号到达传感器节点后的强弱值。
无线传感网络节点定位技术
ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈｍ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｎ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ ｎ ｏ ｄ ｅ ｏ ｒ ｎ ｏ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ ｎ ｏ ｄ ｅ，ｗｅ ｉ ｎ —
ｔ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｅ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈｍ ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ，ｓ ｕ ｍ ｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ． Ｆｉ ｎａ ｌ ｌ ｙ ｗｅ ｓ ｕ ｍ ｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ — ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｗｏ ｒ ｋ ａ ｎｄ ｌ ｏ ｏ ｋ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｎ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．
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利用测绘技术实现室内精准定位的方法与技巧
利用测绘技术实现室内精准定位的方法与技巧在现代社会中，人们对于室内定位的需求越来越迫切。
无论是在商场、机场、医院还是大型会展中心，精准的室内定位技术可以为用户提供更便利的导航服务，提高行业运营效率。
传统的GPS定位技术只能在室外环境下使用，而当用户进入室内空间时，无法获得准确的位置信息。
因此，利用测绘技术实现室内精准定位成为一个热门的研究方向。
本文将介绍一些常见的测绘技术，并探讨室内定位的一些实现方法与技巧。
一、激光扫描技术激光扫描技术是一种非常精准的测绘技术，可以实现对室内空间的高精度三维扫描。
这项技术通过使用激光仪器对空间进行扫描，并记录下激光在空间中的反射情况。
通过分析反射数据，可以生成准确的空间模型，包括墙壁、家具以及其他常见的室内结构物。
在基于激光扫描的室内定位中，可以利用这些生成的空间模型，通过分析用户位置与周围环境的关系，来判断用户的精确位置。
激光扫描技术在室内定位中精度较高、稳定性好，并且可以适用于各种室内环境。
二、无线传感网络技术无线传感网络技术是一种基于无线信号传输的室内定位方法。
该技术利用在室内空间布置的传感器节点，通过检测用户所产生的无线信号的强度、时延等信息来确定用户的位置。
无线传感网络在室内定位中的应用范围非常广泛，可以利用现有的Wi-Fi网络、蓝牙等技术，通过在室内布置一定数量的传感器节点，来实现用户的定位需求。
与之前的激光扫描技术相比，无线传感网络技术的实施成本较低，同时也能够较好地适应各种室内环境。
三、地磁定位技术地磁定位技术是利用地球磁场的变化情况来确定用户位置的一种方法。
地球的磁场在不同的地点、不同的时间都存在微弱的变化，而这些变化可以通过合适的传感器进行检测和记录。
地磁定位技术通过收集用户所处位置的地磁数据，与预先建立的地磁数据库进行对比，来确定用户的位置。
与其他室内定位技术相比，地磁定位技术对硬件设备的要求较低，可以利用智能手机等设备上的传感器来实现定位，因此应用范围较广泛。
无线传感器网络在室内定位中的应用实践
无线传感器网络在室内定位中的应用实践随着科技的不断发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）已经逐渐成为了众多应用领域的重要技术手段。
其中，室内定位应用是WSN的一大重要领域。
本文就将从WSN 的特点和室内定位的需求出发，探讨WSN在室内定位中的应用实践。
一、WSN的特点WSN是指由大量节点组成的分布式传感器网络系统，每个节点都具有感知、处理和通信等能力。
WSN的特点主要有以下几个方面：1、高度分布式：无线传感器网络由大量节点组成，分布在不同的地方。
节点之间往往相互依赖，而且每个节点都有着相似的传感器和数据采集功能，使得网络具有高度分布式特性。
2、自组织、自适应：WSN节点之间没有固定的线路连接，数据通过网络中的节点进行传递。
每个节点都能够感知它周围的环境，并通过这些感知数据实现相应的网络自组织和自适应。
3、资源有限：无线传感器网络的节点电量、存储空间、带宽等资源都非常有限。
由于这些限制，节点往往只能进行少量的计算和资源消耗。
二、室内定位的需求室内定位是一种基于无线定位技术和无线传感器网络的定位技术。
室内定位技术的出现主要是因为GPS等定位技术无法在室内定位，而室内定位技术可以解决这个问题。
室内定位技术普遍应用于如下领域：1、监控：室内定位技术可以对室内实现实时监控，有助于抢救等情况的发生，同时还可以在安全生产中起到重要作用。
2、导航：人们在地下室、超市等环境中找到自己的位置往往会比较困难，而室内定位技术可以解决这个问题。
3、游戏：游戏企业可以根据玩家的位置和行为在游戏中生成更有趣的游戏内容。
三、WSN在室内定位中的应用实践1、WSN在位置推算中的应用室内定位系统使用无线传感器网络在室内建立信标网络，然后利用推算算法计算目标物体在室内的位置。
在距离定位中，要想确保准确性，需要确保每个节点的位置和节点间的距离相对稳定。
因此，在安装的过程中要精确测量节点与节点间的距离，同时还要考虑节点的位置分布和随机噪声等因素的影响。
无线传感网络的TDOA节点定位算法
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 5【关键词】无线传感网络 TDOA 测距 节点1 引言大量无线、多跳方式的通信传感器节点构成了无线传感网络，这些节点一般由传感器、无线通信、处理器以及能量供应四大模块组成。
它们分别完成本地处理感测数据、消息交换、能量供应以及最关键的感测环境的各项功能。
节点一般会采用随机投放的方式，在某个特定的监控区域密集布设，因此节点的网络拓扑结构是自组织的。
由于节点数量巨大且密集度高，且各自应用类型不同及对应工作环境复杂性，而计算、存储及通信带宽都属于有限资源，故节点必须协同工作，全局任务必须通过局部单个节点的采集、预处理及融合数据来完成。
无线传感网络节点的位置信息对于目标问题的追踪、选定特定节点以完成指定任务、智能设定任务完成路由等，具有非常重要的意义，而对节点的准确位置信息的获取是WSN 的研究和应用的基础，精确定位节点对网络的性能和优化至为关键。
目前的节点定位算法主要有两大分支，静态与动态定位算法。
其中，静态定位算法又分为测距与非测距两种。
测距算法节点位置稳固不变，对硬件要求比较高，定位精度较高，通信量与计算量较大。
本文讨论的TDOA 算法即为WSN 的静态测距算法。
2 TDOA算法的性能改进方向TDOA 定位不需要精确的时间同步，但结果精度高，而且操作方便、实现简单，其实现定位主要利用距离相关性，即需测量待定位节点与附近3个或以上节点间的距离，通过三角测量、三边测量或极大似然估计等坐标计算方法，算出待定位节点的相对坐标信息，最后结合辅助信息修正坐标计算结果，降低测量误差。
2.1 改进参照节点的选择方法无线传感网络的TDOA 节点定位算法文/覃琪 谭松鹤 何传波此方法主要考虑到算法中的参照节点选择对定位系统实际运行的效率及消耗的影响。
TODA 算法需要多个节点协同工作来实现定位，这些参照节点的数量是庞大的。
最详细的UWB定位技术介绍
最详细的UWB定位技术介绍UWB（Ultra-Wideband）定位技术是一种基于无线电频率的定位技术，其特点是使用大带宽的无线信号来传输数据，这些信号在频谱中占用很宽的频带。
与其他定位技术相比，UWB定位技术具有更高的精度和更强的鲁棒性，能够在复杂环境中提供准确定位。
本文将详细介绍UWB定位技术的原理、应用和优势。
UWB定位技术的原理是基于时间差测距（Time-of-Flight, TOF）和接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator, RSSI）。
TOF是通过测量信号从发射器发送到接收器的时间来计算距离的技术，而RSSI是通过测量接收到的信号强度来估计距离的技术。
UWB定位系统通常由多个发送器和接收器组成，发送器发送无线信号，接收器接收信号并计算距离。
通过测量多个发送器-接收器之间的时间差和信号强度，可以确定接收器的位置。
UWB定位技术在室内环境中有广泛的应用。
在无线传感网中，UWB可以用于检测和跟踪物体的位置。
它可以应用于仓库和工厂的自动化管理，提高物流效率。
在智能家居中，UWB定位技术可以用于室内导航、追踪家庭成员的位置，实现智能安防等功能。
此外，UWB还可以用于无人机和机器人的定位和自主导航，提高无人飞行器的精度和安全性。
UWB定位技术相比其他定位技术具有几个优势。
首先，UWB的精度非常高。
由于UWB信号的大带宽和高时间分辨率，UWB定位系统可以实现亚厘米级别的定位精度。
其次，UWB定位技术对多径传播的影响较小。
由于UWB信号在传播时会发生散射和反射，导致多径传播效应，其他定位技术往往受到干扰。
但是，UWB信号的宽带特性使其对多径传播较为鲁棒，能够准确估计距离。
第三，UWB定位技术在复杂环境中也能提供准确定位。
由于UWB信号的宽带特性，它能够穿透墙壁、障碍物和烟雾等干扰物，从而在复杂环境中实现可靠的定位。
然而，UWB定位技术也存在一些挑战和限制。
无线传感器网络中的定位技术与算法优化
无线传感器网络中的定位技术与算法优化近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）在众多领域得到广泛的应用，如环境监测、智能交通、医疗保健等。
对于无线传感器网络而言，准确的定位技术和优化的定位算法是实现各种应用的关键。
一、无线传感器网络中的定位技术无线传感器网络中的定位技术主要分为基于测距和基于角度两种方法。
1.基于测距的定位技术：基于测距的定位技术利用传感器节点之间的距离信息来实现定位。
常见的测距技术包括全球定位系统（GPS）和无线信号强度指示（RSSI）等。
全球定位系统（GPS）是一种广泛应用于室外环境的定位技术。
它通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
然而，GPS在室内和复杂环境中的定位精度受限。
因此，基于测距的定位技术在室内环境的无线传感器网络中应用较少。
无线信号强度指示（RSSI）基于接收到的信号强度来估计节点之间的距离。
通过测量无线信号在传输过程中的衰减程度，可以计算出节点之间的距离。
然而，RSSI受到多径传播等环境因素的干扰，定位精度有限。
2.基于角度的定位技术：基于角度的定位技术通过测量节点之间的角度信息来实现定位。
常见的基于角度的定位技术包括方向导数（DOA）和相对角度测量（RAO）等。
方向导数（DOA）基于节点接收到的信号传播方向来估计节点的位置。
通过测量信号波前到达节点的方向，可以计算出节点的位置。
DOA定位技术准确度较高，但需要节点具备方向感知能力。
相对角度测量（RAO）利用节点之间相对角度的测量值来进行定位。
通过测量不同节点之间的夹角，可以计算出节点位置。
RAO技术相对DOA技术更容易实现，适用于无需高精度定位的应用场景。
二、无线传感器网络中的定位算法优化针对无线传感器网络中的定位问题，研究人员提出了各种定位算法以提高定位精度和效率。
以下为几种常见的定位算法。
1.迭代算法迭代算法通过多次迭代计算来逐步调整节点位置，以减小定位误差。
无线传感网络中的节点定位技术
无线传感网络中的节点定位技术一、概述在无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSN）中，节点定位技术是一个重要的问题。
很多应用场景，比如环境监测、智能家居、消防救援等都需要知道节点的位置信息。
因此，对于WSN中节点定位技术的研究，具有重要意义。
二、节点定位技术分类节点定位技术可以分为绝对定位和相对定位两种类型。
1. 绝对定位绝对定位是通过某些手段确定节点的精确位置，其主要有以下两种方法：（1）全局定位：全局定位是指利用卫星、地面测量、激光雷达、光学测绘等技术手段，获取节点的位置信息。
这种方法定位精度高，但成本也非常高昂，因此适用范围相对较小。
（2）局部定位：局部定位是指利用无线信号、超声波、红外线等技术手段，获取节点与周围节点或地标之间的相对距离，进而实现节点位置的估计。
这种方法的定位精度相对较低，但成本较低，适用范围较广。
2. 相对定位相对定位是指通过测量节点之间的距离、方向、角度等信息，进而推算节点之间的位置关系。
相对定位方法的实现主要依靠信号传播模型。
三、节点定位技术研究现状目前，节点定位技术的研究比较成熟，主要有以下几个方向：1. 基于距离测量的节点定位技术基于距离测量的节点定位技术是应用比较广泛的方法之一，其实现方式有多种，主要包括：（1）静态定位：当节点的位置不改变时，可以考虑使用静态定位方法，如GPS、光学测距、激光测距等。
静态定位通常能够提供较高的定位精度和可靠性，但同时是成本较高的方法之一。
（2）动态定位：当节点位置会变化时，动态定位是个更合理的选择。
可以采用无线信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，RSSI）测量、超声波测距、红外测距等技术实现动态定位。
2. 基于指纹识别的节点定位技术基于指纹识别的节点定位技术是一种基于相对定位的方法。
其主要思路是利用某个特征，如无线信号强度、接收速率、冲突率等来实现定位。
无线传感网络中的位置定位与定位误差分析
无线传感网络中的位置定位与定位误差分析无线传感网络是由大量的无线传感器节点组成的网络，能够实时收集环境中的各种物理和化学信息，并将其传送到基站进行处理和分析。
其中一个重要的问题是位置定位，即确定无线传感器节点在空间中的准确位置。
位置定位在许多应用中都起着关键作用，例如室内导航、区域监测和环境感知等。
位置定位主要有两种方法：一种是基于物理测量的方法，另一种是基于信号强度的方法。
物理测量方法基于传感器节点测量目标地理信息的物理量，如距离、方位角和俯仰角等。
这种方法通常需要额外的硬件支持，如全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU）。
然而，由于这些硬件设备有限的精度和成本，物理测量方法的适用范围受到了限制。
相比之下，基于信号强度的方法通常只需要传感器节点自身的硬件设备，如射频模块和天线。
该方法通过测量接收到的信号强度指示器（RSSI）或到达时间差（TDOA）等参数来实现位置定位。
这种方法不需要额外的硬件支持，成本较低。
但是，由于信号强度在信号传播过程中受到多径传播和信号衰减等因素的影响，导致位置定位的精度较低。
无线传感网络中的位置定位误差是指估计位置与真实位置之间的差距。
定位误差受多种因素的影响，包括信号传播特性、传感器节点之间的距离、信号噪声和干扰等。
为了减小定位误差，研究者们提出了许多改进的方法。
首先，通过改善传感器节点之间的距离测量精度可以减小定位误差。
在物理测量方法中，使用高精度的测距设备可以提高位置定位的准确性。
在基于信号强度的方法中，可以使用多个传感器节点进行测距，利用多重路径的测量结果来提高定位精度。
其次，考虑信号传播特性和信号衰减模型也是减小定位误差的关键。
例如，在室内环境中，墙壁和障碍物对信号传播产生了阻碍和衰减效应。
研究者们通过引入信号传播模型，并利用机器学习算法对传感器节点的测量结果进行建模和估计，以减小位置定位的误差。
此外，传感器节点的部署和分布也会影响定位误差。
分布不均匀的传感器节点会导致定位误差的不均匀分布。
第8章 无线传感器网络节点定位技术
第八章 无线传感器网络节点定位技术
节点定位技术概述——要求
传感器网络的定位算法通常需要具备以下特点： 自组织性：传感器网络的节点随机部署，不依赖于全局基础设施协助定 位； 健壮性：传感器节点的硬件配置低，能量有限，可靠性较差，定位算法 必须能够容忍节点失效和测距误差； 节能性：尽可能地减少算法中计算的算法复杂度，减少节点间的通信开 销，以尽量延长网络的生存周期；
第八章 无线传感器网络节点定位技术
基于测距的定位技术——三角定位法
常用的角度定位方法有：已知两个顶点和夹角的射线确定一点，以及已
知三点和三个夹角确定一点。
1．已知两个顶点和夹角的射线确定一点 如图所示，测得参考点A(x1,y2)和B(x2,y2)收到的信号夹角分别是α和β，根 据
( y x tan ) ( y1 x1 tan ) x 2 2 tan tan y ( x2 y2 cot ) ( x1 y1 cot ) cot c t1 (T2 T0 ) (T1 T0 ) T2 T1 即： c2 c1
TDOA有一些固有的缺陷需要考虑。首先利用TDOA进行定位要求传感节点上必 须附加特殊的硬件（声波或者超声波的收发器等），这会增加传感节点的成本； 其次，声波或者超声波在空气中的传输特性和一般的无线电波并不一样，空气 的温度、湿度或者风速都会对声波的传输速度产生很大的影响，这就使得距离 的估计可能出现较大偏差；最后，TDOA测速的一个很大的假设是发送节点和 接收节点之间是没有障碍物阻隔的，在有障碍物的情况下会出现声波的反射、 折射和衍射，此时得到的实际传输时间将变大，在这种传输时间下估算出来的 距离也将出现较大的误差。
种信号的传播速度，计算两个节点之闻的距离，再通过已有基本的定位
详解无线传感器网络定位技术
详解无线传感器网络定位技术1 引言无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵监测及一些定位相关领域有广泛的应用前景。
然而，无论是在军事侦察或地理环境监测，还是交通路况监测或医疗卫生中对病人的跟踪等应用场合，很多获取的监测信息需要附带相应的位置信息，否则，这些数据就是不确切的，甚至有时候会失去采集的意义，因此网络中传感器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。
首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发什么了什么事件”，从而实现对外部目标的定位和跟踪；其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。
因此，必须采取一定的机制或算法来实现无线传感器网络中各节点的定位。
无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统（GPS）接收器，用以确定节点位置。
但是，由于经济因素、节点能量制约和GPS 对于部署环境有一定要求等条件的限制，导致方案的可行性较差。
因此，一般只有少量节点通过装载GPS 或通过预先部署在特定位置的方式获取自身坐标。
另外，无线传感器网络的节点定位涉及很多方面的内容，包括定位精度、网络规模、锚节点密度、网络的容错性和鲁棒性以及功耗等，如何平衡各种关系对于无线传感器网络的定位问题非常具有挑战性。
可以说无线传感器网络节点自身定位问题在很大程度上决定着其应用前景。
因此，研究节点定位问题不仅必要，而且具有很重要的现实意义。
2 WSN 定位技术基本概念2.1 定位方法的相关术语1）锚节点（anchors）：也称为信标节点、灯塔节点等，可通过某种手段自主获取自身位置的节点；2）普通节点（normal nodes）：也称为未知节点或待定位节点，预先不知道自身位置，需使用锚节点的位置信息并运用一定的算法得到估计位置的节点；3）邻居节点（neighbor nodes）：传感器节点通信半径以内的其他节点；4）跳数（hop count）：两节点间的跳段总数；5）跳段距离（hop distance）：两节点之间的每一跳距离之和；6）连通度（connectivity）：一个节点拥有的邻居节点的数目；7）基础设施（infrastructure）：协助节点定位且已知自身位置的固定设备，如卫星基站、GPS 等。
无线传感器网络第8讲-定位技术
2.定位算法的几种分类（1）
根据定位过程中是否测量实际节点间的距离，把定位 算法分为：
基于距离的（range-based）定位
利用测量节点间实际距离或方位计算未知节点 位置；
距离无关的（range-free）定位
5.一篇文献
标题：简明扼要
编辑：审稿周期
5.一篇文献
研究什么问题 Consider
使用什么方法、得到什么结果 First, Then, By applying
仿真验证理论 Simulations
关键词：研究对象、研究方法
5.一篇文献
研究对象、背景、应用
对已有结果进行综述
5.一篇文献
对已有结果 进行综述
基本思想：
通过信号在传播中的衰减来估计节点之间的距离； 根据信道模型求解距离：
d Pr ,dB (d ) Pr ,dB (d0 ) 10 log X ,dB d0
3. 基于测距的定位技术-AOA
基本思想：
接收节点通过天线阵列或多个超声波接收机感知发射节点信 号的到达方向，计算接收节点和发射节点之间的相对方位或 角度，再通过三角测量法计算出节点的位置 。
利用节点间的估计距离计算未知节点位置 。
2.定位算法的几种分类（2）
根据定位过程中节点定位先后次序的不同，把定位算法 分为：
递增式的（Incremental）定位
信标节点附近的节点首先开始定位，依次向外延 伸，各节点逐次进行定位 ；
并发式的（Concurrent）定位
所有的节点同时进行位置计算 。
本节课主要内容提纲
uwb定位技术原理
uwb定位技术原理UWB定位技术原理。
UWB（Ultra Wide Band）定位技术是一种基于超宽带信号的定位技术，它具有高精度、高可靠性和抗干扰能力强的特点，被广泛应用于室内定位、无线传感网络、智能交通等领域。
UWB定位技术的原理主要包括UWB信号的发射与接收、时差测量、多径效应的处理和定位算法等几个方面。
首先，UWB定位技术的原理基于UWB信号的发射与接收。
UWB信号是一种带宽非常宽、脉冲持续时间非常短的信号，它能够在频率范围内传输大量的能量，因此在室内环境中能够有效地穿透障碍物，实现对目标的高精度定位。
其次，UWB定位技术利用时差测量来实现定位。
当UWB信号被目标接收后，由于信号传播的速度是已知的，可以通过测量信号的到达时间差来计算目标与基站之间的距离，从而实现定位。
利用多个基站同时接收目标发射的UWB信号，可以得到多个时差测量值，进而实现三维空间中目标的定位。
另外，UWB定位技术还需要处理多径效应。
由于UWB信号在室内环境中会发生多次反射、折射和散射，导致接收到的信号包含多个来自不同路径的分量，因此需要对多径效应进行建模和处理，以准确地估计目标与基站之间的距离和位置。
最后，UWB定位技术的原理还涉及到定位算法。
常用的UWB定位算法包括基于最小二乘法的距离估计算法、加权最小二乘法算法、粒子滤波算法等，这些算法能够利用时差测量值和多径效应的信息，对目标进行高精度的定位。
总的来说，UWB定位技术的原理包括UWB信号的发射与接收、时差测量、多径效应的处理和定位算法等几个方面。
通过对这些原理的深入理解和应用，可以实现对目标的高精度定位，满足室内定位、智能交通等领域的需求。
UWB定位技术在未来的发展中将会发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作带来更多便利。
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无线传感网 定位技术
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一、 引言 二、 节点定位技术基本概念 三、 基于距离的定位算法 四、 与距离无关的定位算法 五、 总结
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一、引言
传感器节点自身定位就是根据少数已知位置的节点，按 照某种定位机制确定自身位置。只有在传感器节点自身正确 定位之后，才能确定传感器节点监测到的事件发生的具体位 置，这需要监测到该事件的多个传感器节点之间的相互协作， 并利用它们自身的位置信息，使用特定定位机制确定事件发 生的位置。
（2）根据部署的场合不同，分为室内定位和室外定位。
（3）根据信息收集的方式，网络收集传感器数据用于节点定
位被称为被动定位，节点主动发出信息用于定位被称为主动定
位。
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2．基本术语
（1）信标节点：指预先获得位置坐标的节点，也被称作锚点。 其余节点被称为非锚点。
（2）测距：指两个相互通信的节点通过测量的方式来估计出 彼此之间的距离或角度。
从广义上来讲，无线传感网的定位问题包括传感器节点的自 身定位和对监控目标的定位。目标定位侧重于传感网在目标跟 踪方面的应用，是对监控目标的位置估计，它以先期的节点自 身定位为基础。从不同的角度出发，无线传感网的定位方法可 以进行如下分类。
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（1）根据是否依靠测量距离，分为基于测距的定位和不需要
测距的定位。
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3．定位性能的评价指标
（3）刷新速度： 刷新速度是指提供位置信息的频率。例如，如果GPS每 秒刷新1次，则这种频率对于车辆导航已经足够了，能 让人体验到实时服务的感觉。对于移动的物体，如果位 置信息刷新较慢，就会出现严重的位置信息滞后，直观 上感觉已经前进了很长距离，提供的位置还是以前的位 置。因此，刷新速度会影响定位系统实际工作提供的精 度，它还会影响位置控制者的现场操作。如果刷新速度 太低，可能会使得操作者无法实施实时控制。
之间存在障碍物，影响了它们直接的无线通信。
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3．定位性能的评价指标
（1）定位精度： 定位精度指提供的位置信息的精确程度，它分为相对精 度和绝对精度。 绝对精度指以长度为单位度量的精度。例如，GPS的 精度为1～10m，现在使用GPS导航系统的精度约5m。 一些商业的室内定位系统提供30cm的精度，可以用于 工业环境、物流仓储等场合。 相对精度通常以节点之间距离的百分比来定义。例如， 若两个节点之间距离是20m，定位精度为2m，则相对 定位精度为10％。
（6）到达角度（Angle of Arrival，AoA）：节点接收到的 信号相对于自身轴线的角度，被称为信号相对接收节点的到 达角度。
（7）视线关系（Line of sight，LoS）:如果两个节点之间 没有障碍物，能够实现直接通信，则称这两关系（None Line of sight，NLoS）：两个节点
定位系统或算法的代价可从几个不同方面来评价。
时间代价包括一个系统的安装时间、配置时间、定位所需时间。 空间代价包括一个定位系统或算法所需的基础设施和网络节点的
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（3）连接度：包括节点连接度和网络连接度两种含义。 节点连接度是指节点可探测发现的邻居节点个数。 网络连接度是所有节点的邻居节点数目的平均值，它反映了 传感网节点配置的密集程度。
（4）邻居节点：传感节点通信半径以内的所有其他节点，
被称为该节点的邻居节点。
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2．基本术语
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（5）接收信号强度指示（Received signal Strength Indicator，RSSI）：节点接收到无线信号的强度大小，被称 为接收信号的强度指示。
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3．定位性能的评价指标
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（4）功耗：
功耗作为传感网设计的一项重要指标，对于定位这项服务功能，需 要计算为此所消耗的能量。采用的定位方法不同，功耗的差别会很 大，主要原因是定位算法的复杂度不同，需要为定位提供的计算和 通信开销方面存在数量上的差别，导致完成定位服务的功耗有所不 同。
（5）代价：
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二、节点定位技术基本概念
位置信息有多种分类方法。通常有物理位置和符号位置两 大类。 物理位置指目标在特定坐标系下的位置数值，表示目标 的相对或者绝对位置。 符号位置指目标与一个基站或者多个基站接近程度的信 息，表示目标与基站之间的连通关系，提供目标大致的 所在范围。
在很多传感网应用场合中，必须知道各节点物理位置的坐 标信息。通过人工测量或配置来获得节点坐标的方法往往 不可行。通常传感网能够通过网络内部节点之间的相互测 距和信息交换，形成一套全网节点的坐标。这才是经济和6 可行的定位方案。
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3．定位性能的评价指标
（2）覆盖范围： 覆盖范围和定位精度是一对矛盾性的指标。例 如超声波可以达到分米级精度，但是它的覆盖 范围只有10多米；Wi-Fi和蓝牙的定位精度为3 米左右，覆盖范围可以达到100米左右；GSM系 统能覆盖千米级的范围，但是精度只能达到100 米。由此可见，覆盖范围越大，提供的精度就 越低。提供大范围内的高精度通常是难以实现 的。
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二、节点定位技术基本概念
1．定位的含义
无线传感网定位问题是指网络通过特定方法提供节点的位 置信息。
其定位方式可分为节点自身定位和目标定位。 自身定位：是确定网络节点的坐标位置的过程。节点自 身定位是网络自身属性的确定过程，可以通过人工标定 或者各种节点的自定位算法完成。 目标定位：是确定网络覆盖区域内一个事件或者一个目 标的坐标位置。目标定位是以位置已知的网络节点作为 参考，确定事件或者目标在网络覆盖范围内所在的位置。
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一、引言
全球定位系统GPS(Global Position System)是目前应 用最广泛，通过卫星的授时和测距对用户节点进行 定位，具有定位精度高、实时性好、抗干扰能力强 等优点，但是GPS定位适应于无遮挡的室外环境， 用户节点通常能耗高体积大，成本也比较高，需要 固定的基础设施等，这使得不适用于低成本自组织 的传感网。为每个传感器安装GPS模块等这些传统 定位手段并不实际，甚至在某些场合可能根本无法 实现，因此必须采用一定的机制与算法实现传感器 节点的自身定位