基于无线传感器网络的RSSI定位分析论文_赵茂阳1 王海晖1,2

(1. 武汉工程大学计算机科学与工程学院, 湖北 武汉,430205;

2. 智能机器人湖北省重点实验室(武汉工程大学), 湖北 武汉,430205)

摘要:伴随科学技术的不断发展和进步,要想提升基于无线传感器网络建立的RSSI定位算法其应用水平,就要提升定位的精准度,合理性处理结果的偶然性,并且对节点定位的不确定性予以准确的位置信息管理,从而提高定位分析的综合水平。本文简要分析了RSSI定位的原理,并从测距阶段、定位阶段以及修正阶段三个方面对基于无线传感器网络的RSSI定位展开讨论,仅供参考。

关键词:RSSI定位;原理;测距;修正

应用无线传感器网络的过程中,就是借助物联网感知层完成数据的收集和整理,与此同时,应用定位技术就能对位置信息进行定位管控,确保能依据测距算法保证硬件管理和能量控制效果更加突出。

一、RSSI定位原理

RSSI定位主要是借助发射端完成无线信号的发射,而对应的接收端能有效计算对信号路径消耗进行,结合信号传播模型的具体要求将路径消耗数值直接转变为接收端和发送端的距离,从而发挥节点估算处理机制的优势,完成未知节点坐标的分析和管理[1]。

基于此,在RSSI定位过程中,要保证定位数据采集的合理性,就要按照基本要求和定位流程完成相应处理和操作,确保测距分析等过程能发挥其实际价值。

二、基于无线传感器网络的RSSI定位分析

要想全面完成基于无线传感器网络的RSSI定位,就要对三个重点阶段进行多元化管理,以保证定位分析体系的合理性,确保能提高相应处理模式的综合效果。从测距阶段开始,保证RSSI定位流程的稳定性,最后完成数据的修正管理,就能更好地提高定位分析流程的基本质量。

(一)RSSI定位测距阶段

在测距阶段,相关技术人员首先要建立对数-正态分布模型。

其中,PL(d)表示的是距离发射位置的实际信号强度,对应的PL(d0)表示的是参考距离位置的信号强度,n则表示整个定位过程的路径衰减指数,一般而言, 均值是0[2]。

结合模型的应用环境和应用要求完成对应处理工作,需要注意的是,环境中存在的差异化影响因素会对链路产生不同程度的影响,使得路径衰减指数出现差异。在RSSI定位测距工作中,也要对误差问题进行集中管理,有效利用路径衰减指数中高斯噪声误差处理方式完成相应内容的管理,确保信号模型能有效得到优化。

另外,要对定位数据进行预处理,因为定位环境较为复杂,周围的障碍物、噪声以及多径效应较为突出,要想保证信号接收效果的综合价值,就要对其进行集中的预处理控制,以保证数据应用效果符合预期。一方面,要利用参考节点优选策略对接收到的RSSI定位数值予以区分,利用三个参考节点位置进行判定处理,在近似于等边三角形时整体定位信息数据管理水平较为突出,准确性也得以优化提升。而对于接收到的RSSI定位是数据要从大到小进行顺序排列,保证相应数据分析过程的完整性,并且RSSI定位数据较大,为节点参与点位提供了保障。另一方面,要进行数据滤波处理,主要是为了减少测距的实际误差参数,针对同一组节点获取RSSI定位数据值,能对数据进行集中的滤波分析,主要包括均值、中值和高斯等方式。

最后,在RSSI定位测距阶段,还要对测量数据进行集中的修正处理,建立无线信道传播模型的基础上,要保证能对没有定位的节点和已知节点间的初始距离进行多元化分析,完善测量距离和真实距离之间测量误差的管理效果。

(二)RSSI定位阶段

在RSSI定位过程中,要结合校正距离以及参考节点坐标进行分析,借助三边定位处理、极大似然估计法等进行初始位置的监督,优化定位管理项目的综合水平,保证能提高网络分析效果的整体效果,优化整合机制。相较于较为常见的处理方式,利用改进机制和更加精准的定位运维机制能提升定位管理过程的综合价值。

在实际定位过程中,要充分发挥无线传感器网络节点应用的优势,避免出现节点耗能受限以及计算能力受限的问题,确保相应数据监督管控结构的完整性难以满足实际应用。并且,在选择定位处理方式时,也要从节点能量数值和计算复杂度等方面进行综合考量。只有保证相应数据监督管理过程的完整性,才能提高定位准确管理的基本水平。

(三)RSSI定位修正阶段

为了保证RSSI定位数值的合理性和应用价值,要结合实际应用环境对收集的数据进行合理性修正处理,确保能夯实节点初始坐标修正控制机制,维护管理模式的基本水平,一定程度上在不增加硬件成本的基础上减少误差问题,并且保证能提升节点定位的精准度,保证位置信息管理过程的合理性。最关键的是,要对参与定位的参考节点进行坐标管理,有效保证权值数据的综合价值。

在RSSI定位修正过程中,权值的选择较为关键,要结合监测区域内参考节点的应用要素,确保定位信息的准确性,才能提升整体分析过程的实时性价值。值得一提的是,在对已经定位的未知节点进行管控的过程中,要保证能建立符合参考节点的策略规划,从而保证定位运维机制的综合价值,提高定位修正项目的基本水平,为后续RSSI定位管理结构的全过程优化创设良好的平台[3]。

三、算法仿真

为了对相应数据进行有效测定和分析,并且验证RSSI定位的应用价值,可以借助RSSI定位算法进行系统化测试,在试验区域内完成具体测绘,试验区域面积为100m*100m,随机分配相应的数据节点,结合相应测试结果可知,利用RSSI定位建立完整的算法体系能有效避免定位误差,提高定位效果的应用价值。

结束语:

总而言之,RSSI定位过程要结合定位要求和具体内容进行综合分析,切实落实完整的分析模式,保证能践行完整的改进机制,从而维护信息数据的管理效果,只有综合分析并且集中考量定位全过程,才能提升定位精度数据的测定水平,一定程度上提高位置信息的管理效率。

参考文献

[1] 朱素文,曾宪华,胡梦等.改进的局部保持典型相关分析的无线传感器网络节点定位方法[J].传感技术学报,2016,29(10):1579-1588.

[2] 谢烨.基于RSSI的无线传感器网络加权定位算法[J].电脑知识与技术,2016,12(33):262-263.

[3] 姚仲敏,荆宝刚,孙彩苹等.基于移动无线传感器网络的植株图像监测系统设计与测试[J].农业工程学报,2016,32(11):189-196..

作者简介:赵茂阳(1993—),男,湖北黄梅人,学历:硕士,研究方向:无线传感器网络;

王海晖(1969—),男,河北石家庄人,学历:博士,研究方向:数字图像处理和无线传感器网络。

论文作者:赵茂阳1 王海晖1,2

论文发表刊物:《信息技术时代》2018年7期

论文发表时间:2019/4/9

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