
2017年第36卷第9期
传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)
151
DOI;10, 13873/J. 10009787(2017)09015102
无线传感器网络中移动目标的定位与跟踪
赵晓侠,翔成恩
(昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500)
摘要:对侵人无线传感器网络中的目标,提出了一种移动节点和静态节点相结合的定位与跟踪方式。静态节点可以发现侵人传感器网络中的目标,移动节点与静态节点配合进一步确定目标的具体位置。伤真实验验证表明:该方法可以减少大规模的频紫移动节点,不需要过多地对移动节点的选择和运动进行特
别复杂的计算,具有较好的定位精度和鲁棒性,对多目标的定位与跟踪研究有一定的启发作用。关键调:无线传感器网络;移动节点;定位
中图分类号:TP212
文献标识码:A
文章编号:1000-9787(2017)09-0151-02
Localization and tracking of mobile target in
wirelesssensornetworks*
ZHAO Xiao-xia,JU Cheng-en
(Faculty of Information Engineering and Automation,Kunming University of Science and
Technology,Kunming 650500,China)
Abstract : Aiming at target intruding into wireless sensor networks( WSNs) ,a method of positioning and tracking is proposed based on combination of mobile nodes and static nodes. Static nodes can find the target intruding into sensor network,the mobile nodes and the static nodes will determine the specific location of the target further. The simulation results show that the method can reduce the mobility of the nodes in large scale,also it does not need too much complex calculation on selection and motion of the mobile nodes,it has better localization precision and
robustness and has certain help for multitarget localization and tracking research. Key words: wireless sensor networks( WSNs) ; mobile node; localization
引言 0
无线传感器网络(wirelesssensornetworks,WSNs),在环境监测、交通、军事等方面都发挥着重要的作用。节点定位与跟踪是其基本功能之一,对于目标跟踪,可以分为主动侦测和被动侦测两种。在实际应用中,节点的移动性增加了节点定位的难度,使得被动侦测的研究更具有挑战性。
本文提出了一种新的方式管理传感器节点的移动性即静态节点与动态节点相结合,简化单目标跟踪方法,提高了跟踪可靠性和鲁棒性:1)对侵人目标进行探测;2)估计目标的当前位置,确定移动节点应部署的位置;3)通过对可移动节点的位置重新部署,配合静态节点以获得更准确
的目标定位。目标定位
采用加权质心算法(W-Centroid)对目标节点进行定位(3),传感器节点探测到目标后,形成一个将目标包围的收稿日期:2016-08-17
*基金项目:国家白然科学基金地区基金资助项目(KKCD201303043)
多边形,通过计算该多边形的几何质心得到目标的位置。具体实现过程:当传感器节点探测到目标时,将此信号量设置一个门限值,当超过这一门限值时,将该传感器节点纳人到假设以目标节点为质心的多边形中。利用探测节点和目标节点之间的接收信号强度指示值(received signal strength indication,RSSI)作为依据,计算每个探测节点的权值,通过权值来体现探测节点对质心坐标作用的大小。其中未知节点的估计垒标由式(1)得出
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式中
(1)
P为目标结点的位置;S,为传感器节点,当目标结点与传感器节点的距离小于R时,将传感器节点纳人质心多边形中;(;,y)为各个传感器节点的垒标;,为各个探测