[发明专利]无线传感器网络中分布式信标节点漂移检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络中信标节点漂移的检测方法。

背景技术

无线传感器网络中的定位技术一般通过节点间的信息交换和协同处理，自动计算出节点地理位置坐标。在定位过程中，一般存在两种类型的节点：一种是少量的已知自身地理位置信息的，被称为信标节点(Beacon)，可通过人工布设和测量来获得自身的位置信息；另一种是大量的未知自身地理位置信息的，被称为未知节点或待定位节点。无线传感器网络节点的自我定位需要根据少数已知位置的信标节点，按照某种定位机制确定未知节点的地理位置。

定位问题自无线传感器网络发展初期便引起广泛重视，国内外研究者在此方面已开展了较为深入而广泛的研究。根据定位过程是否实际测量节点间距离，可把定位技术大致分为两类：基于距离的（Range-Based）定位机制和距离无关的（Range-Free）定位机制。前者如文献[1]Mao GQ,Fidan B,Anderson BDO.Wireless sensor network localization techniques[J].Computer Networks,51(10):2529-2553,2007.所述，通过各种手段测量节点间点到点的实际距离等信息，然后使用三边测量法等计算未知节点位置，典型的如RSSI、TOA、TDOA和AOA等。距离无关的定位机制如文献[2]Stoleru R,He T,and Stankovic JA.Secure Localization and Time Synchronization for Wireless Sensor andAd Hoc Networks[M].Springer2007:3-32.所述，无需实际距离信息，仅根据网络连通性等信息对节点间的距离进行估计和确定包含未知节点的可能区域，从而确定未知节点的位置，典型的如APIT算法、质心算法、DV-Hop算法等。目前，大多数无线传感器网络定位方法均依据信标节点的精确位置来实现未知节点的定位，其前提是这些信标节点的位置信息是可靠已知的。

在实际应用环境中，往往会遇到信标节点本身发生非预期的移动（即漂移），致使信标节点本身的位置信息就是模糊的、误差不可接受的或失去估计可信度的。此时就会因信标节点的位置信息发生了误差，导致未知节点定位结果出现错误。此时，需要对发生漂移的信标节点进行检测，并在未知节点定位时加以处理（如剔除漂移信标节点），方能保证定位精度。然而，目前针对此问题的研究较少。Kuo等人在文献[3]Kuo SP，Kuo HJ,Tseng YC,Lee YF.Detecting movement ofbeacons in location trACKing wireless sensor networks[A].In proceeding of the IEEE66th Vehicular Technology Conference[C],2007,362-366.和文献[4]Kuo SP，Kuo HJ,Tseng YC.The beacon movem ent detection problem in wireless sensor networks for localization applications[J].IEEE Transactions on Mobile Computing,2009,8(10):1326-1338.中提出了一种基于信标节点间接收信号强度变化的集中式信标节点移动检测方法。其主要问题在于：该方法是一个需求解NP完全问题的集中式算法，当网络规模较大时，通信开销将会很大，运算速度和结果精度会产生矛盾。

发明内容

为了克服已有无线传感器网络中信标节点漂移的检测方法的通信开销较大、不能兼顾运算速度和结果精度的不足，本发明提供一种通信开销较小、兼顾运算速度和结果精度的无线传感器网络中分布式信标节点漂移检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无线传感器网络中分布式信标节点漂移检测方法，所述漂移检测方法包括以下步骤：

（1）迭代次数c置0，在组网时刻，信标节点向邻居信标节点发送HELLO包，执行步骤（2）；

（2）信标节点得到邻居信标节点发送的HELLO包，根据公式记录RSSI行向量；