18、无线传感器网络中传感器定位改进技术

无线传感器网络中传感器定位改进技术

1. 六边形方法面临的挑战

在无线传感器网络里，传感器定位是关键问题。多数现有传感器定位方法旨在为传感器网络提供精确的定位。不过，无线传感器网络的能量供应有限，而传感器定位通常涉及高能耗的计算和通信过程。因此，降低传感器定位的能耗十分必要。在众多降低能耗的方法中，减少计算成本和通信成本是较为有效的途径。

六边形方法在传感器定位估计方面表现出色。该方法部署传感器时无测距误差，计算成本低，覆盖区域大。对比三角形、正方形和六边形三种方法的性能，六边形方法的覆盖区域明显更优。

2. 二维迭代路由算法

二维迭代路由过程的效率可从感知透明度、最短路径、鲁棒性、计算成本、无线电范围、范围误差和节点数量等特性进行评估。迭代路由方法能满足多数需求，还可降低计算成本。

此前有多种相关算法被提出：
- Kulkarni 等人提出了一种生物启发算法，以分布式和迭代方式确定无线传感器网络中节点的坐标。
- Jasper 对节点部署、位置估计、能量感知聚类和数据聚合等问题进行了改进，其方法准确性优于 Kulkarni 的方法。
- Gupta 等人提出了分散式和自适应路由策略，用于位置估计和距离测量，但该方法需要两种方法来估计节点位置和测量最短路径，而新提出的方法无需单独的方法来测量最短路径。

2.1 IR 算法

路由器会先构建网络的图，识别源节点和目标节点（如 R1 和 R2），然后构建“邻接矩阵”。在邻接矩阵中，坐标表示权重 (i, j)，若节点 Ri 和 Rj 之间无直接连接，权重为“无穷大”。

2.2 二维 IR 算法的步骤